(57)【要約】個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置は、基板（６）と、前記基板（６）の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子（２）と、前記基板（６）の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケース（１）と、前記基板（６）または前記ケース（１）に形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する。
2010106733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、
前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備えた半導体装置であって、
前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する
半導体装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、
前記貫通孔または前記基板に濡れ広がって前記貫通孔を開口している所定の物質とを備え、
前記所定の物質は、加熱により、濡れ広がる特性を有している
半導体装置。
【請求項３】
前記所定の物質は、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度をもつ
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記貫通孔の内壁及び前記主面と反対側の面の前記貫通孔の周囲は、金属めっきが施されている
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板は、前記主面と反対側の面の前記貫通孔の周囲に、当該基板の一部が凹んだ凹部が形成されている
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備え、
前記貫通孔の内壁には、吸湿率性を有する吸湿物質が設置されている
半導体装置。
【請求項７】
前記吸湿物質は、繊維素材、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）及び塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）のいずれかである
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板に塗布され、前記基板と前記カバーとを密着固定して前記半導体素子を密封する接着剤とを備え、
前記接着剤の一部は、加熱により、貫通される
半導体装置。
【請求項９】
前記接着剤は、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度を持つ
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記半導体素子が実装されている前記主面の領域の周囲に塗布され、前記ケースと前記基板とを密着固定する接着剤と、
前記基板の主面に、前記半導体素子と前記接着剤との間に形成される前記接着剤の厚みより高いダムとを備え、
前記接着剤は、前記領域の周囲の一部に接着剤が塗布されない単数または複数の欠き部を有し、
前記ダムは、前記単数または複数の欠き部と前記半導体素子との間に形成され、
前記欠き部は、前記基板と前記ケースとが固定された後には貫通孔となる
半導体装置。
【請求項１１】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成された貫通孔とを備え、
前記貫通孔は、内壁または当該内壁のうち前記基板の主面と反対側の内壁に、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度を持つ物質が環状に形成される
半導体装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面における前記半導体素子の周囲に固定されるリブと、
平面板であり、前記半導体素子を覆うように前記リブに固定される板キャップと、
前記基板または前記板キャップに形成された貫通孔と、
前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、
前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する
半導体装置。
【請求項１３】
前記半導体装置は、
前記基板の前記主面と反対側の面に形成されるマザー基板へ接続するため複数の電極を備え、
前記複数の電極を介して前記半導体装置の実装先であるマザー基板にはんだを用いて実装されている
請求項２、６、８、１０、１１または１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備え、前記貫通孔の内壁、または前記基板の主面の前記貫通孔と接する領域には、吸湿率性を有する吸湿物質または加熱により濡れ広がる物質を有する半導体装置と、
前記半導体装置をマザー基板に実装する接着物質と、
前記マザー基板とを備えた
半導体実装体。
【請求項１５】
基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備える半導体装置を形成する工程と、
前記半導体装置の前記貫通孔に、前記貫通孔を閉口する所定の物質を充填する工程と、
加熱により前記所定の物質を濡れ広がらせて前記貫通孔を開口する工程とを含む
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて形成する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば振動電極を有するエレクトレットコンデンサなどを用いる半導体装置がある。このような半導体装置では、ＭＥＭＳ半導体素子とＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）半導体素子とが基板に実装されており、ケースでカバーされているのが一般的な構造である。この半導体装置では、音波が、基板またはケースに形成された貫通孔を通ってその内部に入り、ＭＥＭＳ半導体素子のダイアフラム構造により、電気信号に変換され出力される。【０００３】
この半導体装置は、複数個同時に形成された後に、個々に分割され個片化されることにより製造される。ここでの分割は、ダイシング法または金型で切断する加工方法で行われる。【０００４】
ダイシング法では、一般的に、ダイヤモンドやＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ：立方晶窒化ホウ素）の粒子が固着された環状のダイシングソーを高速回転させて破砕する加工が行われる。ダイシング法では、破砕屑を除去し摩擦熱を抑えるための切削水を流しながらダイシングソーを高速回転させて破砕する加工が行われる。しかし、ＭＥＭＳ半導体素子が有するダイアフラム構造や梁構造は脆弱な構造であるため、切削水が音孔から侵入してしまうと侵入した切削水によって破壊されることがある。特に、実装の高密度化が進む中、電子部品の小型化が進んでおり、ダイシング法では、切削水が音孔に侵入してしまうことがますます問題となっている。【０００５】
一方、金型で切断する加工方法では、切断屑が飛び散る。その飛び散った切断屑が、音孔付近または音孔内に侵入し、ダイアフラム構造の振動に悪影響を与え、音質に影響を及ぼすことがある。【０００６】
それに対して、図１８に示すようにマイクロフォンチップと特殊目的型半導体（ＡＳＩＣ）チップとが実装された基板と、その基板をカバーする金属ケース６１０とを備え、金属ケース６１０または基板側に音響ホールとして第１音孔６１０ａまたは第２音孔６２０ａが形成されるシリコンコンデンサマイクロフォン６００が開示されている（下記特許文献１参照。）。このシリコンコンデンサマイクロフォン６００では、金属ケース６１０と接合するための接続パターン６２１と、金属ケース６１０と基板とを接合するためにその接続パターン６２１に接着剤６３０が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−８２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている構造では、ダイシング法で用いられるダイシングの破砕屑を除去し摩擦熱を抑えるための切削水が第１音孔６１０ａまたは第２音孔６２０ａに侵入してしまい、ＭＥＭＳマイクロフォン半導体素子のダイアフラム構造または梁構造が破壊されてしまうことがある。【０００９】
また、同様に、金型で切断する加工方法では、そこで発生する切断屑が、第１音孔６１０ａまたは第２音孔６２０ａから侵入してダイアフラム構造の振動に悪影響を与え、音質に影響を及ぼしてしまうことがある。【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決するものであり、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上す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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する。【００１２】
また、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、前記貫通孔または前記基板に濡れ広がって前記貫通孔を開口している所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により、濡れ広がる特性を有しているとしてもよい。【００１３】
ここで、前記所定の物質は、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度をもつことが好ましい。【００１４】
このような構成により、基板またはケースに形成された貫通孔にはんだよりも低い融点を持つ物質が充填されるので、半導体装置を個片化するために分割する際の切断屑や切削水が貫通孔内に侵入することがない。そして例えばマザー基板への実装など分割後の加熱処理で貫通孔内設置された物質が溶融し、貫通孔周囲に濡れ広がることで、貫通孔が開口する。それにより個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備え、前記貫通孔の内壁には、吸湿率性を有する吸湿物質が設置されているとしてもよい。【００１６】
この構成により、基板またはケースに設置される貫通孔の内壁には、吸湿性のよい物質が設置されるので、半導体装置を個片化するためにダイシングによる分割を行う際に、切削水が貫通孔の内壁に付着させることができる。それにより、例えばダイアフラム構造を半導体素子が保護されるので、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板に塗布され、前記基板と前記カバーとを密着固定して前記半導体素子を密封する接着剤とを備え、前記接着剤の一部は、加熱により、貫通されるとしてもよい。【００１８】
この構成により、ケースを固定する接着剤は、基板を例えばマザー基板への実装する際の熱により、貫通穴が形成される。したがって、基板またはケースに貫通孔を予め設置する必要がない。また、半導体装置を個片化するために分割する際には、半導体装置が密封されているため、分割の際の加工で発生する切断屑や切削水が貫通孔内に侵入しない。このように、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。【００１９】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記半導体素子が実装されている前記主面の領域の周囲に塗布され、前記ケースと前記基板とを密着固定する接着剤と、前記基板の主面に、前記半導体素子と前記接着剤との間に形成される前記接着剤の厚みより高いダムとを備え、前記接着剤は、前記領域の周囲の一部に接着剤が塗布されない単数または複数の欠き部を有し、前記ダムは、前記単数または複数の欠き部と前記半導体素子との間に形成され、前記欠き部は、前記基板と前記ケースとが固定された後には貫通孔となるとしてもよい。【００２０】
この構成により、ケースを固定するために基板に塗布される接着剤の領域に一部接着剤が塗布されていない欠き部を予め形成し、基板上にダムを形成することにより、基板またはケースに貫通孔を予め設置する必要がないだけでなく、ダイシング法の加工の際に発生する切削水を侵入させない。このようにして、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面における前記半導体素子の周囲に固定されるリブと、平面板であり、前記半導体素子を覆うように前記リブに固定される板キャップと、前記基板または前記板キャップに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有するとしてもよい。【００２２】
このような構成により、基板または板キャップに形成された貫通孔にはんだよりも低い融点を持つ物質が充填されるので、半導体装置を個片化するために分割する際の切断屑や切削水が貫通内に侵入することがない。そして例えばマザー基板への実装など分割後の加熱処理で貫通孔内設置された物質が溶融し、貫通孔周囲に濡れ広がることで、貫通孔が開口する。それにより個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施の形態１における半導体装置の断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１の変形例１における半導体装置の断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１の変形例１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１の変形例２における半導体装置の断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例２における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図７】図７は、実施の形態２における半導体装置の断面図である。
【図８】図８は、実施の形態３における半導体装置の断面図である。
【図９】図９は、実施の形態３における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４における半導体装置の上面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態４における半導体装置の断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態５における半導体装置の断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態５における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態５における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５の変形例における半導体装置の断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態５の変形例における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図１７】図１７は、貫通孔内に濡れ広がる物質を有する半導体装置が実装される実装体の断面図の例である。
【図１８】図１８は、従来の半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における半導体装置の断面図である。
【００２７】
図１に示すように、半導体装置１００は、ケース１と、半導体素子２と、半導体素子４と、接着剤５と、基板６と、電極７とを備える。
【００２８】
ケース１は、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするものであり、接着剤５により基板６に固定されている。なお、ケース１では、基板６に接着剤５を介して接続される箇所の形状が、半導体素子２と同方向、または反対方向に曲げられている。
【００２９】
また、ケース１の材質は、耐熱性のよいものであればよい。例えば、Ｃｕ、ＡｌまたはＭｇの金属からなっていてもよく、例えばプラスチックまたはセラミックの非金属からなってもよく、特に限定されない。なお、ケース１の材質が非金属からなる場合、表面にはＳｎやＮｉめっきされていることが望ましい。
【００３０】
半導体素子２は、例えばダイアフラム構造３または梁構造を有するＭＥＭＳマイクロフォン半導体素子など圧電変換機能を有する半導体素子であり、基板６に固定されている。
【００３１】
半導体素子４は、ＣＭＯＳ半導体素子であり、基板６に固定されている。半導体素子４は、例えばアナログＩＣ、ロジックＩＣ、メモリＩＣ等に用いられるＣＭＯＳ半導体素子であるが、それらに特に限定されるものではない。
【００３２】
接着剤５は、ケース１を基板６に固定する接着剤であり、例えば導電性エポキシ、非導電性エポキシ、シルバーペースト、シリコン、ウレタン、アクリル及びはんだペーストのうちのいずれかからなる。
【００３３】
基板６は、ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）、ガラス布積層ポリイミド基板またはアラミド不織布基板などである。
【００３４】
基板６では、その主面に半導体素子２と半導体素子４とが固定されており、固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするようにケース１が接着剤５により固定されている。
【００３５】
また、基板６には、例えば音孔となる貫通孔１０が設けられ、その貫通孔１０の内壁とその貫通孔１０周囲の主面と反対の面にめっき層８が形成されている。また、基板６には、電極７が主面とは反対の面に形成されている。
【００３６】
めっき層８は、貫通孔１０の内壁と基板６の主面と反対の面側の貫通孔１０付近に形成されている。めっき層８は、例えばＡｕ／Ｎｉであり、好ましくは、厚みが１μｍ以下で、Ｎｉめっき厚みが１５μｍ以下である。
【００３７】
電極７は、例えばＣｕからなる電極であり、主面（半導体素子２と半導体素子４とが固定されている面）とは反対の面に形成されている。また、電極７は、水溶性耐熱プリフラックスやＡｕ／Ｎｉめっきにより表面処理されているのが望ましい。
【００３８】
貫通孔１０は、基板６に形成されており、電極７が形成された基板の面側に、基板６の厚みより薄い厚みで２２０℃未満の融点を持つ充填物質９が充填されて閉口されている。なお、この充填物質９は、２２０℃未満の融点を持つ物質に限らない。例えば、はんだの融点以下であればよく、例えば２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度を持つ物質であってもよい。
【００３９】
以上のようにして、半導体装置１００は構成される。
【００４０】
次に、半導体装置１００が実装される実装体の態様について図を用いて説明する。
【００４１】
図２は、実施の形態１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００４２】
マザー基板１５は、ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）、ガラス布積層ポリイミド基板またはアラミド不織布基板などである。マザー基板１５には、複数個同時に形成された半導体装置１００が、ダイシング法または金型で切断する加工方法で個々に分割された後にはんだ１４を介して実装される。
【００４３】
ここで、充填物質９は、図２に示すように、マザー基板１５と接触せずに、貫通孔１０付近の基板６に濡れ広がっている。それにより、貫通孔１０は、開口しており例えば音孔として機能する。
【００４４】
これを簡単に説明すると、貫通孔１０は、基板６の厚みより薄い厚みで２２０℃未満の融点を持つ充填物質９が充填されてその貫通孔が塞がれて（閉口されて）いたが、半導体装置１００がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質９が融解し貫通孔１０付近の基板６に濡れ広がる。それにより、貫通孔１０は、開口し、音孔として機能する。ここで、充填物質９の融点ははんだ１４の融点以下である。
【００４５】
以上のように、半導体装置１００は、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００４６】
上述のように、複数個同時に形成された半導体装置１００がダイシング法または金型で切断する加工方法で個々に分割すなわち個片化された後、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００４７】
そして、金型で切断する加工方法により複数個同時に形成された半導体装置１００が分割される場合、基板６に設置された貫通孔１０は、充填物質９で充填されて閉口されているため、切断屑が貫通孔１０内に入らない。そのためダイアフラムの振動や音質に影響を及ぼさない。また、実装後には、貫通孔１０は、充填されていた充填物質９が濡れ広がることにより、その音孔として機能する貫通孔が開口するので、所望の機能を発揮する。
【００４８】
一方、ダイシング法により複数個同時に形成された半導体装置１００が分割される場合、基板６に設置された貫通孔１０は、充填物質９で充填されて閉口されるので、切削水が貫通孔１０内に侵入せず、ダイアフラム構造３を守ることができる。また、実装後には、貫通孔１０は、その貫通孔を閉口していた充填物質９が濡れ広がることにより、その貫通孔が開口するので、所望の機能を発揮する。
【００４９】
以上、実施の形態１によれば、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【００５０】
なお、充填物質９は、実装時に濡れ広がるが、上記で説明したように、貫通孔１０付近の基板に濡れ広がることに限定されない。マザー基板１５と接触せず濡れ広がり、そして貫通孔１０を開いて所望の機能を発揮させることができればよい。例えば、貫通孔１０の内壁に一部残渣があっても構わない。
【００５１】
また、充填物質９は、めっき層８と異なる成分からなっていればよく、はんだ１４と同じ成分であってもよい。
【００５２】
（変形例１）
変形例１では、実施の形態１における半導体装置１００と別の態様の基板を備える半導体装置１１０について説明する。
【００５３】
図３は、実施の形態１の変形例１における半導体装置の断面図である。図４は、実施の形態１の変形例１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１または図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図３及び図４に示す半導体装置１１０は、半導体装置１００に対して、基板６が凹部１６を有する点が異なる。
【００５５】
凹部１６は、基板６の主面と反対の面側すなわちマザー基板１５への実装面側の貫通孔１０付近に設けられる基板の凹みの部分である。凹部１６にはめっき層１８が形成されている。
【００５６】
めっき層１８は、貫通孔１０の内壁と基板６の主面と反対の面側の貫通孔１０付近にある凹部１６に形成されている。
【００５７】
また、貫通孔１０は、図３に示すように、基板６に形成されており、実施の形態１と同様に、マザー基板１５への実装面側に、基板６の厚みより薄い厚みで２２０℃未満の融点を持つ充填物質９が充填されて閉口されている。
【００５８】
そして、貫通孔１０は、図４に示すように、基板６の厚みより薄い厚みで充填物質９が充填されてその貫通孔が塞がれて（閉口されて）いたが、半導体装置１１０がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質９が融解し貫通孔１０付近の基板６の凹部１６に濡れ広がる。それにより、貫通孔１０は開口する。
【００５９】
このように、充填物質９は、図４に示すように、マザー基板１５と接触しないで、貫通孔１０付近の基板６の凹部１６に濡れ広がっている。
【００６０】
以上のように、半導体装置１１０は構成され、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００６１】
以上、変形例１では、基板６に凹部１６を設けることにより、半導体装置１１０がマザー基板１５に実装された際に充填物質９がマザー基板１５と接触せず凹部１６に容易に濡れ広がり、貫通孔１０を開口する。
【００６２】
（変形例２）
実施の形態１及び変形例１では、貫通孔１０が基板６に設けられている半導体装置１００または１１０の例について説明したが、それに限らない。変形例２では、貫通孔がケース１に設けられる半導体装置１２０の例について説明する。
【００６３】
図５は、実施の形態１の変形例２における半導体装置の断面図である。図６は、実施の形態１の変形例２における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１または図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６４】
図５及び図６に示す半導体装置１２０は、半導体装置１００が基板６に貫通孔１０が形成されていることに対して、貫通孔１１がケース１に設けられている点が異なる。
【００６５】
ケース１には、貫通孔１１が形成されており、表面処理されている。好ましくは、ケース１の貫通孔１１付近の表面処理はＡｕ／Ｎｉである。
【００６６】
貫通孔１１は、図５に示すように、ケース１に形成されており、ケース１の厚みと同等または以下の厚みで充填物質１９が充填されて閉口している。
【００６７】
そして、貫通孔１１は、図６に示すように、充填物質１９が充填されてその貫通孔が塞がれているが、半導体装置１２０がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質１９が融解しケース１の貫通孔１１周囲に濡れ広がる。このようにして、貫通孔１１は開口する。
【００６８】
このように、充填物質１９は、図６に示すように、基板６及び基板６に固定されている半導体素子２及び半導体素子４と接触しないで、ケース１の貫通孔１１周囲に濡れ広がっている。
【００６９】
なお、この充填物質１９は、例えば融点が２６０℃以下のものであってもよく、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−ＣｕやＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｂｉ系のはんだであってもよい。また、充填物質１９は、上述した充填物質９であってもよい。すなわち充填物質１９は、２２０℃未満の融点を持つ物質、２２０℃未満の軟化温度を持つ物質または２２０℃未満の揮発温度を持つ物質であってもよい。充填物質１９の成分がケース１の主成分またはケース１の表層めっきの主成分と異なる成分であり、はんだの融点以下で融解、軟化または揮発する物質であればよい。
【００７０】
以上のように、半導体装置１１０は構成され、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００７１】
以上、変形例２によれば、ケース１に貫通孔１１を設けることにより、半導体装置１２０がマザー基板１５に実装された際に充填物質１９が基板６及び基板６に固定されている半導体素子２及び半導体素子４と接触しないで、ケース１の貫通孔１１周囲に濡れ広がり、貫通孔１１を開くことができる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、半導体装置に形成された貫通孔にはんだの融点未満の融点を持つ物質が充填された場合の例について説明したが、それに限らない。以下、実施の形態２として、半導体装置に形成された貫通孔に吸湿性物質が設置された例を説明する。
【００７３】
図７は、実施の形態２における半導体装置の断面図である。図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００７４】
図７に示す半導体装置２００は、半導体装置１００に対して貫通孔１０に充填物質９が充填されるのではなく、吸湿性の良い吸湿性物質２２が設置される点が異なる。
【００７５】
貫通孔１０は、基板６に形成されており、内壁には、吸湿性のよい吸湿性物質２２が設置されている。
【００７６】
吸湿性物質２２は、複数個同時に形成された半導体装置２００がダイシング法または金型で切断する加工方法で個々に分割すなわち個片化される際、半導体装置２００内部にダイシング加工時の切削水の侵入を防止するために設置されている。
【００７７】
吸湿性物質２２は、高い吸湿率と吸湿速度がある物質であり、例えば繊維素材からなる物質である。なお、吸湿性物質２２は、炭素素材からなる物質に限らず、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）のいずれかからなる物質であっても構わない。
【００７８】
また、吸湿性物質２２は、図７に示すように、貫通孔１０の内壁に設置された後でも、貫通孔１０を閉塞しない。また、吸湿性物質２２は、半導体装置２００が個片化される際に吸湿した後でも、貫通孔１０を閉塞せず開放する状態を保つものである。
【００７９】
以上のようにして、半導体装置２００は構成される。
【００８０】
以上、実施の形態２によれば、半導体装置２００の貫通孔１０の内壁に、吸湿性のよい吸湿性物質２２が設置されることにより、切削水または切断屑が貫通孔１０内に侵入しないので、ダイアフラム構造３を守ることができる。
【００８１】
それにより、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【００８２】
なお、貫通孔１０は、基板６に設けられるとして説明したが、それに限らない。ケース１に貫通孔１０が設けられてもよく、その場合、ケース１の貫通孔１０の内壁に吸湿性物質２２が設置されればよい。
【００８３】
（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、半導体装置の基板またはケースに貫通孔が形成された場合の例について説明したが、それに限らない。以下、実施の形態３として、半導体装置に形成される貫通孔の別の態様の例を説明する。
【００８４】
図８は実施の形態３における半導体装置の断面図である。図９は、実施の形態３における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１または図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８５】
図８及び図９に示す半導体装置３００は、半導体装置１００が基板６に貫通孔１０が形成されているのに対して、基板６に貫通孔が形成されず、ケース１と基板６とを固着するのに用いた接着物質３３に貫通孔３８が形成されるという点が異なる。
【００８６】
半導体装置３００では、接着物質３３によりケース１と基板６とが固定されている。
【００８７】
接着物質３３は、図８に示すように、ケース１を基板６に固定する。また、接着物質３３は、特有の特性を有しており、半導体装置３００がマザー基板１５へ実装される前ではケース１を基板６に仮止めし、ケース１と基板６とで形成された空間を密封する。そして、接着物質３３は、図９に示すように、マザー基板１５への実装時の熱により、ケース１と基板６とで形成された空間の内側と外側を貫通する貫通穴が形成される特性を持つ。そして、この貫通穴は貫通孔３８として機能する。
【００８８】
そのため、半導体装置３００では、ダイシング加工時の切削水または金型加工時の切断屑がケース１と基板６とで形成された空間に入ってしまうこともなく、強度の弱いダイアフラム構造３が壊れることがない。
【００８９】
ここで、接着物質３３は、例えば、ボイドが多く発生するはんだペーストでもよく、または、加熱することによって、多孔性になる物質でもよい。
【００９０】
半導体装置３００のマザー基板１５への実装後、形成される貫通穴からなる貫通孔３８は、ケース１と基板６とを接着している接着物質３３のいずれかの部分の場所に形成されれば足り、特定されなくても構わない。
【００９１】
以上のように、半導体装置３００は構成され、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００９２】
以上、実施の形態３によれば、ケース１と基板６と固定するための接着剤として接着物質３３を用いることで、マイクロフォン半導体装置３００がマザー基板１５へ実装された後、熱により接着物質３３に貫通孔３８が形成される。それにより、基板６またはケース１に貫通孔を設けなくてよくなるので、製造コストを低くできるという効果を有する。
【００９３】
このようにして、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【００９４】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態３の別の態様として、接着剤の部分塗布により形成した欠き部を利用する例を説明する。
【００９５】
図１０は、実施の形態４における半導体装置の上面図である。図１１は、実施の形態４における半導体装置の断面図である。なお、図８または図９と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００９６】
図１０及び図１１に示す半導体装置４００は、半導体装置３００がケース１と基板６とを固着するのに用いた接着物質３３に貫通孔３８が形成されるのに対して、欠き部４６とダム４７とが予め形成されるという点が異なる。
【００９７】
接着剤５は、図１０に示すように、ケース１と基板６とを固定するために、ダイアフラム構造３を有する半導体素子２と半導体素子４とが実装される基板６上の領域の周囲に塗布される。ただし、接着剤５は、その領域の周囲の一部に接着剤が塗布されていない単数または複数の欠き部４６を有する。
【００９８】
欠き部４６は、基板６上の上記領域の周囲の一部であり、接着剤５が塗布されていない領域である。
【００９９】
ダム４７は、接着剤５における欠き部４６から所定の距離に欠き部４６の幅よりも広い大きさで形成される単数または複数のダムである。ダム４７は、半導体素子２または半導体素子４との間に形成され、例えば、基板６上で、欠き部４６と欠き部４６の近傍にある半導体素子２または半導体素子４との直線距離の間に形成される。また、ダム４７の面積は、欠き部４６の断面積より大きいことが望ましい。
【０１００】
また、ダム４７は、樹脂成分が入っているもので形成されていてもよいし、吸湿性のよいもの、例えば、無機物質の二酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）及び塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）いずれかで形成されていてもよい。
【０１０１】
以上のように、半導体装置４００は、構成される。
【０１０２】
半導体装置４００では、図１１に示すように、ケース１を基板６に実装し、接着剤５を硬化することでケース１を基板６に固定する。
【０１０３】
そして、ケース１が基板６に固定された後、欠き部４６は、ケース１と基板６との間の空隙となり、ケース１と基板６とで形成された空間の内側と外側を貫通する。この欠き部４６からなる空隙は音孔（貫通孔）として利用してもよい。その場合、ケース１と基板６とに貫通孔を設けなくてよくなるので、製造コストを低くできるという効果を有する。
【０１０４】
以上の構成により、半導体装置４００では、ケース１を基板６に固定するための接着剤５に欠き部４６からなる空隙を有するが、その空隙から一定の距離に、ダム４７が形成されていることにより、ダイシングの切削水または金型加工時の切断屑が侵入するのを防ぐことができる。
【０１０５】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４では、半導体装置の基板に固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするものとしてケース１（シールドキャップ）を例に挙げて説明したが、それに限らない。例えばケース１の代わりにリブと板キャップとを用いてもよい。以下、実施の形態５として、リブと板キャップとを用いる場合の例を説明する。
【０１０６】
図１２は、実施の形態５における半導体装置の断面図である。図１３は、実施の形態５における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１と図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１０７】
図１２に示す半導体装置５００は、半導体装置１００に対してケース１の代わりに、リブ５１と板キャップ５３とが接着剤５により基板６に固定される点が異なる。
【０１０８】
リブ５１と板キャップ５３とは、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするものであり、接着剤５により基板６に固定されている。
【０１０９】
リブ５１は、基板６上面における半導体素子２及び半導体素子４の周囲に設置されており、接着剤５により基板６と固定されている。
【０１１０】
板キャップ５３は、平面板である。板キャップ５３は、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とを覆うよう、リブ５１上に設置されて接着剤５２によりリブ５１と固定されている。
【０１１１】
また、接着剤５と接着剤５２とは、リブ５１と板キャップ５３とが設置された後に熱により硬化（熱硬化）される。それにより、接着剤５は、基板６及びリブ５１を固定し、接着剤５２は、リブ５１及び板キャップ５３を固定する。
【０１１２】
以上のようにして、半導体装置５００は構成される。
【０１１３】
なお、半導体装置５００は、図１３に示すように、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装されるが、この半導体装置５００が実装される実装体の態様については図２と同様であるため説明を省略する。
【０１１４】
次に、半導体装置５００を例に製造方法について説明する。
【０１１５】
図１４は、実施の形態５における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【０１１６】
まず、基板６に貫通孔６１を設け（図１４（ａ））、貫通孔６１にはんだよりも低い融点を持つ物質を充填する。別途形成したダイアフラム構造３を有する半導体素子２と半導体素子４とを基板６に固定し、後に形成される電極７と接続するために基板６に設けられているボンディングパッド１７と、半導体素子２及び半導体素子４とを電気的に接続する。そして、基板６上面の半導体素子２及び半導体素子４の周囲にリブ５１を設置し、接着剤５によりリブ５１を固定する（図１４（ｂ））。なお、図では、半導体素子２及び半導体素子４が基板６に複数固定された例を示しており、リブ５１は、それぞれの半導体素子２及び半導体素子４に対して、その周囲に設置される。
【０１１７】
次に、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とを覆うよう、板キャップ５３をリブ５１上に設置し、接着剤５２によりリブ５１と固定する。そして、接着剤５と接着剤５２とをそれぞれ熱硬化させることにより、接着剤５に基板６とリブ５１とを固着させ、接着剤５２にリブ５１と板キャップ５３とを固着させる（図１４（ｃ））。
【０１１８】
次に、ダイシングブレード等で同時切断し（図１４（ｄ））、半導体装置５００を個片化する（図１４（ｅ））。ここで、基板６に設けられた貫通孔６１にはんだよりも低い融点を持つ物質が充填されているので、半導体装置５００を個片化するために分割する際の切断屑や切削水が貫通孔内に侵入することがない。
【０１１９】
以上のように、半導体装置５００は製造される。
【０１２０】
以上、実施の形態５によれば、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【０１２１】
また、上述したように、複数の半導体装置５００を一括形成し、後に個片化することで、工程の簡易化、製造コストダウンが可能になる。
【０１２２】
（変形例）
実施の形態５では、貫通孔１０が基板６に設けられている半導体装置５００の例について説明したが、それに限らない。同様に、実施の形態１〜４いずれの半導体装置のケース１をリブ５１及び板キャップ５３に代えてもよい。
【０１２３】
一例として、実施の形態１の変形例２における半導体装置１２０のケース１をリブ５１及び板キャップ５３に代えた半導体装置５２０を図１５及び図１６に示す。
【０１２４】
図１５は、実施の形態５における半導体装置の別の態様の断面図である。図１６は、図１５に示す半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１、図２、図１２及び図１３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１２５】
貫通孔６１は、図１５に示すように、板キャップ５３に形成されており、板キャップ５３の厚みと同等または以下の厚みで充填物質１９が充填されて閉口している。
【０１２６】
そして、貫通孔６１は、図１６に示すように、充填物質１９が充填されてその貫通孔が塞がれているが、半導体装置５２０がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質１９が融解し板キャップ５３の貫通孔１１周囲に濡れ広がる。このようにして、貫通孔６１は開口する。
【０１２７】
以上のように、板キャップ５３に貫通孔６１を設けることにより、半導体装置５２０がマザー基板１５に実装された際に充填物質１９が基板６及び基板６に固定されている半導体素子２及び半導体素子４と接触しないで、板キャップ５３の貫通孔６１周囲に濡れ広がり、貫通孔６１を開くことができる。
【０１２８】
以上、本発明の半導体装置によれば、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【０１２９】
具体的には、本発明の半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備えた半導体装置であって、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する。それにより、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【０１３０】
なお、所定の物質が、加熱により貫通孔付近に濡れ広がる場合を例に挙げて説明したが、それに限らない。図１７に示すように、貫通孔内に濡れ広がるとしてもよい。例えば、貫通孔の内壁、または前記基板の主面の前記貫通孔と接する領域に、濡れ広がるとしてもよい。
【０１３１】
また、所定の物質としては、加熱により濡れ広がる物質に限定されず、上述した吸湿物質でもよい。その場合、その吸湿物質は、上記同様に貫通孔の内壁、または前記基板の主面の前記貫通孔と接する領域に備えられるとしてもよい。
【０１３２】
以上、本発明の半導体装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１３３】
例えば、本発明の半導体装置をマザー基板に実装した半導体実装体も本発明の範囲に含まれる。なお、この半導体実装体は、例えば携帯電話、ＤＳＣ（Digital Still Camera）等を構成するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明は、半導体装置に利用でき、特に振動電極を有するエレクトレットコンデンサまたはダイアフラム構造を有する半導体装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１  ケース
２、４  半導体素子
３  ダイアフラム構造
５、５２、６３０  接着剤
６  基板
７  電極
８、１８  めっき層
９、１９  充填物質
１０、１１、３８、６１  貫通孔
１４  はんだ
１５  マザー基板
１７  ボンディングパッド
２２  吸湿性物質
３３  接着物質
４６  欠き部
４７  ダム
５１  リブ
５３  板キャップ
１００、１１０、１２０、２００、３００、４００、５００、５２０  半導体装置
６００  シリコンコンデンサマイクロフォン
６１０  金属ケース
６１０ａ  第１音孔
６２０ａ  第２音孔
６２１  接続パターン
【図１】
2010106733.tif 000003
【図２】
2010106733.tif 000004
【図３】
2010106733.tif 000005
【図４】
2010106733.tif 000006
【図５】
2010106733.tif 000007
【図６】
2010106733.tif 000008
【図７】
2010106733.tif 000009
【図８】
2010106733.tif 000010
【図９】
2010106733.tif 000011
【図１０】
2010106733.tif 000012
【図１１】
2010106733.tif 000013
【図１２】
2010106733.tif 000014
【図１３】
2010106733.tif 000015
【図１４】
2010106733.tif 000016
【図１５】
2010106733.tif 000017
【図１６】
2010106733.tif 000018
【図１７】
2010106733.tif 000019
【図１８】
2010106733.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月5日(2011.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて形成する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば振動電極を有するエレクトレットコンデンサなどを用いる半導体装置がある。このような半導体装置では、ＭＥＭＳ半導体素子とＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）半導体素子とが基板に実装されており、ケースでカバーされているのが一般的な構造である。この半導体装置では、音波が、基板またはケースに形成された貫通孔を通ってその内部に入り、ＭＥＭＳ半導体素子のダイアフラム構造により、電気信号に変換され出力される。
【０００３】
この半導体装置は、複数個同時に形成された後に、個々に分割され個片化されることにより製造される。ここでの分割は、ダイシング法または金型で切断する加工方法で行われる。
【０００４】
ダイシング法では、一般的に、ダイヤモンドやＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ：立方晶窒化ホウ素）の粒子が固着された環状のダイシングソーを高速回転させて破砕する加工が行われる。ダイシング法では、破砕屑を除去し摩擦熱を抑えるための切削水を流しながらダイシングソーを高速回転させて破砕する加工が行われる。しかし、ＭＥＭＳ半導体素子が有するダイアフラム構造や梁構造は脆弱な構造であるため、切削水が音孔から侵入してしまうと侵入した切削水によって破壊されることがある。特に、実装の高密度化が進む中、電子部品の小型化が進んでおり、ダイシング法では、切削水が音孔に侵入してしまうことがますます問題となっている。
【０００５】
一方、金型で切断する加工方法では、切断屑が飛び散る。その飛び散った切断屑が、音孔付近または音孔内に侵入し、ダイアフラム構造の振動に悪影響を与え、音質に影響を及ぼすことがある。
【０００６】
それに対して、図１８に示すようにマイクロフォンチップと特殊目的型半導体（ＡＳＩＣ）チップとが実装された基板と、その基板をカバーする金属ケース６１０とを備え、金属ケース６１０または基板側に音響ホールとして第１音孔６１０ａまたは第２音孔６２０ａが形成されるシリコンコンデンサマイクロフォン６００が開示されている（下記特許文献１参照。）。このシリコンコンデンサマイクロフォン６００では、金属ケース６１０と接合するための接続パターン６２１と、金属ケース６１０と基板とを接合するためにその接続パターン６２１に接着剤６３０が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−８２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている構造では、ダイシング法で用いられるダイシングの破砕屑を除去し摩擦熱を抑えるための切削水が第１音孔６１０ａまたは第２音孔６２０ａに侵入してしまい、ＭＥＭＳマイクロフォン半導体素子のダイアフラム構造または梁構造が破壊されてしまうことがある。
【０００９】
また、同様に、金型で切断する加工方法では、そこで発生する切断屑が、第１音孔６１０ａまたは第２音孔６２０ａから侵入してダイアフラム構造の振動に悪影響を与え、音質に影響を及ぼしてしまうことがある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決するものであり、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上す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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する。
【００１２】
また、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、前記貫通孔または前記基板に濡れ広がって前記貫通孔を開口している所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により、濡れ広がる特性を有しているとしてもよい。
【００１３】
ここで、前記所定の物質は、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度をもつことが好ましい。
【００１４】
このような構成により、基板またはケースに形成された貫通孔にはんだよりも低い融点を持つ物質が充填されるので、半導体装置を個片化するために分割する際の切断屑や切削水が貫通孔内に侵入することがない。そして例えばマザー基板への実装など分割後の加熱処理で貫通孔内設置された物質が溶融し、貫通孔周囲に濡れ広がることで、貫通孔が開口する。それにより個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備え、前記貫通孔の内壁には、吸湿率性を有する吸湿物質が設置されているとしてもよい。
【００１６】
この構成により、基板またはケースに設置される貫通孔の内壁には、吸湿性のよい物質が設置されるので、半導体装置を個片化するためにダイシングによる分割を行う際に、切削水が貫通孔の内壁に付着させることができる。それにより、例えばダイアフラム構造を半導体素子が保護されるので、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板に塗布され、前記基板と前記カバーとを密着固定して前記半導体素子を密封する接着剤とを備え、前記接着剤の一部は、加熱により、貫通されるとしてもよい。
【００１８】
この構成により、ケースを固定する接着剤は、基板を例えばマザー基板への実装する際の熱により、貫通穴が形成される。したがって、基板またはケースに貫通孔を予め設置する必要がない。また、半導体装置を個片化するために分割する際には、半導体装置が密封されているため、分割の際の加工で発生する切断屑や切削水が貫通孔内に侵入しない。このように、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記半導体素子が実装されている前記主面の領域の周囲に塗布され、前記ケースと前記基板とを密着固定する接着剤と、前記基板の主面に、前記半導体素子と前記接着剤との間に形成される前記接着剤の厚みより高いダムとを備え、前記接着剤は、前記領域の周囲の一部に接着剤が塗布されない単数または複数の欠き部を有し、前記ダムは、前記単数または複数の欠き部と前記半導体素子との間に形成され、前記欠き部は、前記基板と前記ケースとが固定された後には貫通孔となるとしてもよい。
【００２０】
この構成により、ケースを固定するために基板に塗布される接着剤の領域に一部接着剤が塗布されていない欠き部を予め形成し、基板上にダムを形成することにより、基板またはケースに貫通孔を予め設置する必要がないだけでなく、ダイシング法の加工の際に発生する切削水を侵入させない。このようにして、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面における前記半導体素子の周囲に固定されるリブと、平面板であり、前記半導体素子を覆うように前記リブに固定される板キャップと、前記基板または前記板キャップに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有するとしてもよい。
【００２２】
このような構成により、基板または板キャップに形成された貫通孔にはんだよりも低い融点を持つ物質が充填されるので、半導体装置を個片化するために分割する際の切断屑や切削水が貫通内に侵入することがない。そして例えばマザー基板への実装など分割後の加熱処理で貫通孔内設置された物質が溶融し、貫通孔周囲に濡れ広がることで、貫通孔が開口する。それにより個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、個片化を行う加工の際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施の形態１における半導体装置の断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１の変形例１における半導体装置の断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１の変形例１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１の変形例２における半導体装置の断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例２における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図７】図７は、実施の形態２における半導体装置の断面図である。
【図８】図８は、実施の形態３における半導体装置の断面図である。
【図９】図９は、実施の形態３における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４における半導体装置の上面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態４における半導体装置の断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態５における半導体装置の断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態５における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態５における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５の変形例における半導体装置の断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態５の変形例における半導体装置が実装される実装体の断面図である。
【図１７】図１７は、貫通孔内に濡れ広がる物質を有する半導体装置が実装される実装体の断面図の例である。
【図１８】図１８は、従来の半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における半導体装置の断面図である。
【００２７】
図１に示すように、半導体装置１００は、ケース１と、半導体素子２と、半導体素子４と、接着剤５と、基板６と、電極７とを備える。
【００２８】
ケース１は、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするものであり、接着剤５により基板６に固定されている。なお、ケース１では、基板６に接着剤５を介して接続される箇所の形状が、半導体素子２と同方向、または反対方向に曲げられている。
【００２９】
また、ケース１の材質は、耐熱性のよいものであればよい。例えば、Ｃｕ、ＡｌまたはＭｇの金属からなっていてもよく、例えばプラスチックまたはセラミックの非金属からなってもよく、特に限定されない。なお、ケース１の材質が非金属からなる場合、表面にはＳｎやＮｉめっきされていることが望ましい。
【００３０】
半導体素子２は、例えばダイアフラム構造３または梁構造を有するＭＥＭＳマイクロフォン半導体素子など圧電変換機能を有する半導体素子であり、基板６に固定されている。
【００３１】
半導体素子４は、ＣＭＯＳ半導体素子であり、基板６に固定されている。半導体素子４は、例えばアナログＩＣ、ロジックＩＣ、メモリＩＣ等に用いられるＣＭＯＳ半導体素子であるが、それらに特に限定されるものではない。
【００３２】
接着剤５は、ケース１を基板６に固定する接着剤であり、例えば導電性エポキシ、非導電性エポキシ、シルバーペースト、シリコン、ウレタン、アクリル及びはんだペーストのうちのいずれかからなる。
【００３３】
基板６は、ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）、ガラス布積層ポリイミド基板またはアラミド不織布基板などである。
【００３４】
基板６では、その主面に半導体素子２と半導体素子４とが固定されており、固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするようにケース１が接着剤５により固定されている。
【００３５】
また、基板６には、例えば音孔となる貫通孔１０が設けられ、その貫通孔１０の内壁とその貫通孔１０周囲の主面と反対の面にめっき層８が形成されている。また、基板６には、電極７が主面とは反対の面に形成されている。
【００３６】
めっき層８は、貫通孔１０の内壁と基板６の主面と反対の面側の貫通孔１０付近に形成されている。めっき層８は、例えばＡｕ／Ｎｉであり、好ましくは、厚みが１μｍ以下で、Ｎｉめっき厚みが１５μｍ以下である。
【００３７】
電極７は、例えばＣｕからなる電極であり、主面（半導体素子２と半導体素子４とが固定されている面）とは反対の面に形成されている。また、電極７は、水溶性耐熱プリフラックスやＡｕ／Ｎｉめっきにより表面処理されているのが望ましい。
【００３８】
貫通孔１０は、基板６に形成されており、電極７が形成された基板の面側に、基板６の厚みより薄い厚みで２２０℃未満の融点を持つ充填物質９が充填されて閉口されている。なお、この充填物質９は、２２０℃未満の融点を持つ物質に限らない。例えば、はんだの融点以下であればよく、例えば２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度を持つ物質であってもよい。
【００３９】
以上のようにして、半導体装置１００は構成される。
【００４０】
次に、半導体装置１００が実装される実装体の態様について図を用いて説明する。
【００４１】
図２は、実施の形態１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００４２】
マザー基板１５は、ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）、ガラス布積層ポリイミド基板またはアラミド不織布基板などである。マザー基板１５には、複数個同時に形成された半導体装置１００が、ダイシング法または金型で切断する加工方法で個々に分割された後にはんだ１４を介して実装される。
【００４３】
ここで、充填物質９は、図２に示すように、マザー基板１５と接触せずに、貫通孔１０付近の基板６に濡れ広がっている。それにより、貫通孔１０は、開口しており例えば音孔として機能する。
【００４４】
これを簡単に説明すると、貫通孔１０は、基板６の厚みより薄い厚みで２２０℃未満の融点を持つ充填物質９が充填されてその貫通孔が塞がれて（閉口されて）いたが、半導体装置１００がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質９が融解し貫通孔１０付近の基板６に濡れ広がる。それにより、貫通孔１０は、開口し、音孔として機能する。ここで、充填物質９の融点ははんだ１４の融点以下である。
【００４５】
以上のように、半導体装置１００は、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００４６】
上述のように、複数個同時に形成された半導体装置１００がダイシング法または金型で切断する加工方法で個々に分割すなわち個片化された後、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００４７】
そして、金型で切断する加工方法により複数個同時に形成された半導体装置１００が分割される場合、基板６に設置された貫通孔１０は、充填物質９で充填されて閉口されているため、切断屑が貫通孔１０内に入らない。そのためダイアフラムの振動や音質に影響を及ぼさない。また、実装後には、貫通孔１０は、充填されていた充填物質９が濡れ広がることにより、その音孔として機能する貫通孔が開口するので、所望の機能を発揮する。
【００４８】
一方、ダイシング法により複数個同時に形成された半導体装置１００が分割される場合、基板６に設置された貫通孔１０は、充填物質９で充填されて閉口されるので、切削水が貫通孔１０内に侵入せず、ダイアフラム構造３を守ることができる。また、実装後には、貫通孔１０は、その貫通孔を閉口していた充填物質９が濡れ広がることにより、その貫通孔が開口するので、所望の機能を発揮する。
【００４９】
以上、実施の形態１によれば、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【００５０】
なお、充填物質９は、実装時に濡れ広がるが、上記で説明したように、貫通孔１０付近の基板に濡れ広がることに限定されない。マザー基板１５と接触せず濡れ広がり、そして貫通孔１０を開いて所望の機能を発揮させることができればよい。例えば、貫通孔１０の内壁に一部残渣があっても構わない。
【００５１】
また、充填物質９は、めっき層８と異なる成分からなっていればよく、はんだ１４と同じ成分であってもよい。
【００５２】
（変形例１）
変形例１では、実施の形態１における半導体装置１００と別の態様の基板を備える半導体装置１１０について説明する。
【００５３】
図３は、実施の形態１の変形例１における半導体装置の断面図である。図４は、実施の形態１の変形例１における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１または図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図３及び図４に示す半導体装置１１０は、半導体装置１００に対して、基板６が凹部１６を有する点が異なる。
【００５５】
凹部１６は、基板６の主面と反対の面側すなわちマザー基板１５への実装面側の貫通孔１０付近に設けられる基板の凹みの部分である。凹部１６にはめっき層１８が形成されている。
【００５６】
めっき層１８は、貫通孔１０の内壁と基板６の主面と反対の面側の貫通孔１０付近にある凹部１６に形成されている。
【００５７】
また、貫通孔１０は、図３に示すように、基板６に形成されており、実施の形態１と同様に、マザー基板１５への実装面側に、基板６の厚みより薄い厚みで２２０℃未満の融点を持つ充填物質９が充填されて閉口されている。
【００５８】
そして、貫通孔１０は、図４に示すように、基板６の厚みより薄い厚みで充填物質９が充填されてその貫通孔が塞がれて（閉口されて）いたが、半導体装置１１０がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質９が融解し貫通孔１０付近の基板６の凹部１６に濡れ広がる。それにより、貫通孔１０は開口する。
【００５９】
このように、充填物質９は、図４に示すように、マザー基板１５と接触しないで、貫通孔１０付近の基板６の凹部１６に濡れ広がっている。
【００６０】
以上のように、半導体装置１１０は構成され、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００６１】
以上、変形例１では、基板６に凹部１６を設けることにより、半導体装置１１０がマザー基板１５に実装された際に充填物質９がマザー基板１５と接触せず凹部１６に容易に濡れ広がり、貫通孔１０を開口する。
【００６２】
（変形例２）
実施の形態１及び変形例１では、貫通孔１０が基板６に設けられている半導体装置１００または１１０の例について説明したが、それに限らない。変形例２では、貫通孔がケース１に設けられる半導体装置１２０の例について説明する。
【００６３】
図５は、実施の形態１の変形例２における半導体装置の断面図である。図６は、実施の形態１の変形例２における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１または図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６４】
図５及び図６に示す半導体装置１２０は、半導体装置１００が基板６に貫通孔１０が形成されていることに対して、貫通孔１１がケース１に設けられている点が異なる。
【００６５】
ケース１には、貫通孔１１が形成されており、表面処理されている。好ましくは、ケース１の貫通孔１１付近の表面処理はＡｕ／Ｎｉである。
【００６６】
貫通孔１１は、図５に示すように、ケース１に形成されており、ケース１の厚みと同等または以下の厚みで充填物質１９が充填されて閉口している。
【００６７】
そして、貫通孔１１は、図６に示すように、充填物質１９が充填されてその貫通孔が塞がれているが、半導体装置１２０がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質１９が融解しケース１の貫通孔１１周囲に濡れ広がる。このようにして、貫通孔１１は開口する。
【００６８】
このように、充填物質１９は、図６に示すように、基板６及び基板６に固定されている半導体素子２及び半導体素子４と接触しないで、ケース１の貫通孔１１周囲に濡れ広がっている。
【００６９】
なお、この充填物質１９は、例えば融点が２６０℃以下のものであってもよく、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−ＣｕやＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｂｉ系のはんだであってもよい。また、充填物質１９は、上述した充填物質９であってもよい。すなわち充填物質１９は、２２０℃未満の融点を持つ物質、２２０℃未満の軟化温度を持つ物質または２２０℃未満の揮発温度を持つ物質であってもよい。充填物質１９の成分がケース１の主成分またはケース１の表層めっきの主成分と異なる成分であり、はんだの融点以下で融解、軟化または揮発する物質であればよい。
【００７０】
以上のように、半導体装置１１０は構成され、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００７１】
以上、変形例２によれば、ケース１に貫通孔１１を設けることにより、半導体装置１２０がマザー基板１５に実装された際に充填物質１９が基板６及び基板６に固定されている半導体素子２及び半導体素子４と接触しないで、ケース１の貫通孔１１周囲に濡れ広がり、貫通孔１１を開くことができる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、半導体装置に形成された貫通孔にはんだの融点未満の融点を持つ物質が充填された場合の例について説明したが、それに限らない。以下、実施の形態２として、半導体装置に形成された貫通孔に吸湿性物質が設置された例を説明する。
【００７３】
図７は、実施の形態２における半導体装置の断面図である。図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００７４】
図７に示す半導体装置２００は、半導体装置１００に対して貫通孔１０に充填物質９が充填されるのではなく、吸湿性の良い吸湿性物質２２が設置される点が異なる。
【００７５】
貫通孔１０は、基板６に形成されており、内壁には、吸湿性のよい吸湿性物質２２が設置されている。
【００７６】
吸湿性物質２２は、複数個同時に形成された半導体装置２００がダイシング法または金型で切断する加工方法で個々に分割すなわち個片化される際、半導体装置２００内部にダイシング加工時の切削水の侵入を防止するために設置されている。
【００７７】
吸湿性物質２２は、高い吸湿率と吸湿速度がある物質であり、例えば繊維素材からなる物質である。なお、吸湿性物質２２は、炭素素材からなる物質に限らず、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）のいずれかからなる物質であっても構わない。
【００７８】
また、吸湿性物質２２は、図７に示すように、貫通孔１０の内壁に設置された後でも、貫通孔１０を閉塞しない。また、吸湿性物質２２は、半導体装置２００が個片化される際に吸湿した後でも、貫通孔１０を閉塞せず開放する状態を保つものである。
【００７９】
以上のようにして、半導体装置２００は構成される。
【００８０】
以上、実施の形態２によれば、半導体装置２００の貫通孔１０の内壁に、吸湿性のよい吸湿性物質２２が設置されることにより、切削水または切断屑が貫通孔１０内に侵入しないので、ダイアフラム構造３を守ることができる。
【００８１】
それにより、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【００８２】
なお、貫通孔１０は、基板６に設けられるとして説明したが、それに限らない。ケース１に貫通孔１０が設けられてもよく、その場合、ケース１の貫通孔１０の内壁に吸湿性物質２２が設置されればよい。
【００８３】
（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、半導体装置の基板またはケースに貫通孔が形成された場合の例について説明したが、それに限らない。以下、実施の形態３として、半導体装置に形成される貫通孔の別の態様の例を説明する。
【００８４】
図８は実施の形態３における半導体装置の断面図である。図９は、実施の形態３における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１または図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８５】
図８及び図９に示す半導体装置３００は、半導体装置１００が基板６に貫通孔１０が形成されているのに対して、基板６に貫通孔が形成されず、ケース１と基板６とを固着するのに用いた接着物質３３に貫通孔３８が形成されるという点が異なる。
【００８６】
半導体装置３００では、接着物質３３によりケース１と基板６とが固定されている。
【００８７】
接着物質３３は、図８に示すように、ケース１を基板６に固定する。また、接着物質３３は、特有の特性を有しており、半導体装置３００がマザー基板１５へ実装される前ではケース１を基板６に仮止めし、ケース１と基板６とで形成された空間を密封する。そして、接着物質３３は、図９に示すように、マザー基板１５への実装時の熱により、ケース１と基板６とで形成された空間の内側と外側を貫通する貫通穴が形成される特性を持つ。そして、この貫通穴は貫通孔３８として機能する。
【００８８】
そのため、半導体装置３００では、ダイシング加工時の切削水または金型加工時の切断屑がケース１と基板６とで形成された空間に入ってしまうこともなく、強度の弱いダイアフラム構造３が壊れることがない。
【００８９】
ここで、接着物質３３は、例えば、ボイドが多く発生するはんだペーストでもよく、または、加熱することによって、多孔性になる物質でもよい。
【００９０】
半導体装置３００のマザー基板１５への実装後、形成される貫通穴からなる貫通孔３８は、ケース１と基板６とを接着している接着物質３３のいずれかの部分の場所に形成されれば足り、特定されなくても構わない。
【００９１】
以上のように、半導体装置３００は構成され、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装される。
【００９２】
以上、実施の形態３によれば、ケース１と基板６と固定するための接着剤として接着物質３３を用いることで、マイクロフォン半導体装置３００がマザー基板１５へ実装された後、熱により接着物質３３に貫通孔３８が形成される。それにより、基板６またはケース１に貫通孔を設けなくてよくなるので、製造コストを低くできるという効果を有する。
【００９３】
このようにして、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【００９４】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態３の別の態様として、接着剤の部分塗布により形成した欠き部を利用する例を説明する。
【００９５】
図１０は、実施の形態４における半導体装置の上面図である。図１１は、実施の形態４における半導体装置の断面図である。なお、図８または図９と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００９６】
図１０及び図１１に示す半導体装置４００は、半導体装置３００がケース１と基板６とを固着するのに用いた接着物質３３に貫通孔３８が形成されるのに対して、欠き部４６とダム４７とが予め形成されるという点が異なる。
【００９７】
接着剤５は、図１０に示すように、ケース１と基板６とを固定するために、ダイアフラム構造３を有する半導体素子２と半導体素子４とが実装される基板６上の領域の周囲に塗布される。ただし、接着剤５は、その領域の周囲の一部に接着剤が塗布されていない単数または複数の欠き部４６を有する。
【００９８】
欠き部４６は、基板６上の上記領域の周囲の一部であり、接着剤５が塗布されていない領域である。
【００９９】
ダム４７は、接着剤５における欠き部４６から所定の距離に欠き部４６の幅よりも広い大きさで形成される単数または複数のダムである。ダム４７は、半導体素子２または半導体素子４との間に形成され、例えば、基板６上で、欠き部４６と欠き部４６の近傍にある半導体素子２または半導体素子４との直線距離の間に形成される。また、ダム４７の面積は、欠き部４６の断面積より大きいことが望ましい。
【０１００】
また、ダム４７は、樹脂成分が入っているもので形成されていてもよいし、吸湿性のよいもの、例えば、無機物質の二酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）及び塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）いずれかで形成されていてもよい。
【０１０１】
以上のように、半導体装置４００は、構成される。
【０１０２】
半導体装置４００では、図１１に示すように、ケース１を基板６に実装し、接着剤５を硬化することでケース１を基板６に固定する。
【０１０３】
そして、ケース１が基板６に固定された後、欠き部４６は、ケース１と基板６との間の空隙となり、ケース１と基板６とで形成された空間の内側と外側を貫通する。この欠き部４６からなる空隙は音孔（貫通孔）として利用してもよい。その場合、ケース１と基板６とに貫通孔を設けなくてよくなるので、製造コストを低くできるという効果を有する。
【０１０４】
以上の構成により、半導体装置４００では、ケース１を基板６に固定するための接着剤５に欠き部４６からなる空隙を有するが、その空隙から一定の距離に、ダム４７が形成されていることにより、ダイシングの切削水または金型加工時の切断屑が侵入するのを防ぐことができる。
【０１０５】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４では、半導体装置の基板に固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするものとしてケース１（シールドキャップ）を例に挙げて説明したが、それに限らない。例えばケース１の代わりにリブと板キャップとを用いてもよい。以下、実施の形態５として、リブと板キャップとを用いる場合の例を説明する。
【０１０６】
図１２は、実施の形態５における半導体装置の断面図である。図１３は、実施の形態５における半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１と図２と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１０７】
図１２に示す半導体装置５００は、半導体装置１００に対してケース１の代わりに、リブ５１と板キャップ５３とが接着剤５により基板６に固定される点が異なる。
【０１０８】
リブ５１と板キャップ５３とは、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とをカバーするものであり、接着剤５により基板６に固定されている。
【０１０９】
リブ５１は、基板６上面における半導体素子２及び半導体素子４の周囲に設置されており、接着剤５により基板６と固定されている。
【０１１０】
板キャップ５３は、平面板である。板キャップ５３は、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とを覆うよう、リブ５１上に設置されて接着剤５２によりリブ５１と固定されている。
【０１１１】
また、接着剤５と接着剤５２とは、リブ５１と板キャップ５３とが設置された後に熱により硬化（熱硬化）される。それにより、接着剤５は、基板６及びリブ５１を固定し、接着剤５２は、リブ５１及び板キャップ５３を固定する。
【０１１２】
以上のようにして、半導体装置５００は構成される。
【０１１３】
なお、半導体装置５００は、図１３に示すように、はんだ１４を介してマザー基板１５に実装されるが、この半導体装置５００が実装される実装体の態様については図２と同様であるため説明を省略する。
【０１１４】
次に、半導体装置５００を例に製造方法について説明する。
【０１１５】
図１４は、実施の形態５における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【０１１６】
まず、基板６に貫通孔６１を設け（図１４（ａ））、貫通孔６１にはんだよりも低い融点を持つ物質を充填する。別途形成したダイアフラム構造３を有する半導体素子２と半導体素子４とを基板６に固定し、後に形成される電極７と接続するために基板６に設けられているボンディングパッド１７と、半導体素子２及び半導体素子４とを電気的に接続する。そして、基板６上面の半導体素子２及び半導体素子４の周囲にリブ５１を設置し、接着剤５によりリブ５１を固定する（図１４（ｂ））。なお、図では、半導体素子２及び半導体素子４が基板６に複数固定された例を示しており、リブ５１は、それぞれの半導体素子２及び半導体素子４に対して、その周囲に設置される。
【０１１７】
次に、基板６に固定されている半導体素子２と半導体素子４とを覆うよう、板キャップ５３をリブ５１上に設置し、接着剤５２によりリブ５１と固定する。そして、接着剤５と接着剤５２とをそれぞれ熱硬化させることにより、接着剤５に基板６とリブ５１とを固着させ、接着剤５２にリブ５１と板キャップ５３とを固着させる（図１４（ｃ））。
【０１１８】
次に、ダイシングブレード等で同時切断し（図１４（ｄ））、半導体装置５００を個片化する（図１４（ｅ））。ここで、基板６に設けられた貫通孔６１にはんだよりも低い融点を持つ物質が充填されているので、半導体装置５００を個片化するために分割する際の切断屑や切削水が貫通孔内に侵入することがない。
【０１１９】
以上のように、半導体装置５００は製造される。
【０１２０】
以上、実施の形態５によれば、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【０１２１】
また、上述したように、複数の半導体装置５００を一括形成し、後に個片化することで、工程の簡易化、製造コストダウンが可能になる。
【０１２２】
（変形例）
実施の形態５では、貫通孔１０が基板６に設けられている半導体装置５００の例について説明したが、それに限らない。同様に、実施の形態１〜４いずれの半導体装置のケース１をリブ５１及び板キャップ５３に代えてもよい。
【０１２３】
一例として、実施の形態１の変形例２における半導体装置１２０のケース１をリブ５１及び板キャップ５３に代えた半導体装置５２０を図１５及び図１６に示す。
【０１２４】
図１５は、実施の形態５における半導体装置の別の態様の断面図である。図１６は、図１５に示す半導体装置が実装される実装体の断面図である。なお、図１、図２、図１２及び図１３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１２５】
貫通孔６１は、図１５に示すように、板キャップ５３に形成されており、板キャップ５３の厚みと同等または以下の厚みで充填物質１９が充填されて閉口している。
【０１２６】
そして、貫通孔６１は、図１６に示すように、充填物質１９が充填されてその貫通孔が塞がれているが、半導体装置５２０がマザー基板１５に実装される際のはんだ１４の加熱処理により充填物質１９が融解し板キャップ５３の貫通孔１１周囲に濡れ広がる。このようにして、貫通孔６１は開口する。
【０１２７】
以上のように、板キャップ５３に貫通孔６１を設けることにより、半導体装置５２０がマザー基板１５に実装された際に充填物質１９が基板６及び基板６に固定されている半導体素子２及び半導体素子４と接触しないで、板キャップ５３の貫通孔６１周囲に濡れ広がり、貫通孔６１を開くことができる。
【０１２８】
以上、本発明の半導体装置によれば、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【０１２９】
具体的には、本発明の半導体装置は、基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備えた半導体装置であって、前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する。それにより、個片化する加工を行う際の切削水や切断屑の侵入を防止でき、信頼性が向上する半導体装置を実現することができる。
【０１３０】
なお、所定の物質が、加熱により貫通孔付近に濡れ広がる場合を例に挙げて説明したが、それに限らない。図１７に示すように、貫通孔内に濡れ広がるとしてもよい。例えば、貫通孔の内壁、または前記基板の主面の前記貫通孔と接する領域に、濡れ広がるとしてもよい。
【０１３１】
また、所定の物質としては、加熱により濡れ広がる物質に限定されず、上述した吸湿物質でもよい。その場合、その吸湿物質は、上記同様に貫通孔の内壁、または前記基板の主面の前記貫通孔と接する領域に備えられるとしてもよい。
【０１３２】
以上、本発明の半導体装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１３３】
例えば、本発明の半導体装置をマザー基板に実装した半導体実装体も本発明の範囲に含まれる。なお、この半導体実装体は、例えば携帯電話、ＤＳＣ（Digital Still Camera）等を構成するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明は、半導体装置に利用でき、特に振動電極を有するエレクトレットコンデンサまたはダイアフラム構造を有する半導体装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１  ケース
２、４  半導体素子
３  ダイアフラム構造
５、５２、６３０  接着剤
６  基板
７  電極
８、１８  めっき層
９、１９  充填物質
１０、１１、３８、６１  貫通孔
１４  はんだ
１５  マザー基板
１７  ボンディングパッド
２２  吸湿性物質
３３  接着物質
４６  欠き部
４７  ダム
５１  リブ
５３  板キャップ
１００、１１０、１２０、２００、３００、４００、５００、５２０  半導体装置
６００  シリコンコンデンサマイクロフォン
６１０  金属ケース
６１０ａ  第１音孔
６２０ａ  第２音孔
６２１  接続パターン
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、
前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備えた半導体装置であって、
前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する
半導体装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成された貫通孔と、
前記貫通孔または前記基板に濡れ広がって前記貫通孔を開口している所定の物質とを備え、
前記所定の物質は、加熱により、濡れ広がる特性を有している
半導体装置。
【請求項３】
前記所定の物質は、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度をもつ
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記貫通孔の内壁及び前記主面と反対側の面の前記貫通孔の周囲は、金属めっきが施されている
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板は、前記主面と反対側の面の前記貫通孔の周囲に、当該基板の一部が凹んだ凹部が形成されている
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備え、
前記貫通孔の内壁には、吸湿率性を有する吸湿物質が設置されている
半導体装置。
【請求項７】
前記吸湿物質は、繊維素材、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）及び塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）のいずれかである
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板に塗布され、前記基板と前記カバーとを密着固定して前記半導体素子を密封する接着剤とを備え、
前記接着剤の一部は、加熱により、貫通される
半導体装置。
【請求項９】
前記接着剤は、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度を持つ
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記半導体素子が実装されている前記主面の領域の周囲に塗布され、前記ケースと前記基板とを密着固定する接着剤と、
前記基板の主面に、前記半導体素子と前記接着剤との間に形成される前記接着剤の厚みより高いダムとを備え、
前記接着剤は、前記領域の周囲の一部に接着剤が塗布されない単数または複数の欠き部を有し、
前記ダムは、前記単数または複数の欠き部と前記半導体素子との間に形成され、
前記欠き部は、前記基板と前記ケースとが固定された後には貫通孔となる
半導体装置。
【請求項１１】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、
前記基板または前記ケースに形成された貫通孔とを備え、
前記貫通孔は、内壁または当該内壁のうち前記基板の主面と反対側の内壁に、２２０℃未満の融点、２２０℃未満の軟化温度または２２０℃未満の揮発温度を持つ物質が環状に形成される
半導体装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、
前記基板の主面における前記半導体素子の周囲に固定されるリブと、
平面板であり、前記半導体素子を覆うように前記リブに固定される板キャップと、
前記基板または前記板キャップに形成された貫通孔と、
前記貫通孔に充填されて前記貫通孔を閉口する所定の物質とを備え、
前記所定の物質は、加熱により濡れ広がって前記貫通孔を開口する特性を有する
半導体装置。
【請求項１３】
前記半導体装置は、
前記基板の前記主面と反対側の面に形成されるマザー基板へ接続するため複数の電極を備え、
前記複数の電極を介して前記半導体装置の実装先であるマザー基板にはんだを用いて実装されている
請求項２、６、８、１０、１１または１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備え、前記貫通孔の内壁、または前記基板の主面の前記貫通孔と接する領域には、吸湿率性を有する吸湿物質または加熱により濡れ広がる物質を有する半導体装置と、
前記半導体装置をマザー基板に実装する接着物質と、
前記マザー基板とを備えた
半導体実装体。
【請求項１５】
基板と、前記基板の主面に少なくとも１つ実装される圧電変換機能を有する半導体素子と、前記基板の主面に固定され、前記半導体素子をカバーするケースと、前記基板または前記ケースに形成され、貫通孔とを備える半導体装置を形成する工程と、
前記半導体装置の前記貫通孔に、前記貫通孔を閉口する所定の物質を充填する工程と、
加熱により前記所定の物質を濡れ広がらせて前記貫通孔を開口する工程とを含む
製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010106733.tif 000021
【図２】
2010106733.tif 000022
【図３】
2010106733.tif 000023
【図４】
2010106733.tif 000024
【図５】
2010106733.tif 000025
【図６】
2010106733.tif 000026
【図７】
2010106733.tif 000027
【図８】
2010106733.tif 000028
【図９】
2010106733.tif 000029
【図１０】
2010106733.tif 000030
【図１１】
2010106733.tif 000031
【図１２】
2010106733.tif 000032
【図１３】
2010106733.tif 000033
【図１４】
2010106733.tif 000034
【図１５】
2010106733.tif 000035
【図１６】
2010106733.tif 000036
【図１７】
2010106733.tif 000037
【図１８】
2010106733.tif 000038
【国際調査報告】
2010106733.tif 000039
2010106733.tif 000040
2010106733.tif 000041
2010106733.tif 000042