(57)【要約】【課題】半導体素子を実装する部材と信号入出力手段を設けている部材とが別部材となったパッケージ構造を有する半導体装置の構造を簡略にする。【解決手段】マイクロフォン４１のパッケージを、カバー４４と基板４５によって構成する。カバー４４に設けた凹部４６内にはマイクチップ４２と回路素子４３を納めて凹部４６の天面に接着固定する。凹部４６の外側においてカバー４４の下面には複数個のボンディング用パッド４８を設ける。回路素子４３にボンディングワイヤ５１ａの一端を接続し、その他端をボンディング用パッド４８に接続する。基板４５は信号入出力手段として信号入出力端子５８を有しており、基板４５の上面には信号入出力端子５８と導通した接続電極５４がボンディング用パッド４８と対向して設けられている。基板４５とカバー４４は、接続電極５４とボンディング用パッド４８を導電性接着剤やハンダなどの導電性部材６０により接合される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージを構成する第１の部材及び第２の部材と、
前記第１の部材に形成された凹部の内部に納めて前記第１の部材に実装された半導体素子と、
前記第２の部材に設けた信号入出力手段と、
前記第１の部材の、前記凹部の外部又は前記凹部内の開口部近傍に設けたボンディング用パッドと、
前記第１の部材の、前記第２の部材と対向する面に設けられ、かつ、前記ボンディング用パッドと導通した第１の接合部と、
前記第２の部材の、前記第１の接合部と対向する位置に設けられ、かつ、前記信号入出力手段と導通した第２の接合部と、
前記半導体素子に一端を接続され、前記ボンディング用パッドに他端を接続されたワイヤ配線と、
前記第１の接合部と前記第２の接合部を接合させる導電性部材と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２の部材は、前記凹部と対向する面に窪みを有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。
【請求項３】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部とが同じ位置にあることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部とは、別な位置に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記第１の部材の同じ方向を向いた面に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記第１の部材の異なる方向を向いた面に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記凹部の底面と平行な同一平面内に位置することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記凹部の底面と平行な異なる平面内に位置することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の接合部の外周縁が、その内側の領域よりも高くなっていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の部材は、銅貼り積層板、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、金属、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第２の部材は、銅貼り積層板、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、金属、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、外部の電磁ノイズを遮断するための電磁シールド機能を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記導電性部材は、ハンダ、導電性樹脂、導電性テープ又はろう材のうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記第１の部材と第２の部材は、非導電性樹脂又は非導電性テープを併用して接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記半導体素子としてセンサと回路素子を備え、
前記回路素子又は前記センサに一端を接続された前記ワイヤ配線の他端を前記ボンディング用パッドのうちのあるものに接続し、前記回路素子又は前記センサに一端を接続された別な前記ワイヤ配線の他端を前記ボンディング用パッドのうちの別なものに接続したことを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記請求項１５のセンサがマイクチップで、前記第１の部材がパッケージのカバーで、前記第２の部材がパッケージの基板であるマイクロフォンであって、
前記カバーに音響孔が開口されていて、前記マイクチップは前記音響孔を覆うようにして前記カバーに取り付けられていることを特徴とするマイクロフォン。
【請求項１７】
前記請求項１５のセンサがマイクチップで、前記第１の部材がパッケージのカバーで、前記第２の部材がパッケージの基板であるマイクロフォンであって、
前記基板に音響孔が開口されていることを特徴とするマイクロフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及びマイクロフォンに関する。具体的には半導体素子をパッケージ内に納めた半導体装置に関するものである。また、マイクチップ（音響センサ）をパッケージ内に納めたマイクロフォンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）技術を利用して製造されるマイクロフォンは、一般に基板とカバーによって構成されたパッケージ内にＭＥＭＳマイクチップを納めた構造を有する。このマイクロフォンには、カバーにマイクチップを実装したものと基板にマイクチップを搭載したものとがある。また、パッケージ内に音響振動を導入するための音響孔もカバーに開口される場合と、基板に開口される場合とがある。
【０００３】
マイクロフォンには、バックチャンバ（ダイアフラムに対して音響孔と反対側の空間）の容積が大きいほど感度が高くなるという特徴がある。そのため、カバーに音響孔があいている場合には、この音響孔を覆うようにしてカバーの内面にマイクチップを実装する方が、マイクロフォンの感度を高くするうえで好ましい。
【０００４】
基板に音響孔があいている場合も、音響孔を覆うようにして基板にマイクチップを実装すれば、バックチャンバの容積を大きくすることができる。しかし、基板の音響孔を覆うようにして基板にマイクチップを実装した場合には、マイクロフォンの基板を機器の回路基板に実装するときに発生するハンダヒュームのためマイクチップが汚染されたり、マイクチップのダイアフラムにスティックなどの不具合が引き起こされることがある。そのため、基板に音響孔があいている場合にも、カバーにマイクチップを実装することがある。
【０００５】
こうしてカバーにマイクチップを実装するようにしたマイクロフォンとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。図１は、特許文献１に開示されたマイクロフォンの断面図である。特許文献１に記載されたマイクロフォン１１では、カバー１２に設けた凹部内にマイクチップ１３（MEMS microphone）とＩＣチップ１４を実装している。マイクチップ１３は、カバー１２にあけた音響孔２０を覆うように配置されている。一方、基板１６には、信号入出力手段である入出力配線１７が形成されており、基板１６の上面には入出力配線１７と導通した接続電極１８が設けられている。カバー１２は基板１６の上面に固定されており、マイクチップ１３及びＩＣチップ１４は、カバー１２と基板１６からなるパッケージ内に納められている。
【０００６】
このマイクロフォン１１においては、ボンディングワイヤ１５ａによってマイクチップ１３とＩＣチップ１４が接続されている。また、カバー１２の内面には、その上面（天面）から側面下端にかけて複数本の内部導体配線１９が設けられており、マイクチップ１３はボンディングワイヤ１５ｂによって内部導体配線１９の端のボンディング用パッド１９ａに接続され、ＩＣチップ１４もボンディングワイヤ１５ｃによって内部導体配線１９の端のボンディング用パッド１９ａに接続されている。そして、カバー１２を基板１６の上面に取り付ける際、各内部導体配線１９を基板１６の接続電極１８に接触させることにより、マイクチップ１３やＩＣチップ１４を入出力配線１７に導通させている。
【０００７】
しかし、特許文献１のマイクロフォン１１では、凹部内においてその上面から側面下端にかけて内部導体配線１９を設けなければならず、内部導体配線１９の加工が面倒である。このようにカバーにマイクチップを実装する場合には、マイクチップを基板に接続させるための配線が複雑になり、マイクロフォンの製造コストが高くつくとともに信頼性が低下するという問題がある。
【０００８】
また、マイクロフォン１１のような構造では、カバー１２の箱状に窪んだ凹部内でボンディング用パッド１９ａにワイヤボンドを行わなければならないので、凹部の縁にワイヤボンド用の治具（キャピラリ）が入るスペースが必要となる。そのため凹部内に余分なスペースが必要となり、パッケージが大型化する。
【０００９】
一方、特許文献２に開示されたマイクロフォン２１（condenser microphone）では、パッケージをカバー２２、サイド基板２９及び基板２８の３つの部材に分けている。カバー２２にはマイクチップ２３（microphone element）とＩＣチップ２４が実装され、マイクチップ２３はカバー２２の音響孔２２ａを覆うように配置されている。マイクチップ２３とＩＣチップ２４はボンディングワイヤ２６ａによって接続され、カバー２２に設けたボンディング用パッド２５とマイクチップ２３及びＩＣチップ２４の間はそれぞれボンディングワイヤ２６ｂ、２６ｃによって電気的に接続されている。基板２８の上面には信号入出力手段である外部接続端子２７が設けられ、基板２８の下面には接続電極３３が設けられ、外部接続端子２７と接続電極３３はスルーホール３２によって接続されている。また、カバー２２と基板２８の間の空間の周囲はサイド基板２９によって囲まれている。そしてカバー２２と基板２８の間にサイド基板２９を挟み込み、スルーホール３０及びコイルスプリング３１の上端と下端をそれぞれ接続電極３３とボンディング用パッド２５に圧接させることにより、ボンディング用パッド２５を外部接続端子２７に導通させている。
【００１０】
このような構造のマイクロフォン２１では、カバー２２の上にマイクチップ２３とＩＣチップ２４を実装し、マイクチップ２３及びＩＣチップ２４をボンディング用パッド２５にワイヤボンドした後、カバー２２の上にサイド基板２９と基板２８を重ねてボンディング用パッド２５と外部接続端子２７を導通させている。したがって、サイド基板２９に妨げられることなくワイヤボンド作業を容易に行うことができ、パッケージ内部の空間も小さくできる。
【００１１】
しかし、特許文献２のような構造では、パッケージを構成する部材点数が多くなるとともに、サイド基板２９内にスルーホール３０やコイルスプリング３１といった構造を作製しなければならず、パッケージ構造が複雑化してマイクロフォン２１のコストが高くつく。また、パッケージ内の空間が大きくならなくても、サイド基板２９の壁厚を小さくできないので、パッケージの外形サイズを小さくできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２８３９８８号明細書（US 2008/0283988 A1）
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００５８８２６号明細書（US 2008/0058826 A1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のように、マイクチップを実装している部材（カバー）とマイクロフォンの信号入出力手段を設けている部材（基板）とが別部材となったマイクロフォンでは、従来においては、半導体装置を実装した面と同じ面にボンディング用パッドを設けていたので、パッケージの構造又は配線構造が複雑になっていた。
【００１４】
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、半導体素子（マイクチップ）を実装する部材と信号入出力手段を設けている部材とが別部材となったパッケージ構造を有する半導体装置（マイクロフォン）の構造を簡略にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る半導体装置は、パッケージを構成する第１の部材及び第２の部材と、前記第１の部材に形成された凹部の内部に納めて前記第１の部材に実装された半導体素子と、前記第２の部材に設けた信号入出力手段と、前記第１の部材の、前記凹部の外部又は前記凹部内の開口部近傍に設けたボンディング用パッドと、前記第１の部材の、前記第２の部材と対向する面に設けられ、かつ、前記ボンディング用パッドと導通した第１の接合部と、前記第２の部材の、前記第１の接合部と対向する位置に設けられ、かつ、前記信号入出力手段と導通した第２の接合部と、前記半導体素子に一端を接続され、前記ボンディング用パッドに他端を接続されたワイヤ配線と、前記第１の接合部と前記第２の接合部を接合させる導電性部材とを備えている。
【００１６】
本発明の半導体装置においては、前記第１の部材の凹部の外部又は凹部内の開口部近傍にボンディング用パッドを設けているので、第１の部材に実装した半導体素子とボンディングワイヤをワイヤ配線で結び、第１の部材の第１の接合部と第２の部材の第２の接合部を接合させるだけで簡単に半導体素子を第２の部材に接続することができる。よって、半導体装置のパッケージにおける配線構造を簡略にすることができ、半導体装置を低コスト化できる。しかも、ボンディング用パッドが第１の部材の凹部の外部又は凹部内の開口部近傍に設けられているので、凹部内にワイヤボンド用の治具を挿入する必要がないので、凹部の面積を小さくでき、パッケージを小さくすることができる。
【００１７】
本発明に係る半導体装置のある実施態様は、前記第２の部材が前記凹部と対向する面に窪みを有している。かかる実施態様によれば、パッケージ内の空間が高くなるので、ボンディング用パッドに接続されたワイヤ配線が第２の部材に接触しにくくなり、ワイヤ配線によるショートを防ぐことができる。
【００１８】
本発明に係る半導体装置の別な実施態様は、前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部を同じ位置に設けたものである。かかる実施態様によれば、ボンディング用パッドと第１の接合部を設けるための面積を小さくでき、半導体装置の小型化に寄与する。
【００１９】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様は、前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部とを別な位置に設けたものである。かかる実施態様によれば、ワイヤ配線が接続されたボンディング用パッドと別な位置にハンダや導電性接着剤などの導電性部材が適用されるので、導電性部材によってワイヤ配線の接続部分が影響を受けるのを避けることができる。
【００２０】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様においては、前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部が、前記第１の部材の同じ方向を向いた面に設けられていてもよい。例えば、ボンディング用パッドと第１の接合部が同じ水平面上に設けられていてもよく、同じ傾斜面上に設けられていてもよい。
【００２１】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様においては、前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記第１の部材の異なる方向を向いた面に設けられていてもよい。例えば、ボンディング用パッドと第１の接合部が湾曲した曲面上に設けられていてもよい。また、いずれか一方が水平面上に設けられ、他方が傾斜面上に設けられていてもよい。
【００２２】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様は、前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部が、前記凹部の底面と平行な同一平面内に位置している。かかる実施態様によれば、ボンディング用パッドにおけるワイヤボンドの方向と、凹部の底面に実装された半導体素子に対するワイヤボンドの方向とが同じ方向になるので、ワイヤボンドの工程が容易になる。また、例えばボンディング用パッドと第１の接合部の画像認識が容易になるなど、半導体装置の組立精度が向上する。
【００２３】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様は、前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部が、前記凹部の底面と平行な異なる平面内に位置している。かかる実施態様によれば、ボンディング用パッドにおけるワイヤボンドの方向と、凹部の底面に実装された半導体素子に対するワイヤボンドの方向とが同じ方向になるので、ワイヤボンドの工程が容易になる。また、ボンディング用パッドを第２の部材から若干離すことができるので、ワイヤ配線が第２の部材に接触しにくくなる。
【００２４】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様は、前記第１の接合部の外周縁が、その内側の領域よりも高くなったものである。かかる実施態様によれば、ハンダや導電性接着剤などの導電性部材が第１の接合部から外に漏れにくくなる。
【００２５】
また、本発明の半導体装置における第１の部材の材料としては、銅貼り積層板、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、金属、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料などを用いることがっできる。同様に、第２の部材の材料としても、銅貼り積層板、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、金属、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料などを用いることができる。さらに、この半導体装置は、前記第１の部材及び前記第２の部材が、外部の電磁ノイズを遮断するための電磁シールド機能を備えていてもよい。
【００２６】
第１の部材の第１の接合部と第２の部材の第２の接合部とを接合するには、ハンダ、導電性樹脂、導電性テープ又はろう材のうちの少なくとも１つからなる導電性部材を用いるのが望ましい。これらの導電性部材を用いることにより、第１の部材と第２の部材の機械的接合と電気的接合とを同時に行うことができる。さらに、第１の部材と第２の部材の接合強度や密封性を高めたい場合には、非導電性樹脂又は非導電性テープを併用してもよい。
【００２７】
本発明に係る半導体装置は、２個以上の半導体素子を収容していてもよい。たとえば、前記半導体素子としてセンサと回路素子を備え、前記回路素子又は前記センサに一端を接続された前記ワイヤ配線の他端を前記ボンディング用パッドのうちのあるものに接続し、前記回路素子又は前記センサに一端を接続された別な前記ワイヤ配線の他端を前記ボンディング用パッドのうちの別なものに接続していてもよい。
【００２８】
また、本発明の半導体装置はマイクロフォンに適用することができる。たとえば、前記センサがマイクチップで、前記第１の部材がパッケージのカバーで、前記第２の部材がパッケージの基板であるマイクロフォンにおいて、前記カバーに音響孔が開口されていて、前記マイクチップは前記音響孔を覆うようにして前記カバーに取り付けられていてもよい。このようなマイクロフォンはトップポート型のマイクロフォンとなるので、バックチャンバの容積を大きくでき、マイクロフォンを高感度化できる。また、前記センサがマイクチップで、前記第１の部材がパッケージのカバーで、前記第２の部材がパッケージの基板であるマイクロフォンであって、前記基板に音響孔が開口されていてもよい。この場合には、ボトムポート型のマイクロフォンとなるが、マイクチップはカバーに設けられているので、音響孔から入ったハンダヒュームでマイクチップが汚染されたり、マイクチップのダイアフラムがスティックを起こすのを防止することができる。
【００２９】
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、特許文献１に開示されたマイクロフォンを示す断面図である。
【図２】図２は、特許文献２に開示されたマイクロフォンを示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１によるマイクロフォンの長手方向に沿った断面図である。
【図４】図４は、実施形態１のマイクロフォンの幅方向に沿った断面図（図３のＸ−Ｘ線断面図）である。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１のマイクロフォンに用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。図５（ｃ）は実施形態１の変形例の一部を示す平面図である。図５（ｄ）は実施形態１の別な変形例の一部を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態２によるマイクロフォンの幅方向に沿った断面図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、実施形態２のマイクロフォンに用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態３によるマイクロフォンの長手方向に沿った断面図である。
【図９】図９は、実施形態３のマイクロフォンの幅方向に沿った断面図である。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、実施形態３のマイクロフォンに用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態４によるマイクロフォンの長手方向に沿った断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態４のマイクロフォンの幅方向に沿った断面図である。
【図１３】図１３（ａ）及び（ｂ）は、実施形態４のマイクロフォンに用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態５によるマイクロフォンの長手方向に沿った断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態５のマイクロフォンの幅方向に沿った断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態６によるマイクロフォンの長手方向に沿った断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態６のマイクロフォンの幅方向に沿った断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態７によるマイクロフォンの長手方向に沿った断面図である。
【図１９】図１９は、実施形態７のマイクロフォンの幅方向に沿った断面図である。
【図２０】図２０は、実施形態７のマイクロフォンの異なる箇所における幅方向に沿った断面図である。
【図２１】図２１（ａ）及び（ｂ）は、実施形態７のマイクロフォンに用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施形態８による半導体装置の幅方向に沿った断面図である。
【図２３】図２３（ａ）及び（ｂ）は、実施形態８の半導体装置に用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。
【図２４】図２４（ａ）〜（ｅ）は、実施形態８による半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。
【図２５】図２５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態８による半導体装置の製造工程を示す概略断面図であって、図２４（ｅ）に続く工程を示す。
【図２６】図２６（ａ）〜（ｄ）は、実施形態８による半導体装置の製造工程を示す概略断面図であって、図２５（ａ）〜（ｃ）に続く工程を示す。
【図２７】図２７は、本発明に係る実施形態９による半導体装置の幅方向に沿った断面図である。
【図２８】図２８（ａ）及び（ｂ）は、実施形態９の半導体装置に用いられているカバーの平面図と基板の平面図である。
【図２９】図２９は、本発明に係る実施形態１０による半導体装置の幅方向に沿った断面図である。
【図３０】図３０（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１０による半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。
【図３１】図３１（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１０による半導体装置の製造工程を示す概略断面図であって、図３０（ｃ）に続く工程を示す。
【図３２】図３２（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る実施形態１１による半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
【００３２】
（第１の実施形態）
以下、図３、図４及び図５を参照して本発明の実施形態１によるトップポート型のマイクロフォン４１を説明する。図３はマイクロフォン４１の長手方向に沿った断面を示す断面図である。図４は図３のＸ−Ｘ線に沿った幅方向の断面を示す断面図である。このマイクロフォン４１は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳマイクロフォンである。
【００３３】
マイクロフォン４１は、カバー４４と基板４５からなるパッケージ内にマイクチップ４２と回路素子４３を納めたものである。図５（ａ）は、マイクチップ４２と回路素子４３を実装したカバー４４（第１の部材）の下面図、図５（ｂ）は基板４５（第２の部材）の上面図である。また、図５（ａ）には、楕円部分のソルダーレジストを除去した状態を併せて表している。
【００３４】
図３及び図４に示すように、カバー４４は銅貼り積層板やガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料からなる２枚の絶縁性基板を積層することによってできている。絶縁性材料によって形成されたカバー４４には、マイクチップ４２及び回路素子４３を納めるための箱状をした凹部４６を備えている。凹部４６の天面、側壁面及び凹部４６の外部におけるカバー４４の下面には、そのほぼ全体に電磁シールド用の導電層４７が形成されている。また、図５（ａ）に示すように、凹部４６の外部すなわちカバー４４の下面においては、凹部４６の近傍に複数のボンディング用パッド４８（第１の接合部を兼ねている。）が形成されている。導電層４７及びボンディング用パッド４８は金属膜であるが、ボンディング用パッド４８の周囲は導電層４７から分離されており、各ボンディング用パッド４８と導電層４７は互いに絶縁されている。
【００３５】
マイクチップ４２はＭＥＭＳ素子（音響センサ）であり、例えばＳｉ基板の開口部に音響振動感知用の薄膜のダイアフラムを設けたものである。回路素子４３は、ＡＳＩＣやＩＣチップ等の素子である。図３に示すように、マイクチップ４２と回路素子４３は、凹部４６内に納められ、それぞれの裏面を接着剤によって凹部４６の天面に固定されている。また、マイクチップ４２は、カバー４４にあけられた音響孔４４ａに合わせて設置され、音響孔４４ａを覆っている。よって、マイクチップ４２は、音響孔４４ａがフロントチャンバとなり、凹部４６内の空間がバックチャンバとなるので、広いバックチャンバ容積を持つことができ、マイクチップ４２を高感度化させることができる。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、マイクチップ４２の表面に設けた端子４２ａと回路素子４３の表面に設けた端子４３ａは、ボンディングワイヤ５０によって接続されている。回路素子４３の表面に設けた端子４３ｂにはボンディングワイヤ５１ａ（ワイヤ配線）の一端が接続され、ボンディングワイヤ５１ａの他端はボンディング用パッド４８に接続されている。また、回路素子４３の表面に設けたグランド端子４３ｃにはボンディングワイヤ５１ｂの一端が接続され、ボンディングワイヤ５１ｂの他端はカバー４４の下面で導電層４７のボンディング部４７ａに接続されている。なお、図５（ａ）では、マイクチップ４２はカバー４４のボンディング用パッドに接続していないが、回路構成などに応じてマイクチップ４２もカバー４４のボンディング用パッド４８や導電層４７にボンディングワイヤで結線されていてもよい。カバー４４の下面（基板４５と対向する面）は、ボンディング用パッド４８と導電層４７の外周部及びボンディングワイヤ５１ｂを接続する箇所を除いて、ソルダーレジスト５２により覆われている。
【００３７】
図３及び図４に示すように、基板４５は多層配線基板、銅貼り積層板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、プラスチック基板、カーボンナノチューブの基板からなる。基板４５の上面には、電磁シールド用の導電層５３と接続電極５４（第２の接合部）が互いに分離して絶縁された状態で設けられている。また、基板４５の上面はソルダーレジスト５５で覆われており、接続電極５４の一部（ボンディング用パッド４８と対向する部分）と導電層５３の外周部及びボンディング部４７ａに対向する領域だけがソルダーレジスト５５から露出している。
【００３８】
基板４５の下面にはグランド接続端子５６が設けられており、グランド接続端子５６はバイアホール５７を通じて導電層５３につながっている。また、基板４５の下面には信号入出力用の信号入出力端子５８が設けられており、信号入出力端子５８はバイアホール５９を通じて接続電極５４につながっている。
【００３９】
カバー４４は、図３及び図４に示すように、凹部４６を下方に向けた状態で基板４５の上面に重ねられ、導電性部材６０によって対向するボンディング用パッド４８と接続電極５４どうしが接合される。導電性部材６０としては、導電性接着剤やハンダ、導電性両面粘着テープ、溶接用のろう材のいずれか一つを用いてもよく、あるいはこれらのうちの複数の材料を併用してもよい。また、ソルダーレジスト５２から露出した導電層４７の外周部とソルダーレジスト５５から露出した導電層５３の外周部も導電性部材６１によって全周にわたって、あるいはほぼ全周にわたって接合される。導電性部材６１としては、導電性接着剤やハンダ、導電性両面粘着テープ、溶接用のろう材のいずれか一つを用いてもよく、あるいはこれらのうちの複数の材料を併用してもよい。カバー４４と基板４５を貼り合わせるために、さらに非導電性樹脂や非導電テープも併用してもよい。従って、回路素子４３の端子４３ｂは、ボンディングワイヤ５１ａ、導電性部材６０、バイアホール５９などを通って信号入出力端子５８に接続されている。また、回路素子４３のグランド端子４３ｃはボンディングワイヤ５１ｂ、導電性部材６１、バイアホール５７などを通ってグランド接続端子５６に接続されている。また、カバー４４の導電層４７は導電性部材６１によって基板４５の導電層５３に接合されており、グランド接続端子５６をアースラインに接続することによりマイクロフォン４１は導電層４７、５３によって外部の電磁ノイズから遮蔽される。
【００４０】
このようなマイクロフォン４１によれば、ボンディング用パッド４８が上になるようにカバー４４をひっくり返し、カバー４４の表面に位置するボンディング用パッド４８やボンディング部４７ａにボンディングワイヤ５１ａ、５１ｃをワイヤボンドすることができる。よって、特許文献１の場合のように凹部４６内でワイヤボンドする必要がなく、簡単にマイクロフォン４１の配線作業を行うことができ、マイクロフォン４１のコストを安価にすることができる。また、凹部４６内にワイヤボンド用の治具を挿入する必要がないので、凹部４６の面積を小さくすることができ、ひいてはマイクロフォン４１を小型化することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の実施形態２によるマイクロフォン７１の幅方向に沿った断面図である。マイクロフォン７１の長手方向に沿った断面は、図３と同様に表される。また、図７（ａ）は、マイクチップ４２及び回路素子４３を実装されたカバー４４の下面図、図７（ｂ）は基板４５の上面図である。
【００４２】
この実施形態では、カバー４４の下面において導電層４７と絶縁された電極板７２を設けてあり、電極板７２の中央部をソルダーレジスト５２で覆うことによって電極板７２を２つの領域に分割している。ソルダーレジスト５２で分割された電極板７２の一方の領域はボンディングワイヤ５１ａの端をボンディングするためのボンディング用パッド４８となっており、電極板７２の他方の領域は導電性部材６０によって接続電極５４（第２の接合部）と接合させるための接合パッド７３（第１の接合部）となっている。そして、ボンディングワイヤ５１ａの端はボンディング用パッド４８に接合され、接合パッド７３が導電性部材６０によって接続電極５４に接合され、電極板７２を介してボンディングワイヤ５１ａが接続電極５４に導通させられる。
【００４３】
実施形態１のように、ボンディングワイヤ５１ａを接合したボンディング用パッド４８を導電性部材６０によって接合させる場合では、ボンディングワイヤ５１ａが極細の細線である場合には、導電性部材６０であるハンダの熱や導電性樹脂の硬化収縮によってボンディングワイヤ５１ａの接合端が外れるといった悪影響を受けるおそれがある。これに対し、実施態様２によれば、導電性部材６０がボンディングワイヤ５１ａの接合端に触れにくいので、ボンディングワイヤ５１ａがボンディング用パッド４８から外れたりするおそれがなく、マイクロフォン７１の信頼性が向上する。
【００４４】
（第３の実施形態）
図８は本発明の実施形態３によるマイクロフォン８１の長手方向に沿った断面図、図９はマイクロフォン８１の幅方向に沿った断面図である。また、図１０（ａ）は、マイクチップ４２及び回路素子４３を実装されたカバー４４の下面図、図１０（ｂ）は基板４５の上面図である。
【００４５】
このマイクロフォン８１では、基板４５の上面の周囲に周壁部８２を立ち上げてあり、基板４５の上面には周壁部８２で囲まれた窪み８３が形成されている。カバー４４は、その下面を周壁部８２の上面に載置するようにして基板４５の上に重ねられ、導電層４７の外周部は導電性部材６１によって周壁部８２の上面の外周部に位置する導電層５３に接合される。また、接続電極５４は窪み８３内に設けられており、厚く塗布もしくは盛った導電性部材６０によって接合パッド７３に接続される。
【００４６】
このような実施形態によれば、マイクロフォン８１の外形の高さを高くすることなく内部の空間（凹部４６及び窪み８３）の高さを高くできるので、ボンディングワイヤ５０、５１ａ、５１ｂを配線するためのスペースが広くなり、これらのボンディングワイヤ５０、５１ａ、５１ｂが垂れ下がっても基板４５に接触しにくくなり、マイクロフォン８１の信頼性が向上する。
【００４７】
（第４の実施形態）
図１１は本発明の実施形態４によるマイクロフォン９１の長手方向に沿った断面図、図１２はマイクロフォン９１の幅方向に沿った断面図である。また、図１３（ａ）は、マイクチップ４２及び回路素子４３を実装されたカバー４４の下面図、図１３（ｂ）は基板４５の上面図である。
【００４８】
このマイクロフォン９１もボンディング用パッド４８と接合パッド７３を分けたものであり、さらにマイクロフォン９１では、カバー４４の凹部４６内の開口部近傍に段落し部９２を形成している。すなわち、凹部４６の下端部（カバー４４の下面近傍）において、凹部４６の側壁面下端部を切削し、カバー４４の下面よりも若干高い位置に、カバー４４の下面と平行な面すなわち段落し部９２を設けている。そして、図１２に示すように、段落し部９２からカバー４４の下面にかけて屈曲した電極板７２を設けるとともに電極板７２の中央部を５２で覆って２つの露出領域に分け、段落し部９２においてソルダーレジスト５２から露出した領域をボンディング用パッド４８とし、カバー４４の下面においてソルダーレジスト５２から露出した領域を接合パッド７３としている。そして、段落し部９２に位置するボンディング用パッド４８にボンディングワイヤ５１ａの端を接続し、接合パッド７３を導電性部材６０によって基板４５の接続電極５４に接合している。
【００４９】
また、ボンディングワイヤ５１ｂを接続するためのボンディング部４７ａも、段落し部９２に設けている。
【００５０】
かかる実施形態によれば、ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂを接続するためのボンディング用パッド４８やボンディング部４７ａが段落し部９２に設けられているので、基板から若干離れた位置でボンディング用パッド４８及びボンディング部４７ａにボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂを接続することができる。よって、ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂが垂れ下がっても基板４５に接触しにくくなり、マイクロフォン９１の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
（第５の実施形態）
図１４は本発明の実施形態５によるマイクロフォン１０１の長手方向に沿った断面図、図１５はマイクロフォン１０１の幅方向に沿った断面図である。
【００５２】
このマイクロフォン１０１では、カバー４４としてプリモールド樹脂やプラスチックなどで予め成形された樹脂成形品、あるいはセラミック焼成品などを用いている。このような実施形態によれば、カバー材料の選択の幅が広がるので、例えばマイクチップ４２のＳｉ基板と線膨張係数の差が小さな材料を選択してマイクチップ４２に歪みが生じにくくすることができ、マイクロフォン１０１の精度や信頼性を向上させることができる。
【００５３】
（第６の実施形態）
図１６は本発明の実施形態６によるマイクロフォン１１１の長手方向に沿った断面図、図１７はマイクロフォン１１１の幅方向に沿った断面図である。
【００５４】
このマイクロフォン１１１では、金属板をプレス成型して凹部４６を形成したカバー４４を用いている。この金属製のカバー４４は、図１６に示すように外周部下面を導電性部材６１によって基板４５の導電層５３に接合される。従って、カバー４４自体が導電層５３と導通し、カバー４４全体が電磁シールドの機能を有する。また、図１７に示すように、基板４５の接続電極５４の露出領域と対向する箇所において、カバー４４の下面には絶縁層１１２が形成され、絶縁層１１２の下にボンディング用パッド４８が設けられている。したがって、ボンディング用パッド４８は絶縁層１１２によってカバー４４と絶縁されている。
【００５５】
このような実施形態によれば、カバー４４に別途電磁シールド用の導電層４７を設ける必要がないので、構造をより簡単にすることができ、コストの削減を図ることができる。
【００５６】
なお、図１４及び図１５の実施形態５と図１６及び図１７の実施形態６では、実施形態１と同様な構造を有するものを示したが、実施形態２のようにボンディング用パッド４８と接合パッド７３とに分離したもの、実施形態３のように基板４５に窪み８３を設けたもの、実施形態４のようにカバー４４に段落し部９２を設けたものなども可能である。
【００５７】
（第７の実施形態）
図１８は本発明の実施形態７によるマイクロフォン１２１の長手方向に沿った断面図、図１９はマイクロフォン１２１の幅方向に沿った断面図である。図２０はマイクロフォン１２１の音響孔の位置における幅方向に沿った断面図である。また、図２１（ａ）は、マイクチップ４２及び回路素子４３を実装されたカバー４４の下面図、図２１（ｂ）は基板４５の上面図である。
【００５８】
このマイクロフォン１２１は、基板４５に音響孔４５ａをあけたボトムポート型のマイクロフォンである。音響孔４５ａの開口位置以外については実施形態１と同じであるので、対応する箇所には実施形態１と同一の符号を付すことによって説明を省略する。
【００５９】
このボトムポート型のマイクロフォン１２１では、基板４５に音響孔４５ａが開口しているので、マイクロフォン１２１を適用機器の回路基板などに実装するとき、音響孔４５ａからハンダヒュームなどがパッケージ内に入り込むおそれがある。そのため、マイクチップ４２はハンダヒュームで汚染されたり、ダイアフラムがスティックを起こしたりしないよう、マイクチップ４２は音響孔４５ａから離してカバー４４の下面に実装している。
【００６０】
このマイクロフォン１２１でも、回路素子４３に接続されたボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂの他端は、カバー４４の下面に設けられていて導電性部材６０、６１によって基板４５と接合されるボンディング用パッド４８やボンディング部４７ａに接続するようにしているので、他端のワイヤボンドを容易に行えるようになり、マイクロフォン１２１のコストが安価になるとともにマイクロフォン１２１の小型化が図れる。
【００６１】
なお、実施形態７としては、実施形態１のマイクロフォンにおいて音響孔を基板に設けたものを示したが、ボンディング用パッド４８と接合パッド７３とに分離した実施形態２のマイクロフォン、基板４５に窪み８３を設けた実施形態３のマイクロフォン、カバー４４に段落し部９２を設けた実施形態４のマイクロフォン、カバー４４として樹脂成形品あるいはセラミックス焼成品などを用いている実施形態５のマイクロフォン、金属製のカバー４４を用いている実施形態６のマイクロフォンなどにおいて基板に音響孔を開口するようにしてもよい。
【００６２】
（第８の実施形態）
本発明のようなパッケージ構造の用途はマイクロフォンに限らず、種々のセンサやＩＣ回路などを収納した半導体装置にも用いることができる。
【００６３】
以下、図２２〜図２６を参照して本発明の実施形態８を説明する。半導体装置１３１は、カバー４４と基板４５からなるパッケージ内にセンサ１３４と回路素子４３を納めたものであって、実施形態８の半導体装置１３１では、カバー４４に銅張り積層板やガラスエポキシ基板、紙エポキシ基板などを用いている。図２２は本発明の実施形態８による半導体装置１３１の断面図である。図２３（ａ）はセンサ１３４と回路素子４３を実装したカバー４４（第１の部材）の平面図、図２３（ｂ）は導電性部材６０、６１を塗布した基板４５（第２の部材）の下面図である。なお、図面では基板４５の下面にカバー４４を取り付けているが、これは製造工程を示唆するものであって、使用状態においては半導体装置１３１は任意の向きであってよい。
【００６４】
図２２及び図２３（ａ）に示すように、カバー４４は、センサ１３４及び回路素子４３を納めるための箱状をした凹部４６を備えている。このカバー４４は、製造方法において述べるように、貫通孔をあけた銅貼り積層板と底面基板によって構成されている。凹部４６は底面が塞がっており、上面が開口している。凹部４６の底面、側壁面及び凹部４６の外部におけるカバー４４の上面には、そのほぼ全体に電磁シールド用の導電層４７が形成されている。また、凹部４６の外部すなわちカバー４４の上面においては、凹部４６の近傍に複数のボンディング用パッド４８が形成されている。導電層４７及びボンディング用パッド４８は金属膜によって形成されているが、ボンディング用パッド４８の周囲は導電層４７から分離されており、ボンディング用パッド４８の周囲にフォトレジスト等の絶縁材料からなる絶縁部１３２を額縁状に埋め込んで各ボンディング用パッド４８と導電層４７を相互に絶縁している。
【００６５】
センサ１３４は音響センサや加速度センサ、流量センサなどのＭＥＭＳ素子であり、回路素子４３はＩＣチップやＡＳＩＣ等の素子である。センサ１３４と回路素子４３は、凹部４６内に納められ、それぞれの下面を接着剤によって凹部４６の底面に固定されている。センサ１３４の上面に設けた端子と回路素子４３の上面に設けた端子は、ボンディングワイヤ５０によって接続されている。また、回路素子４３の上面に設けた端子にはボンディングワイヤ５１の一端がボンディングされ、ボンディングワイヤ５１の他端はボンディング用パッド４８にボンディングされている。なお、図２３（ａ）では回路素子４３の近傍にボンディング用パッド４８を配置しているが、センサ１３４とボンディング用パッド４８の間もボンディングワイヤでつなぐ場合には、適宜センサ１３４の近傍にもボンディング用パッド４８を設けてもよい。
【００６６】
図２２及び図２３（ｂ）に示すように、基板４５は多層配線基板からなり、基板４５内には信号入出力用の入出力配線１３３を設けている。基板４５の下面においては、ボンディング用パッド４８と対向させて接続電極５４が設けられており、接続電極５４及びその周囲を除くほぼ全面には電磁シールド用の導電層５３が設けられている。接続電極５４及び導電層５３は金属膜によって形成されており、接続電極５４の周囲は導電層５３と分離している。接続電極５４及び導電層５３の外周部を除く領域において、導電層５３の下面はソルダーレジスト５５によって覆われており、接続電極５４と導電層５３の間にもソルダーレジスト５５が埋まっている。また、接続電極５４は、それぞれ基板４５内の入出力配線１３３に導通している。
【００６７】
基板４５は、図２２に示すようにカバー４４の上面に重ねられ、導電性接着剤やハンダ、導電性両面粘着テープ、溶接用のろう材などの導電性部材６０によって対向するボンディング用パッド４８と接続電極５４どうしが接合されている。また、導電層５３の、基板外周部においてソルダーレジスト５５から露出した領域は、導電性接着剤やハンダ、導電性両面粘着テープ、溶接用のろう材などの導電性部材６１によって導電層４７の外周部に接合されている。従って、回路素子４３は、ボンディングワイヤ５１と導電性部材６０などを通って入出力配線１３３に接続される。また、導電層４７は導電性部材６１によって導電層５３と導通しているので、導電層５３をグランド電位に接続することにより半導体装置１３１の内部が電磁シールドされる。
【００６８】
（製造方法）
つぎに、図２４（ａ）〜（ｅ）、図２５（ａ）〜（ｃ）及び図２６（ａ）〜（ｄ）によって上記半導体装置１３１の製造工程を説明する。図２４（ａ）に示すものはカバー４４の原材料であって、上下両面に銅箔１４２ａ、１４２ｂを貼った例えば２層の銅貼り積層板１４１である。この上面の銅箔１４２ａは、図２４（ｂ）に示すように、ボンディング用パッド４８を形成しようとする領域の周囲をエッチング除去することによって分離溝１４４を形成され、ボンディング用パッド４８を形成しようとする領域にアイランド１４３が形成される。ついで、銅貼り積層板１４１の上面にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて、分離溝１４４の部分にだけフォトレジストが残るようにフォトレジストをパターニングする。この結果、図２４（ｃ）に示すように、硬化したフォトレジストによりアイランド１４３の周囲に突枠状に絶縁部１３２が形成される。
【００６９】
この後、図２４（ｄ）に示すように、ルーターやドリルを用いて、凹部４６となる領域に合わせて銅貼り積層板１４１に貫通孔１４５をあける。そして、両面粘着テープ１４７によって、銅貼り積層板１４１の下面全体に底面基板１４６を貼り付け、底面基板１４６によって貫通孔１４５の下面を塞ぎ、銅貼り積層板１４１に凹部４６を形成する。なお、底面基板１４６は硬質の基板に限らず、耐熱性のあるテープやシートでもよい。
【００７０】
こうして銅貼り積層板１４１に底面基板１４６を貼って凹部４６を形成した後、図２４（ｅ）に示すように、凹部４６の内面及び銅貼り積層板１４１の上面全体に蒸着、スパッタリング等の方法により金属膜１４８を成膜する。
【００７１】
絶縁部１３２の高さが銅箔１４２ａの厚みよりも大きいので、絶縁部１３２を覆う金属膜１４８は、図２５（ｂ）に示すように、周囲よりも盛り上がる。ついで、図２５（ａ）に示すように、絶縁部１３２の上で盛り上がっている金属膜１４８をダイサー１４９で水平に切削し、あるいはグラインダーで研磨して絶縁部１３２の上面を露出させる。このとき、図２５（ｃ）に示すように、絶縁部１３２の部分を平らに削らないで周囲よりも突出させたまま残し、絶縁部１３２の両側面に金属膜１４８の立上り部１４８ａを形成する。
【００７２】
こうして絶縁部１３２の上面を覆っている金属膜１４８を除去して絶縁部１３２の上面を露出させると、図２６（ａ）に示すように、絶縁部１３２で囲まれた領域の金属膜１４８がボンディング用パッド４８となり、それ以外の領域が電磁シールド用の導電層４７となる。しかも、絶縁部１３２とその両側面の金属膜１４８は上に突出しているので、カバー４４と基板４５を導電性部材６０、６１で接合させたとき、ボンディング用パッド４８と接続電極５４を接合する導電性部材６０や導電層４７と導電層５３を接合する導電性部材６１が絶縁部１３２を越えて流れ出し、回路をショートさせるのを防ぐことができる。
【００７３】
こうしてカバー４４が出来上がったら、図２６（ｂ）に示すように、凹部４６内にセンサ１３４と回路素子４３を納めて底面を接着固定し、センサ１３４と回路素子４３をボンディングワイヤ５０でつなぎ、さらに回路素子４３とボンディング用パッド４８をボンディングワイヤ５１で結線する。
【００７４】
この後、別途作製された図２３（ｂ）のような基板４５の下面外周部に導電性部材６１を塗布するとともに接続電極５４に導電性部材６０を塗布し、この基板４５を図２６（ｃ）に示すようにカバー４４の上に重ね、図２６（ｄ）のように導電性部材６０でボンディング用パッド４８と接続電極５４を接合させ、導電性部材６１で導電層４７と導電層５３を接合させる。
【００７５】
このような半導体装置１３１によれば、ボンディングワイヤ５１をカバー４４のボンディング用パッド４８にワイヤボンドするのに凹部４６内で行う必要がなく、カバー４４の上面で行うことができるので、凹部４６の面積を小さくすることができ、ひいては半導体装置１３１を小型化することができる。また、一端を回路素子４３に接続されたボンディングワイヤ５１の他端はカバー４４の上面に設けたボンディング用パッド４８に直接接続されているので、凹部４６内に導体配線などを設ける必要がなくて半導体装置１３１の構造を簡略にすることができ、パッケージのコストを安価にできる。
【００７６】
（第９の実施形態）
図２７は、本発明の実施形態９による半導体装置１５１を示す断面図である。また、図２８（ａ）及び（ｂ）は、実施形態９の半導体装置１５１に用いられるカバー４４の平面図と基板４５の平面図である。
【００７７】
実施形態８の場合には、カバー４４の上面に設けたボンディング用パッド４８にボンディングワイヤ５１の先を接続しているので、ボンディングワイヤ５１が下に垂れると凹部４６の上端部角で導電層４７に触れてショートするおそれがある。このような場合には、図２７及び図２８に示すように、ボンディングワイヤ５１の通過位置において、凹部４６の側壁とカバー４４の上面とが交差していた角部においてカバー４４と導電層４７を切り欠いて切欠き部１５２を形成してもよい。
【００７８】
切欠き部１５２は、例えばルーターやドリルで銅貼り積層板１４１及び導電層４７を切削加工して形成すればよい。
【００７９】
このような半導体装置１５１によれば、図２７に示すように、ボンディングワイヤ５１が下に垂れても導電層４７との間でショートしにくくなる。
【００８０】
（第１０の実施形態）
本発明の実施形態１０による半導体装置１６１は、成形品のカバー４４を用いた実施形態である。図２９は、この半導体装置１６１を示す断面図である。カバー４４は、非導電性樹脂からなる樹脂成形品であって、その上面には凹部４６が成形されている。このカバー４４の凹部内面及び上面には電磁シールド用の導電層４７とボンディング用パッド４８が形成されている。凹部４６内の底面にはセンサ１３４及び回路素子４３が実装されており、回路素子４３とボンディング用パッド４８の間はボンディングワイヤ５１によって結線されている。
【００８１】
パッケージ用の基板４５は多層配線基板からなり、基板４５内に電磁シールド用の導電層５３が設けられており、基板４５の上面には信号入出力手段となる外部接続端子１６３が設けられている。また、基板４５の下面には、バイアホール１６５によって外部接続端子１６３と導通した接続電極５４がボンディング用パッド４８と対向するように設けてあり、バイアホール１６６によって導電層５３と導通したグランド電極１６２が外周部に設けられている。
【００８２】
基板４５はカバー４４の上面に重ねられ、ボンディングワイヤ５１を接続されているボンディング用パッド４８は導電性部材６０によって接続電極５４と接続され、導電層４７は導電性部材６１によってグランド電極１６２に接続されている。
【００８３】
（製造方法）
図３０（ａ）〜（ｃ）及び図３１（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１０の半導体装置１６１の製造工程を示す概略断面図である。以下、これらの図に従って半導体装置１６１の製造工程を説明する。
【００８４】
図３０（ａ）に示すものは、非導電性樹脂によって成形されたカバー４４であって、その上面には箱状の凹部４６が凹設されており、凹部４６の外部においてボンディング用パッド４８を形成しようとする領域を囲むようにして額縁状突起１６８が設けられている。図３０（ｂ）に示すように、このカバー４４の凹部４６内面全体及び凹部４６の外の上面全体には、金属メッキを施すことによって金属膜１４８が形成される。ついで、図３０（ｃ）のように、ダイサー１４９やグラインダーよって額縁状突起１６８を削り取り、額縁状突起１６８の突出していた領域で部分的に金属膜１４８を除去してカバー４４を露出させる。この結果、図３１（ａ）に示すように、額縁状突起１６８で囲まれていた領域にはボンディング用パッド４８が形成され、それ以外の領域には導電層４７が形成される。また、ボンディング用パッド４８の周囲は導電層４７と分離されており、額縁状突起１６８のあった箇所に露出しているカバー４４によってボンディング用パッド４８と導電層４７とは互いに絶縁されている。
【００８５】
この後、図３１（ｂ）のように凹部４６内にセンサ１３４及び回路素子４３を納めて接着剤で固定し、センサ１３４と回路素子４３をボンディングワイヤ５０で接続する。また、ボンディングワイヤ５１によって回路素子４３とボンディング用パッド４８を結線する。
【００８６】
ついで、カバー４４の上に基板４５を重ね、導電性接着剤やハンダなどの導電性部材６０によってボンディング用パッド４８と接続電極５４を接続し、導電性部材やハンダなどの導電性部材６１によって導電層４７とグランド電極１６２の外周部どうしを接続する。
【００８７】
上記のように予めカバー４４の上面に額縁状突起１６８を設けておく方法によれば、金属膜１４８を成膜した後に額縁状突起１６８の部分を切削又は研磨して額縁状突起１６８を除去するだけで簡単に導電層４７と金属膜１４８を簡単にパターニングすることができる。
【００８８】
（第１１の実施形態）
図３２は、本発明の実施形態１１による半導体装置１７１とその製造工程を示す。この半導体装置１７１は、カバー４４として金属板を用いたものである。この半導体装置１７１の製造工程では、まず図３２（ａ）に示すように、銅板や銅箔、アルミ板、アルミ箔、鉄板などの金属板をプレス成形してカバー４４に凹部４６を形成する。ついで、図３２（ｂ）に示すように、カバー４４のフランジ１７２の上面に絶縁膜１７３を形成する。なお、図３２（ａ）と図３２（ｂ）の順序は逆にし、金属板の縁に絶縁膜１７３を設けてから金属板をプレス成形してもよい。
【００８９】
この後、図３２（ｃ）のように、絶縁膜１７３の上にボンディング用パッド４８を設けることで、カバー４４と絶縁されたボンディング用パッド４８を設ける。そして、図３２（ｄ）に示すように、凹部４６内の底面にセンサ１３４と回路素子４３を実装して回路素子４３とセンサ１３４をボンディングワイヤ５０で接続し、回路素子４３とボンディング用パッド４８をボンディングワイヤボンディングワイヤ５１で接続する。
【００９０】
最後に、カバー４４の上に基板４５を重ねてカバー４４のボンディング用パッド４８と基板４５の接続電極５４を導電性部材６０で接合させ、またカバー４４のフランジ１７２と基板４５の導電層５３を導電性部材６１で接合する。
【００９１】
なお、上記実施形態では、マイクロフォン又はセンサと回路素子をパッケージ内に収納したが、マイクロフォン又はセンサ、あるいは回路素子だけを単体でパッケージ内に収納しても差し支えない。
【符号の説明】
【００９２】
４１、７１、８１、９１、１０１、１２１      マイクロフォン
４２      マイクチップ
４３      回路素子
４４      カバー
４５      基板
４４ａ、４５ａ      音響孔
４６      凹部
４７      導電層
４８      ボンディング用パッド
５０、５１、５１ａ、５１ｂ      ボンディングワイヤ
５３      導電層
５４      接続電極
５６      グランド接続端子
５８      信号入出力端子
６０、６１      導電性部材
７２      電極板
７３      接合パッド
８２      周壁部
８３      窪み
９２      段落し部
１３１、１５１、１６１、１７１      半導体装置
１３４      センサ
１５２      切欠き部
【図１】
2011188330.tif 000003
【図２】
2011188330.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011188330.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011188330.tif 000009
【図８】
2011188330.tif 000010
【図９】
2011188330.tif 000011
【図１０】
2011188330.tif 000012
【図１１】
2011188330.tif 000013
【図１２】
2011188330.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2011188330.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【手続補正１】
【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】
パッケージを構成する第１の部材及び第２の部材と、
前記第１の部材に形成された凹部の内部に納めて前記第１の部材に実装された半導体素子と、
前記第１の部材の、前記半導体素子の実装面から外れた箇所と、前記半導体素子とを電気的に接続する接続手段と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを電気的に接続する導通部と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２の部材に設けた信号入出力手段と、
前記第１の部材の、前記凹部の外縁部に設けたボンディング用パッドと、
前記第２の部材に設けた、前記信号入出力手段と導通した第２の接合部と、
をさらに備え、
前記接続手段は、前記半導体素子と前記ボンディング用パッドとを接続するワイヤ配線であり、
前記導通部は、前記ボンディング用パッドと前記第２の接合部とを電気的に導通させていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２の部材は、前記凹部と対向する面に窪みを有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。
【請求項４】
前記第１の部材の、前記第２の部材と対向する面に設けられ、かつ、前記ボンディング用パッドと導通した第１の接合部を備え、
前記導通部は、前記第１の接合部と前記第２の接合部とを接続していることを特徴とする、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記第１の部材の同じ方向を向いた面に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記第１の部材の異なる方向を向いた面に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記凹部の底面と平行な同一平面内に位置することを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ボンディング用パッドと前記第１の接合部は、前記凹部の底面と平行な異なる平面内に位置することを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の接合部の外周縁が、その内側の領域よりも高くなっていることを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の部材は、銅貼り積層板、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、金属、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第２の部材は、銅貼り積層板、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、金属、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つの材料又はこれらの複合材料によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、外部の電磁ノイズを遮断するための電磁シールド機能を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記導通部は、ハンダ、導電性樹脂、導電性テープ又はろう材のうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記第１の部材と第２の部材は、非導電性樹脂又は非導電性テープを併用して接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記半導体素子としてセンサと回路素子を備え、
前記回路素子又は前記センサに一端を接続された前記ワイヤ配線の他端を前記ボンディング用パッドのうちのあるものに接続し、前記回路素子又は前記センサに一端を接続された別な前記ワイヤ配線の他端を前記ボンディング用パッドのうちの別なものに接続したことを特徴とする、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記請求項１５のセンサがマイクチップで、前記第１の部材がパッケージのカバーで、前記第２の部材がパッケージの基板であるマイクロフォンであって、
前記カバーに音響孔が開口されていて、前記マイクチップは前記音響孔を覆うようにして前記カバーに取り付けられていることを特徴とするマイクロフォン。
【請求項１７】
前記請求項１５のセンサがマイクチップで、前記第１の部材がパッケージのカバーで、前記第２の部材がパッケージの基板であるマイクロフォンであって、
前記基板に音響孔が開口されていることを特徴とするマイクロフォン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る半導体装置は、パッケージを構成する第１の部材及び第２の部材と、前記第１の部材に形成された凹部の内部に納めて前記第１の部材に実装された半導体素子と、前記第１の部材の、前記半導体素子の実装面から外れた箇所と、前記半導体素子とを電気的に接続する接続手段と、前記第１の部材と前記第２の部材とを電気的に接続する導通部とを備えている。
本発明の半導体装置においては、第１の部材の、半導体素子の実装面から外れた箇所と、半導体素子とを電気的な接続手段により電気的に接続し、第１の部材と第２の部材とを導通部により電気的に接続しているので、第１の部材に実装した半導体素子と当該第１の部材とを電気的な接続手段で結び、第１の部材と第２の部材を接合させるだけで簡単に半導体素子を第２の部材に接続することができる。よって、半導体装置のパッケージにおける配線構造を簡略にすることができ、半導体装置を低コスト化できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係る半導体装置のある実施態様は、前記第２の部材に設けた信号入出力手段と、前記第１の部材の、前記凹部の外縁部に設けたボンディング用パッドと、前記第２の部材に設けた、前記信号入出力手段と導通した第２の接合部とをさらに備え、前記接続手段は、前記半導体素子と前記ボンディング用パッドとを接続するワイヤ配線であり、前記導通部は、前記ボンディング用パッドと前記第２の接合部とを電気的に導通させている。なお、前記第１の部材の、前記凹部の外縁部とは、前記第１の部材の、前記凹部の外部又は前記凹部内の開口部近傍を意味する。
かかる実施態様においては、前記第１の部材の凹部の外縁部にボンディング用パッドを設けているので、第１の部材に実装した半導体素子とボンディングワイヤをワイヤ配線で結び、第１の部材のボンディング用パッドと第２の部材の第２の接合部を導通部により導通させるだけで簡単に半導体素子を第２の部材に接続することができる。よって、半導体装置のパッケージにおける配線構造を簡略にすることができ、半導体装置を低コスト化できる。しかも、ボンディング用パッドが第１の部材の凹部の外縁部に設けられているので、凹部内にワイヤボンド用の治具を挿入する必要がないので、凹部の面積を小さくでき、パッケージを小さくすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明に係る半導体装置の別な実施態様は、前記第２の部材が前記凹部と対向する面に窪みを有している。かかる実施態様によれば、パッケージ内の空間が高くなるので、ボンディング用パッドに接続されたワイヤ配線が第２の部材に接触しにくくなり、ワイヤ配線によるショートを防ぐことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様は、前記第１の部材の、前記第２の部材と対向する面に設けられ、かつ、前記ボンディング用パッドと導通した第１の接合部を備え、前記導通部が、前記第１の接合部と前記第２の接合部とを接続するものである。かかる実施態様によれば、ワイヤ配線が接続されたボンディング用パッドと別な位置に導通部が適用されるので、導通部によってワイヤ配線の接続部分が影響を受けるのを避けることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明に係る半導体装置のさらに別な実施態様は、前記第１の接合部の外周縁が、その内側の領域よりも高くなったものである。かかる実施態様によれば、導通部がハンダや導電性接着剤などであっても、導通部が第１の接合部から外に漏れにくくなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第１の部材の第１の接合部と第２の部材の第２の接合部とを接合するには、ハンダ、導電性樹脂、導電性テープ又はろう材のうちの少なくとも１つからなる導通部を用いるのが望ましい。これらの導通部を用いることにより、第１の部材と第２の部材の機械的接合と電気的接合とを同時に行うことができる。さらに、第１の部材と第２の部材の接合強度や密封性を高めたい場合には、非導電性樹脂又は非導電性テープを併用してもよい。