(57)【要約】【課題】圧力変動を検出する半導体センサチップを備えた半導体装置において、別途部材を設けることなく、半導体センサチップに対する太陽光等の電磁波の影響を低減できるようにする。【解決手段】基板３の搭載面３ａに圧力変動を検出する半導体センサチップ５を搭載すると共に搭載面３ａ及び半導体センサチップ５の上方を蓋体部材９により覆って、基板３及び蓋体部材９により半導体センサチップ５を含む中空の空洞部Ｓを形成して構成され、  蓋体部材９が板状部材によって構成され、蓋体部材９にはその外面９ａから窪むと共に内面９ｂから突出する碗状壁部２１が一体に形成され、碗状壁部２１が、前記内面９ｂから立ち上がる環状の周壁部２３と、周壁部２３の先端に形成されて前記内面９ｂと略平行に形成される板状の天板壁部２５とを備え、周壁部２３に、その厚さ方向に貫通して空洞部Ｓを外方に連通する音響孔２７を複数形成した半導体装置１を提供する。【選択図】図２
2010136091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の搭載面に圧力変動を検出する半導体センサチップを搭載すると共に前記搭載面及び前記半導体センサチップの上方を蓋体部材により覆って、これら基板及び蓋体部材により前記半導体センサチップを含む中空の空洞部を形成した構成の半導体装置であって、
前記蓋体部材が、板状部材によって構成され、
前記蓋体部材には、その一方の主面から突出すると共に他方の主面から窪む碗状壁部が一体に形成され、
前記碗状壁部が、前記一方の主面から立ち上がる環状の周壁部と、周壁部の先端に形成されて前記一方の主面と略平行に形成される板状の天板壁部とを備え、
前記周壁部に、その厚さ方向に貫通して前記空洞部を外方に連通する音響孔が複数形成され、
これら複数の音響孔が前記周壁部の周方向にわたって配列されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記碗状壁部が前記空洞部側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロフォンチップや圧力センサチップ等の半導体センサチップを備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置（マイクロフォンパッケージ）は、例えば特許文献１のように、音響等の圧力変動を検出する半導体センサチップを搭載する基板の搭載面にカバー（蓋体部材）を設置し、これら基板及びカバーによって画成される中空の空洞部内に半導体センサチップが収容されるように構成したものがある。このカバーには、空洞部を外方に連通させる音響孔が形成されており、この音響孔を通じて外部空間で生じた圧力変動を半導体センサチップに到達させるようになっている。
【特許文献１】特表２００４−５３７１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、カバーに単純な音響孔を形成しただけでは、太陽光等の電磁波も音響孔から空洞部に入り込みやすくなり、その結果、半導体センサチップの特性が電磁波の影響を受けやすくなるという問題がある。
なお、特許文献１の半導体装置には太陽光等の侵入を防止する環境バリアが設けられているが、環境バリアには半導体装置の製造工程を複雑化させたりする必要があるため面倒である。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、別途部材を設けることなく、半導体センサチップに対する電磁波の影響を低減できる半導体装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の半導体装置は、基板の搭載面に圧力変動を検出する半導体センサチップを搭載すると共に前記搭載面及び前記半導体センサチップの上方を蓋体部材により覆って、これら基板及び蓋体部材により前記半導体センサチップを含む中空の空洞部を形成した構成の半導体装置であって、前記蓋体部材が、板状部材によって構成され、前記蓋体部材には、その一方の主面から突出すると共に他方の主面から窪む碗状壁部が一体に形成され、前記碗状壁部が、前記一方の主面から立ち上がる環状の周壁部と、周壁部の先端に形成されて前記一方の主面と略平行に形成される板状の天板壁部とを備え、前記周壁部に、その厚さ方向に貫通して前記空洞部を外方に連通する音響孔が複数形成され、これら複数の音響孔が前記周壁部の周方向にわたって配列されていることを特徴とする。
【０００６】
この半導体装置によれば、音波等の圧力変動は、その波動性によって蓋体部材の一方の主面や天板壁部において回折や反射等することで、周壁部に形成された複数の音響孔を介して空洞部内に伝播するため、前記圧力変動を半導体センサチップおいて検出することができる。一方、太陽光のように直進性の高い電磁波は、その大部分が天板壁部によって遮蔽されて空洞部内に侵入しない。特に、蓋体部材や天板壁部の厚さ方向に直進する電磁波が空洞部内に侵入することを防止できる。したがって、半導体センサチップに対する電磁波の影響を大きく低減することが可能となる。
【０００７】
そして、前記半導体装置において前記碗状壁部を前記空洞部側に突出させた場合には、碗状壁部を設けたことによる半導体装置の小型化の阻害も防止することができる。
【０００８】
また、半導体装置としては、基板の搭載面に圧力変動を検出する半導体センサチップを搭載すると共に前記搭載面及び前記半導体センサチップの上方を蓋体部材により覆って、これら基板及び蓋体部材により前記半導体センサチップを含む中空の空洞部を形成した構成の半導体装置であって、前記蓋体部材が板状部材によって構成され、該蓋体部材には、その厚さ方向に貫くと共に前記蓋体部材の主面に沿って延びる切り込み線と該切り込み線の両端を結ぶ折り曲げ線とが形成され、前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって囲まれた内側領域部分を前記蓋体部材の一方の主面から傾斜状態で突出させるように前記折り曲げ線において折り曲げた状態で、前記切り込み線を境目として前記蓋体部材の前記内側領域部分と外側領域部分との間に生じる隙間によって、前記空洞部を外方に連通させる音響孔が画成され、当該音響孔が複数形成されているもの、としてもよい。
【０００９】
この半導体装置によれば、音波等の圧力変動は、その波動性によって蓋体部材の一方の主面や前記内側領域部分において回折や反射等することで、音響孔を介して空洞部内に伝播するため、半導体センサチップにおいて検出することができる。一方、太陽光のように直進性の高い電磁波は、その大部分が前記内側領域部分によって遮蔽されて空洞部内に侵入しない。したがって、半導体センサチップに対する電磁波の影響を大きく低減することが可能となる。
【００１０】
また、半導体装置としては、基板の搭載面に圧力変動を検出する半導体センサチップを搭載すると共に前記搭載面及び前記半導体センサチップの上方を蓋体部材により覆って、これら基板及び蓋体部材により前記半導体センサチップを含む中空の空洞部を形成した構成の半導体装置であって、前記蓋体部材が板状部材によって構成され、該蓋体部材には、その厚さ方向に貫くと共に前記蓋体部材の主面に沿って延びる切り込み線と該切り込み線の両端を結ぶ２つの折り曲げ線とが形成され、前記切り込み線が、前記２つの折り曲げ線の間に配され、前記切り込み線及び第１折り曲げ線によって囲まれた第１領域部分を前記蓋体部材の一方の主面から傾斜状態で突出させるように前記折り曲げ線において折り曲げると共に、前記切り込み線及び第２折り曲げ線によって囲まれた第２領域部分を前記蓋体部材の他方の主面から傾斜状態で突出させるように前記折り曲げ線において折り曲げた状態で、前記切り込み線を境目として前記第１領域部分と前記第２領域部分との間に生じる隙間によって、前記空洞部を外方に連通させる音響孔が画成され、当該音響孔が複数形成されているもの、としてもよい。
【００１１】
この半導体装置によれば、音波等の圧力変動は、その波動性によって蓋体部材の２つの領域部分において回折や反射等することで、音響孔を介して空洞部内に伝播するため、半導体センサチップにおいて検出することができる。一方、太陽光のように直進性の高い電磁波は、その大部分が２つの領域部分によって遮蔽されて空洞部内に侵入しない。したがって、半導体センサチップに対する電磁波の影響を大きく低減することが可能となる。
また、この半導体装置によれば、音響孔が蓋体部材の両方の主面からそれぞれ突出する２つの領域部分によって形成されるため、音響孔の開口面積拡大を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、別途部材を設けることなく、半導体センサチップに対する太陽光等の電磁波の影響を大きく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１，２を参照して本発明の一実施形態に係る半導体装置について説明する。図１，２に示すように、この実施形態に係る半導体装置１は、箱型に形成された基板３と、基板３の搭載面３ａに搭載されたマイクロフォンチップ（半導体センサチップ）５及びＬＳＩチップ７と、搭載面３ａの上方を覆って基板３と共にマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を含む中空の空洞部Ｓを形成する蓋体部材９とを備えており、所謂マイクロフォンパッケージを構成している。
【００１４】
マイクロフォンチップ５は、厚さ方向に貫通する内孔１１ａを形成してなる支持部１１と、支持部１１の内孔１１ａを覆うように設けられて音響等の圧力変動を振動により検出する音響検出部１３とを備えている。また、音響検出部１３は、支持部１１の内孔１１ａを覆うように設けられた略板状の固定電極１３ａと、固定電極１３ａと支持部１１の厚さ方向に所定の間隔をもって対向配置されて圧力変動に応じて振動するダイヤフラム１３ｂとを備えている。
ＬＳＩチップ７は、マイクロフォンチップ５を駆動制御する役割を果たすものであり、例えばマイクロフォンチップ５からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのＡ／Ｄ変換器、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等を含んで構成されている。
【００１５】
基板３は、例えばセラミック基板等の所謂多層配線基板をなしており、板状に形成されて搭載面３ａを有する底壁部１５と、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を囲繞するように搭載面３ａから突出する環状の側壁部１７とを備えている。
例えば、この基板３がセラミック多層配線基板からなる場合には、基板３の配線部をなす所定パターンの導電路を形成したセラミックシートが複数積層されることで、基板３を製造することができる。そして、側壁部１７は、環状に形成されたセラミックシートを積層することで形成することができる。
前述のマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７は、不図示のダイボンド材を介して上記構成の基板３の搭載面３ａに搭載されている。また、マイクロフォンチップ５は、その音響検出部１３が内孔１１ａを介して搭載面３ａに対向するように配されている。
【００１６】
基板３の搭載面３ａに配されたマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７は、第１ワイヤー６によって相互に電気接続されており、また、ＬＳＩチップ７は、第２ワイヤー（不図示）を介して搭載面３ａに露出する基板３の配線部（不図示）に電気接続されている。なお、基板３の配線部は、基板３の外面まで延びて形成されており、不図示の実装基板に半導体装置１を搭載した状態において、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７が実装基板に電気接続されるようになっている。
さらに、基板３の搭載面３ａには、ＬＳＩチップ７、並びに、これと第１ワイヤー６及び第２ワイヤーとの接合部分を封止する樹脂封止部１９が形成されており、この樹脂封止部１９によってＬＳＩチップ７及び前記接合部分が保護されている。
【００１７】
蓋体部材９は、例えば銅材等の導電性を有する材料を略板状に形成した板状部材からなり、基板３の側壁部１７の先端面１７ａに固定されている。これにより、基板３の搭載面３ａ、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７の上方が蓋体部材９によって覆われ、基板３及び蓋体部材９によってマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を含む空洞部Ｓが形成されることになる。
また、基板３の先端面１７ａにはグランド接続用配線部（不図示）が露出しており、蓋体部材９はこのグランド接続用配線部に電気接続されている。なお、グランド接続用配線部は、基板３の外面まで延びて形成されており、実装基板に半導体装置１を搭載した状態において、蓋体部材９が実装基板のグランド配線に電気接続されるようになっている。
【００１８】
さらに、蓋体部材９には、その外面（他方の主面）９ａから窪むと共に内面（一方の主面）９ｂから突出する碗状壁部２１が一体に形成されている。この碗状壁部２１は、樹脂封止部１９によって封止されたＬＳＩチップ７の上方に配されており、平面視略矩形状に形成されている。
碗状壁部２１は、蓋体部材９の内面９ｂから立ち上がる環状の周壁部２３と、周壁部２３の先端に形成されて蓋体部材９の外面９ａや内面９ｂと略平行に延びて形成される天板壁部２５とを備えて構成されている。周壁部２３には、その厚さ方向に貫通して空洞部Ｓを外方に連通する音響孔２７が複数形成されており、これら複数の音響孔２７は周壁部２３の周方向にわたって配列されている。そして、周壁部２３は蓋体部材９や天板壁部２５に対して傾斜して形成されているため、各音響孔２７の貫通方向が蓋体部材９や天板壁部２５の厚さ方向に対して傾斜している。また、各音響孔２７は、蓋体部材９から天板壁部２５に向かう周壁部２３の長手方向の寸法よりも小さく形成されている。
なお、図示例においては、蓋体部材９や天板壁部２５に対する周壁部２３の傾斜角度や各音響孔２７の大きさが、平面視で外方から音響孔２７を介して空洞部Ｓ内が視認されない程度に設定されている。
【００１９】
次に、上記構成の半導体装置１の製造方法について述べる。
半導体装置１を製造する際には、箱型の基板３を予め製造しておき、基板３の搭載面３ａにマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を固定する（チップ搭載工程）。次いで、ワイヤーボンディングにより、マイクロフォンチップ５とＬＳＩチップ７との間に第１ワイヤー６を配すると共に、ＬＳＩチップ７と基板３の配線部との間に第２ワイヤーを配する（配線工程）。そして、配線工程の終了後には、前述のワイヤーとの接合部分を含むＬＳＩチップ７全体を封止する樹脂封止部１９を形成する（封止工程）。
【００２０】
また、これらチップ搭載工程、配線工程及び封止工程の前後あるいは同時に、蓋体部材９に碗状壁部２１及び音響孔２７を形成する（蓋体形成工程）。
この蓋体形成工程においては、例えば図３に示すように、はじめに、蓋体部材９に、その厚さ方向に貫通する複数の音響孔２７を形成する（音響孔形成工程）。なお、図１に示すように、平面視矩形状の碗状壁部２１を形成する場合には、複数の音響孔２７を平面視矩形状に配列しておけばよい。
そして、図３，４に示すように、プレス加工により蓋体部材９を塑性変形させて碗状壁部２１を形成する（変形加工工程）。この変形加工工程においては、図３に示すように、蓋体部材９の内面９ｂ側に、凹部Ｃ１を有する下側の金型Ｃを配置すると共に、蓋体部材９の外面９ａのうち環状配列された複数の音響孔２７の内側領域の上方側に突出部Ｄ１を有する上側の金型Ｄを配置する。なお、下側の金型Ｃの凹部Ｃ１及び金型Ｄの突出部Ｄ１の形状は、碗状壁部２１の形状に対応している。
【００２１】
その後、図４に示すように、金型Ｄの突出部Ｄ１が金型Ｃの凹部Ｃ１に入り込むように２つの金型Ｃ，Ｄにより蓋体部材９を挟み込んだ際には、蓋体部材９が凹部Ｃ１及び突出部Ｄ１によって折り曲げられ、蓋体部材９のうち複数の音響孔２７が形成された環状領域部分が凹部Ｃ１の内側面Ｃ２に押し付けられ、蓋体部材９のうち環状領域部分よりも内側の領域部分が凹部Ｃ１の底面Ｃ３に押し付けられる。これにより、蓋体部材９に周壁部２３及び天板壁部２５からなる碗状壁部２１が形成される。
【００２２】
すなわち、上述した変形加工工程においては、蓋体部材９のうち環状配列された複数の音響孔２７の内側領域を蓋体部材９の内面９ｂから突出させるダウンセット加工を施すことで、蓋体部材９に周壁部２３及び天板壁部２５からなる碗状壁部２１が形成される。
そして、上述したチップ搭載工程、配線工程、封止工程及び蓋体形成工程の終了後には、図２に示すように、基板３及び蓋体部材９によって空洞部Ｓが形成されように、また、碗状壁部２１が空洞部Ｓ側に突出するように蓋体部材９を基板３の先端面１７ａに固定することで（蓋体設置工程）、半導体装置１の製造が完了する。
【００２３】
上記半導体装置１において、音波等の圧力変動は、その波動性によって蓋体部材９の外面９ａや天板壁部２５において回折や反射等することで、周壁部２３に形成された複数の音響孔２７を介して空洞部Ｓ内に伝播するため、前記圧力変動をマイクロフォンチップ５おいて検出することができる。一方、太陽光のように直進性の高い電磁波は、その大部分が天板壁部２５によって遮蔽されて空洞部Ｓ内に侵入しない。特に、音響孔２７は蓋体部材９の厚さ方向に対して傾斜する方向に貫通しているため、蓋体部材９や天板壁部２５の厚さ方向に直進する電磁波が空洞部Ｓ内に侵入することを防止できる。したがって、マイクロフォンチップ５に対する電磁波の影響を大きく低減することが可能となる。
【００２４】
また、空洞部Ｓに対する電磁波の侵入を抑制する碗状壁部２１は、蓋体部材９に一体に形成されているため、従来のように別途部材を設ける必要も無く、半導体装置１の製造工程の複雑化を回避することができる。
さらに、碗状壁部２１が空洞部Ｓ側に突出して形成されているため、碗状壁部２１を設けたことによる半導体装置１の小型化の阻害も防止することができる。
また、導電性を有する蓋体部材９は、基板３のグランド接続用配線部に電気接続されているため、実装基板に半導体装置１を搭載した状態においては、前述した電磁波を蓋体部材９において吸収することもできる。したがって、マイクロフォンチップ５に対する電磁波の影響をさらに大きく低減することが可能となる。
【００２５】
なお、上記実施形態において、碗状壁部２１は、平面視略矩形状に形成されるとしたが、少なくとも周壁部２３及び天板壁部２５を備えていれば、任意の平面視形状に形成することが可能である。
また、碗状壁部２１は、空洞部Ｓ側に突出するように形成されるとしたが、例えば図５に示すように、半導体装置１０の外方に突出するように形成されてもよい。すなわち、蓋体部材９には、その外面（一方の主面）９ｃから突出すると共に内面（他方の主面）９ｄから窪む碗状壁部２１が形成されていてもよい。そして、蓋体形成工程において蓋体部材９に図５に示す碗状壁部２１を形成する場合には、変形加工工程において蓋体部材９のうち環状配列された複数の音響孔２７の内側領域を蓋体部材９の外面９ｃから突出させるアップセット加工を施せばよい。
【００２６】
また、音響孔２７は、蓋体部材９から天板壁部２５に向かう周壁部２３の長手方向の寸法よりも小さく形成されるとしたが、例えば図６，７に示すように、周壁部２３の長手方向の寸法と同等の大きさに形成されていてもよい。この場合には、周壁部２３が複数の音響孔２７によって複数に分割して形成されることになる。
また、上記構成の蓋体部材９に碗状壁部２１を形成する場合には、上記実施形態と同様の蓋体形成工程を実施してもよいが、例えば、切り込み形成工程において蓋体部材９にその厚さ方向に貫く破線状の切り込み線を平面視環状に形成し、次いで、変形加工工程において蓋体部材９のうち破線状の切り込み線よって囲まれる内側領域部分を蓋体部材９の内面９ｂから突出させるダウンセット加工を施すことで、碗状壁部２１を形成してもよい。
【００２７】
この場合には、蓋体部材９のうち破線状の切り込み線よって囲まれる内側領域部分が碗状壁部２１の天板壁部２５をなし、相互に隣り合う切り込み線の間の部分が碗状壁部２１の周壁部２３をなす。また、前述した変形加工工程を施すことで、切り込み線を境目として蓋体部材９の内側領域部分と外側領域部分との間に生じる隙間によって、空洞部Ｓを外方に連通させる音響孔２７が画成されることになる。
【００２８】
次に、半導体装置の参考例について図８〜１０を参照して説明する。なお、この参考例の半導体装置のうち、上記実施形態の半導体装置１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
図８〜１０に示すように、半導体装置３０の蓋体部材９には、その厚さ方向に貫くと共に蓋体部材９の外面（他方の主面）９ａや内面（一方の主面）９ｂに沿って延びる切り込み線３１ａ、及び、その両端を結ぶ折り曲げ線３１ｂが形成されている。なお、図示例においては、切り込み線３１ａが、平面視でマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７の配列方向に直交して延びると共に、マイクロフォンチップ５から離間する方向に膨出する円弧状に形成されている。
【００３０】
また、折り曲げ線３１ｂは、切り込み線３１ａよりもマイクロフォンチップ５に近い側に形成されており、平面視でコ字状に形成されている。さらに詳述すれば、折り曲げ線３１ｂは、平面視で切り込み線３１ａの両端からマイクロフォンチップ５に向けて延びる一対の直線部分と、一対の直線部分の延出端を結ぶように切り込み線３１ａに並行して延びる円弧状の曲線部分とを有して形成されている。すなわち、折り曲げ線３１ｂの曲線部分は、切り込み線３１ａと同様の形状に形成されている。
【００３１】
これら切り込み線３１ａ及び折り曲げ線３１ｂによって囲まれた内側領域部分は、蓋体部材９の内面９ｂから傾斜状態で突出するように折り曲げ線３１ｂにおいて折り曲げられている。これにより、切り込み線３１ａ及び折り曲げ線３１ｂによって囲まれた内側領域部分が、蓋体部材９の内面９ｂから空洞部Ｓ側に突出する突出壁部３３をなしている。また、切り込み線３１ａを境目として突出壁部３３と蓋体部材９のうち突出壁部３３よりも外側の領域部分との間に生じる隙間によって、空洞部Ｓを外方に連通させる音響孔３５が画成されている。
【００３２】
ここで、折り曲げ線３１ｂは切り込み線３１ａよりもマイクロフォンチップ５に近い側に形成されているため、突出壁部３３が音響孔３５とマイクロフォンチップ５との間に配されることになる。また、突出壁部３３は、蓋体部材９の内面９ｂから膨出するように形成されている。なお、図８においては、突出壁部３３の断面視形状が円弧状とされて音響孔３５が略半円状に開口しているが、例えば突出壁部３３の断面視形状が矩形状に形成されて音響孔３５が略矩形状に開口してもよい。
【００３３】
そして、突出壁部３３は、折り曲げ線３１ｂの曲線部分を起点としてマイクロフォンチップ５から離れる方向に傾斜している。したがって、圧力変動は、音響孔３５から空洞部Ｓに入り込む段階において、突出壁部３３によってマイクロフォンチップ５から離れる方向（図９の矢印ａ）に規制されることになる。すなわち、突出壁部３３は、音響孔３５から空洞部Ｓに入り込む圧力変動が音響孔３５から直接マイクロフォンチップ５に向かうことを阻止する侵入方向規制構造をなしている。なお、空洞部Ｓに入り込んだ圧力変動は、空洞部Ｓ内において反射・回折することでマイクロフォンチップ５に到達し、これによって圧力変動を検出することができる。
以上のように構成される突出壁部３３及び音響孔３５は、蓋体部材９に複数形成されており、これら複数の突出壁部３３及び音響孔３５は、樹脂封止部１９によって封止されたＬＳＩチップ７の上方に形成されている。
【００３４】
上記構成の半導体装置３０は、前述した実施形態と同様のチップ搭載工程、配線工程、封止工程及び蓋体設置工程を実施することで製造することができ、蓋体形成工程についてのみ相違する。
この蓋体形成工程においては、はじめに、蓋体部材９にその厚さ方向に貫く平面視円弧状の切り込み線３１ａを形成する（切り込み形成工程）。次いで、蓋体部材９に切り込み線３１ａの両端を結ぶ折り曲げ線３１ｂが形成されるように、かつ、蓋体部材９のうち切り込み線３１ａ及び折り曲げ線３１ｂによって囲まれる内側領域部分を蓋体部材９の内面９ｂから空洞部Ｓ側に突出させるように、プレス加工により蓋体部材を塑性変形させる（変形加工工程）。
【００３５】
この変形加工工程後には、蓋体部材９のうち切り込み線３１ａ及び折り曲げ線３１ｂによって囲まれる内側領域部分が、蓋体部材９の内面９ｂから突出する突出壁部３３とされる。また、切り込み線３１ａを境目として蓋体部材９の内側領域部分と外側領域部分との間に生じる隙間によって、蓋体部材９の外面９ａ側から内面９ｂ側に抜ける音響孔３５が画成される。
すなわち、上述した変形加工工程においては、切り込み線３１ａ及び折り曲げ線３１ｂによって囲まれる内側領域部分を蓋体部材９の内面９ｂから突出させるダウンセット加工を施すことで、蓋体部材９に突出壁部３３及び音響孔３５が形成される。
【００３６】
上記半導体装置３０によれば、前述した実施形態の半導体装置１と同様の効果を奏する。
すなわち、音波等の圧力変動は、その波動性によって蓋体部材９の内面９ｂや突出壁部３３において回折や反射等することで、音響孔３５を介して空洞部Ｓ内に伝播するため、マイクロフォンチップ５において検出することができる。一方、太陽光のように直進性の高い電磁波は、その大部分が突出壁部３３によって遮蔽されて空洞部内に侵入しない。したがって、マイクロフォンチップ５に対する電磁波の影響を大きく低減することが可能となる。
また、この突出壁部３３は、蓋体部材９に一体に形成されているため、半導体装置３０の製造工程の複雑化を回避することができる。
さらに、突出壁部３３は空洞部Ｓ側に突出して形成されているため、突出壁部３３を形成することによる半導体装置３０の小型化の阻害も防止することができる。
【００３７】
なお、上記参考例において、突出壁部３３は、蓋体部材９の内面９ｂから突出するとしたが、例えば蓋体部材９の外面９ａから突出していてもよい。なお、この場合には、折り曲げ線３１ｂを切り込み線３１ａよりもマイクロフォンチップ５から遠い側に形成して、上記参考例と同様に、圧力変動が音響孔３５から空洞部Ｓに入り込む段階において突出壁部３３によってマイクロフォンチップ５から離れる方向に規制されるようにすることがより好ましい。
【００３８】
また、音響孔３５は蓋体部材９の外面９ａ及び内面９ｂの一方から突出する突出壁部３３を利用して形成されるとしたが、例えば図１１，１２に示すように、音響孔４５は蓋体部材９の外面９ａ及び内面９ｂの両方に突出する一対の突出壁部４３，４４を利用して形成されてもよい。
すなわち、蓋体部材９には、その厚さ方向に貫くと共に外面（他方の主面）９ａや内面（一方の主面）９ｂに沿って延びる切り込み線４１ａ、及び、その両端を結ぶ２つの折り曲げ線４１ｂ，４１ｃが形成されており、切り込み線４１ａは２つの折り曲げ線４１ｂ，４１ｃの間に配されている。
【００３９】
なお、図示例の切り込み線４１ａ及び第１折り曲げ線４１ｂは、それぞれ上記参考例の切り込み線３１ａ及び折り曲げ線３１ｂと同様であり、第１折り曲げ線４１ｂが切り込み線４１ａよりもマイクロフォンチップ５に近い側に形成されている。また、第２折り曲げ線４１ｃは、切り込み線４１ａよりもマイクロフォンチップ５から離間した位置に形成されており、平面視でコ字状に形成されている。さらに詳述すれば、第２折り曲げ線４１ｃは、平面視で切り込み線４１ａの両端からマイクロフォンチップ５から離間する方向に延びる一対の直線部分と、一対の直線部分の延出端を結ぶように切り込み線４１ａに並行して延びる円弧状の曲線部分とを有して形成されている。すなわち、第２折り曲げ線４１ｃの曲線部分は、切り込み線４１ａや第１折り曲げ線４１ｂと同様の形状に形成されている。
【００４０】
切り込み線４１ａ及び第１折り曲げ線４１ｂによって囲まれた第１領域部分は、上記参考例の突出壁部３３と同様に、蓋体部材９の内面９ｂから傾斜状態で突出するように第１折り曲げ線４１ｂにおいて折り曲げられることで、蓋体部材９の内面９ｂから空洞部Ｓ側に突出する略板状の第１突出壁部４３をなしている。一方、切り込み線４１ａ及び第２折り曲げ線４１ｃによって囲まれた第２領域部分は、蓋体部材９の外面９ａから傾斜状態で突出するように折り曲げ線３１ｂにおいて折り曲げられることで、蓋体部材９の外面９ａから外側に突出する略板状の第２突出壁部４４をなしている。
そして、切り込み線４１ａを境目として２つの突出壁部４３，４４の間に生じる隙間によって空洞部Ｓを外方に連通させる音響孔４５が画成されている。
【００４１】
第１突出壁部４３は、上記参考例の突出壁部３３と同様に、蓋体部材９の内面９ｂから膨出するように形成されており、第２突出壁部４４は、蓋体部材９の外面９ａから膨出するように形成されている。ここで、２つの突出壁部４３，４４の断面視形状が円弧状に形成されていれば、音響孔４５は略円形状に開口することになる。
そして、第１突出壁部４３は、上記参考例の突出壁部３３と同様に、第１折り曲げ線４１ｂの曲線部分を起点としてマイクロフォンチップ５から離れる方向に傾斜している。一方、第２突出壁部４４は、第２折り曲げ線４１ｃの曲線部分を起点としてマイクロフォンチップ５に近づく方向に傾斜している。したがって、圧力変動は、音響孔４５から空洞部Ｓに入り込む段階において、突出壁部４３，４４によってマイクロフォンチップ５から離れる方向（図１２の矢印ｂ）に規制されることになる。
以上のように構成される第１突出壁部４３、第２突出壁部４４及び音響孔４５は、蓋体部材９に複数形成されており、これら複数の第１突出壁部４３、第２突出壁部４４及び音響孔４５は、樹脂封止部１９によって封止されたＬＳＩチップ７の上方に形成されている。
【００４２】
これら第１突出壁部４３、第２突出壁部４４及び音響孔４５は、上記参考例と同様の蓋体形成工程により形成することができる。
具体的に説明すれば、切り込み形成工程においては、蓋体部材９に切り込み線４１ａを形成すればよい。また、変形加工工程においては、蓋体部材９に切り込み線４１ａの両端を結ぶ２つの折り曲げ線４１ｂ，４１ｃが形成されるように、かつ、蓋体部材９のうち切り込み線４１ａ及び第１折り曲げ線４１ｂによって囲まれる第１領域部分を蓋体部材９の内面９ｂから空洞部Ｓ側に突出させると共に、蓋体部材９のうち切り込み線４１ａ及び第２折り曲げ線４１ｃによって囲まれる第２領域部分を蓋体部材９の外面９ａから外側に突出させるように、プレス加工により蓋体部材９を塑性変形させればよい。
すなわち、上述した変形加工工程においては、切り込み線４１ａ及び第１折り曲げ線４１ｂによって囲まれる第１領域部分を蓋体部材９の内面９ｂから突出させるダウンセット加工を施すと共に、切り込み線４１ａ及び第２折り曲げ線４１ｃによって囲まれる第２領域部分を蓋体部材９の外面９ａから突出させるアップセット加工を施すことで、蓋体部材９に突出壁部４３，４４及び音響孔４５が形成される。
【００４３】
上記構成の半導体装置４０によれば、前述した参考例と同様の効果を奏する。
すなわち、音波等の圧力変動は、その波動性によって蓋体部材９の２つの突出壁部４３，４４において回折や反射等することで、音響孔４５を介して空洞部Ｓ内に伝播するため、マイクロフォンチップ５において検出することができる。一方、太陽光のように直進性の高い電磁波は、その大部分が２つの突出壁部４３，４４によって遮蔽されて空洞部Ｓ内に侵入しない。したがって、マイクロフォンチップ５に対する電磁波の影響を大きく低減することが可能となる。
また、この半導体装置４０によれば、音響孔４５が蓋体部材９の外面９ａ及び内面９ｂからそれぞれ突出する２つの突出壁部４３，４４によって形成されるため、音響孔４５の開口面積拡大を図ることができる。
【００４４】
なお、図８〜１２に示す構成の蓋体部材９において、突出壁部３３，４３，４４及び音響孔３５，４５を形成するための切り込み線３１ａ，４１ａは、平面視円弧状に形成されるとしたが、任意の平面視形状に形成されていてよい。また、折り曲げ線３１ｂ，４１ｂ，４１ｃも、図８に示す形状に限らず、切り込み線３１ａ，４１ａの両端を結ぶように形成されていれば、任意の平面視形状に形成されていてよい。
【００４５】
さらに、上述した全ての実施形態及び参考例においては、音響孔２７，３５，４５がＬＳＩチップ７の上方に形成されている、すなわち、平面視した空洞部Ｓの偏った領域に集中して開口するように形成されているが、これに限ることはなく、平面視した空洞部Ｓに対して均等に開口するように形成してもよい。具体的には、例えば図１３，１４に示すように、蓋体部材９に図１，２に記載の碗状壁部２１と同様形状の碗状壁部１２１を形成するが、碗状壁部１２１の周壁部１２３が平面視した基板３の側壁部１７の内側面１７ｂに沿うようにする。そして、碗状壁部１２１の周壁部１２３にその周方向にわたって均等に複数の音響孔１２７を形成する。これにより、複数の音響孔１２７が、基板３の側壁部１７の内側面１７ｂの近傍に配置され、空洞部Ｓに対して均等に開口することになる。なお、ここでは、複数の音響孔１２７の配置について、図１，２に対応する構成について述べたが、図５〜１２に記載された全ての構成についても同様に適用することが可能である。
複数の音響孔が空洞部Ｓの偏った領域に開口すると空洞部Ｓ内に定在波による共振が発生し、マイクロフォンチップ５の周波数特性にばらつきが生じる場合がある。これに対し、上記構成のように複数の音響孔１２７を配置すれば、空洞部Ｓ内における音の散乱波が弱められて前述した共振の発生を抑えることができる。その結果、半導体装置１０１のマイクロフォンチップ５の周波数特性の平坦化を図ることができる。
【００４６】
また、上述した全ての実施形態及び参考例において、基板３は底壁部１５及び側壁部１７を備えた形状とされているが、これに限ることはなく、少なくとも蓋体部材９と共に空洞部Ｓを形成できる形状となっていればよい。すなわち、基板３は、例えば底壁部１５のみによって構成されていてもよく、この場合、蓋体部材９は、基板３の搭載面３ａに配置した状態で空洞部Ｓが形成されるように、例えば箱型に形成されていればよい。
なお、箱型の蓋体部材９は、例えば板状部材にプレス加工等を施すことで得ることができる。また、箱型の蓋体部材９に形成される音響孔２７，３５，４５や碗状壁部２１、突出壁部３３，４３，４４は、上記実施形態や参考例と同様に、樹脂封止されたＬＳＩチップ７に対向する位置に形成されてもよいが、例えば基板３の搭載面３ａに立設される蓋体部材９の側壁部分に形成されてもよい。
【００４７】
また、基板３及び蓋体部材９は、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を含む空洞部Ｓを形成しているが、例えばマイクロフォンチップ５のみを含む空洞部を形成してもよい。この場合、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７は、第１ワイヤー６の代わりに、例えば基板３の配線部を利用して電気接続されればよい。
【００４８】
さらに、マイクロフォンチップ５を搭載する基板３は、セラミック基板等の所謂多層配線基板によって構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともマイクロフォンチップ５用の搭載面３ａを有すると共に、搭載面３ａに配されたマイクロフォンチップ５を外部に電気接続できるように構成されていればよい。したがって、基板３は、例えばリードフレームを樹脂モールド部により封止したモールド基板によって構成されてもよい。
なお、基板３がモールド基板からなる場合には、リードフレームを構成する複数のリードが、マイクロフォンチップ５を実装基板に電気接続する外部端子や、蓋体部材９を実装基板のグランド配線に電気接続するグランド用接続端子の役割を果たす。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の一実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の半導体装置を構成する蓋体部材に碗状壁部を形成する方法を示す概略断面図である。
【図４】図１の半導体装置を構成する蓋体部材に碗状壁部を形成する方法を示す概略断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略側断面図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。
【図７】図６の半導体装置のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図８】半導体装置の参考例を示す概略平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図１０】図９のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図１１】図８〜１０に示す半導体装置の変形例を示す概略平面図である。
【図１２】図１１のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図１３】図１，２に示す半導体装置の変形例を示す概略平面図である。
【図１４】図１３のＨ−Ｈ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１０，３０，４０，１０１…半導体装置、３…基板、３ａ…搭載面、５…マイクロフォンチップ（半導体センサチップ）、９…蓋体部材、９ａ…外面（他方の主面）、９ｂ…内面（一方の主面）、９ｃ…外面（一方の主面）、９ｄ…内面（他方の主面）、２１，１２１…碗状壁部、２３，１２３…周壁部、２５…天板壁部、２７，１２７…音響孔、３１ａ…切り込み線、３１ｂ…折り曲げ線、３３…突出壁部（内側領域部分）、３５…音響孔、４１ａ…切り込み線、４１ｂ…第１折り曲げ線、４１ｃ…第２折り曲げ線、４３…第１突出壁部（第１領域部分）、４４…第２突出壁部（第２領域部分）、４５…音響孔、Ｓ…空洞部
【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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【図１３】
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【図１４】
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