(57)【要約】【課題】ダイヤフラムを有する半導体センサチップを基板に固定した半導体装置において、半導体センサチップの大きさを変えずに小型化を図りながら、安定して回路基板に搭載することができるようにする。【解決手段】半導体センサチップ５を上面３ａに固定した略板状の基板３が、複数の外部接続用リード１３及び実装用リード１７を外側に露出させつつ樹脂層２１で封止するように構成され、前記複数の外部接続用リード１３が、前記半導体センサチップ５と電気的に接続されると共に、前記半導体センサチップ５に隣り合う側に一列に並べて配され、前記実装用リード１７が、前記半導体センサチップ５を介して前記複数の外部接続用リード１３と反対側の位置に配されていることを特徴とする半導体装置を提供する。【選択図】図２
2007199049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加えられた圧力によって変形し、該変形量に応じた前記圧力を検出するダイヤフラムを備えた半導体センサチップを略板状に形成された基板の上面に固定すると共に、蓋体により前記基板の上方を覆って前記半導体センサチップを含む中空空間を形成した半導体装置であって、
前記基板が、複数の外部接続用リード及び実装用リードを外側に露出させつつ樹脂層で封止するように構成され、
前記複数の外部接続用リードが、前記半導体センサチップと電気的に接続されると共に、前記半導体センサチップに隣り合う側に一列に並べて配され、
前記実装用リードが、前記半導体センサチップを介して前記複数の外部接続用リードと反対側の位置に配されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記基板が、前記樹脂層に封止されて前記半導体センサチップの下方側に配される略板状のステージ部を備え、
該ステージ部が、前記複数の外部接続用リード及び前記実装用リードと共に導電性を有するリードフレームにより構成され、
各外部接続用リードの一端部が、前記ステージ部と共に前記基板の下面から外方に露出して配され、
各外部接続用リードの他端部が、前記基板の上面に露出するように、各外部接続用リードに折り曲げ加工が施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３】
前記実装用リードと前記ステージ部とが、連結リードを介して一体的に形成され、
該連結リードが、前記樹脂層の内部に埋められ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４】
加えられた圧力によって変形し、該変形量に応じた前記圧力を検出するダイヤフラムを備えた半導体センサチップを略板状に形成された基板の上面に固定すると共に、蓋体により前記基板の上方を覆って前記半導体センサチップを含む中空空間を形成した半導体装置であって、
前記基板が、前記中空空間に露出すると共に前記半導体センサチップに隣り合う側に一列に並べて配されて前記半導体チップと電気的に接続される複数の内部端子、前記基板の下面に露出すると共に前記基板の両側に並べて配された複数の外部端子、及び、前記基板の内部に設けられて複数の前記内部端子と少なくとも一部の前記外部端子とを個々に電気接続する導電配線部とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
前記基板が、前記半導体チップの下方側に配される導電性の下部シールド層を備え、
該下部シールド層が一部の前記外部端子に電気接続さ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音圧センサ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、シリコンマイクや圧力センサ等の半導体装置としては、音響等の圧力変動を検出するための薄膜状のダイヤフラムを備えた半導体センサチップをプリント基板の表面に実装したものがある（例えば、特許文献１参照。）。この種の半導体センサチップにおいては、ダイヤフラムが振動することによって音響等の圧力変動を検出することができる。この検出感度は、ダイヤフラムが大きい程高くなるため、検出感度を考慮した場合、半導体センサチップのチップサイズは大きい方が好ましい。
ところで、この種の半導体装置は、携帯電話機等の携行可能な電子機器に搭載される場合があるため、その小型化が強く望まれている。小型化を図る手法としては、例えば、特許文献２のように、パッケージの一方の長辺にのみ半導体センサチップと電気的に接続する外部リードを設けることが考えられる。
【特許文献１】特表２００４−５３７１８２号公報
【特許文献２】特開２０００−３４９３０５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、特許文献２に記載された構成の半導体装置を電子機器の回路基板に搭載する際には、パッケージの片側のみに配された外部リードと上記回路基板の接続端子とを半田付け等により固定するため、半導体装置の搭載状態が不安定となる問題がある。
なお、特許文献１に記載された半導体装置に特許文献２の手法を取り入れた場合、回路基板に搭載された半導体装置が振動すると、この振動によってダイヤフラムが上述した圧力変動を正しく検出できなくなる虞がある。
【０００４】
本発明は、上記事情を鑑み、半導体センサチップの大きさを変えずに小型化を図りながら、安定して回路基板に搭載することが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。
請求項１に係る発明は、加えられた圧力によって変形し、該変形量に応じた前記圧力を検出するダイヤフラムを備えた半導体センサチップを略板状に形成された基板の上面に固定すると共に、蓋体により前記基板の上方を覆って前記半導体センサチップを含む中空空間を形成した半導体装置であって、前記基板が、複数の外部接続用リード及び実装用リードを外側に露出させつつ樹脂層で封止するように構成され、前記複数の外部接続用リードが、前記半導体センサチップと電気的に接続されると共に、前記半導体センサチップに隣り合う側に一列に並べて配され、前記実装用リードが、前記半導体センサチップを介して前記複数の外部接続用リードと反対側の位置に配されていることを特徴とする半導体装置を提案している。
【０００６】
この発明に係る半導体装置を回路基板に実装する際には、例えば、半田を介して外部接続用リード及び実装用リードを回路基板の接続端子に接合すればよい。ここで、外部接続用リード及び実装用リードは、半導体センサチップを挟んで互いに反対側に配されている、すなわち、基板の両側に配置されるため、半導体装置を安定した状態で回路基板に実装することができる。
また、複数の外部接続用リードは、半導体センサチップに隣り合うように一列に配されているため、半導体センサチップの大きさを変えることなく、半導体装置の小型化を容易に図ることができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記基板が、前記樹脂層に封止されて前記半導体センサチップの下方側に配される略板状のステージ部を備え、該ステージ部が、前記複数の外部接続用リード及び前記実装用リードと共に導電性を有するリードフレームにより構成され、各外部接続用リードの一端部が、前記ステージ部と共に前記基板の下面から外方に露出して配され、各外部接続用リードの他端部が、前記基板の上面に露出するように、各外部接続用リードに折り曲げ加工が施されていることを特徴とする半導体装置を提案している。
【０００８】
この発明に係る半導体装置によれば、半導体センサチップの下方側に配されるステージ部は導電性を有しているため、基板の下面側から上記中空空間内に侵入しようとする電磁気的なノイズを上記ステージ部で遮断することができる。
また、この半導体装置においては、外部接続用リードに折り曲げ加工を施すことで、その他端部が同じリードフレームにより構成されるステージ部に対して基板の厚さ方向にずらして配置されるため、外部接続用リードの他端部とステージ部との間の隙間が折り曲げ加工を施す分だけ大きくなる。
【０００９】
しかしながら、上記半導体装置は、外部接続用リードが半導体センサチップやステージ部の片側のみに並べて配されているため、上述した隙間も半導体センサチップやステージ部の片側のみに形成されることになる。
したがって、ステージ部の大きさを十分に確保して、このステージ部により半導体センサチップの下方全てを容易に覆うことができる。また、実装用リードをステージ部に近づけて配置することができるため、半導体装置のさらなる小型化を図ることもできる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の半導体装置において、前記実装用リードと前記ステージ部とが、連結リードを介して一体的に形成され、該連結リードが、前記樹脂層の内部に埋められていることを特徴とする半導体装置を提案している。
【００１１】
この発明に係る半導体装置によれば、実装用リード及びステージ部を一体的に形成しながら、樹脂層の下面に露出する部分については、これら実装用リード及びステージ部が相互に離間して配されることになる。したがって、樹脂層の下面から露出した外部接続用リードの一端部及び実装用リードを回路基板の接続端子に半田付けする場合に、半田が実装用リードからステージ部の方に移動することを容易に防止することができる。
また、実装用リードとステージ部との間に一体的に形成される連結リードが、樹脂層内部に埋められているため、ステージ部や実装用リードが樹脂層から剥がれ墜ちることを容易に防止することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、加えられた圧力によって変形し、該変形量に応じた前記圧力を検出するダイヤフラムを備えた半導体センサチップを略板状に形成された基板の上面に固定すると共に、蓋体により前記基板の上方を覆って前記半導体センサチップを含む中空空間を形成した半導体装置であって、前記基板が、前記中空空間に露出すると共に前記半導体センサチップに隣り合う側に一列に並べて配されて前記半導体チップと電気的に接続される複数の内部端子、前記基板の下面に露出すると共に前記基板の両側に並べて配された複数の外部端子、及び、前記基板の内部に設けられて複数の前記内部端子と少なくとも一部の前記外部端子とを個々に電気接続する導電配線部とを備えることを特徴とする半導体装置を提案している。
【００１３】
この発明に係る半導体装置を回路基板に実装する際には、例えば、半田を介して複数の外部端子を回路基板の接続端子に接合すればよい。ここで、複数の外部端子は、基板の両側に並べて配されているため、半導体装置を安定した状態で回路基板に実装することができる。
また、複数の内部端子は、半導体センサチップに隣り合うように一列に並べて配されているため、半導体センサチップの大きさを変えることなく、半導体装置の小型化を容易に図ることができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の半導体装置において、前記基板が、前記半導体チップの下方側に配される導電性の下部シールド層を備え、該下部シールド層が一部の前記外部端子に電気接続されていることを特徴とする半導体装置を提案している。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、外部接続用リード及び実装用リードが半導体センサチップを挟んで互いに反対側に配置されるため、半導体装置の小型化を図りながら半導体装置を安定した状態で回路基板に実装することができる。
【００１６】
また、請求項２に係る発明によれば、外部接続用リードの他端部が、同一のリードフレームにより形成されるステージ部に対して厚さ方向にずらして配置される構成の半導体装置であっても、ステージ部の大きさを十分に確保して、このステージ部により半導体センサチップの下方全てを容易に覆うことができるため、基板の下面から中空空間内に侵入しようとする電磁気的なノイズをステージ部において確実に遮断することが可能となる。
また、実装用リードをステージ部に近づけて配置することができるため、半導体装置のさらなる小型化を図ることも可能となる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明によれば、半田を介して外部接続用リード及び実装用リードを回路基板の接続端子に接合する場合に、半田が実装用リードからステージ部の方に移動することを容易に防止することができるため、回路基板の接続端子と実装用リードとを半田により確実に接合することが可能となる。
さらに、実装用リードとステージ部との間に一体的に形成される連結リードを樹脂層内部に埋めることにより、ステージ部や実装用リードが樹脂層から剥がれ墜ちることを防止できる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、内部端子が半導体センサチップに隣り合うように一列に配され、外部端子が基板の両側に並べて配されているため、半導体装置の小型化を図りながら半導体装置を安定した状態で回路基板に実装することができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明によれば、基板の下面側から侵入しようとする電磁気的なノイズを下部シールド層において遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１から図７を参照し、本発明の第１実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態は、外部に発生した音響などの音圧を検出する半導体装置に関し、特にリードフレームを用いて製造される表面実装タイプの半導体装置に関するものである。なお、本実施形態においては、表面実装タイプのひとつであるＳＯＮ（Small Outline Non-leaded package）タイプの半導体装置を一例として説明する。
本実施形態の半導体装置１は、図１，２，６に示すように、平面視略矩形の板状に形成された基板３と、基板３の上面３ａに配された半導体センサチップ５及び増幅器７と、半導体センサチップ５及び増幅器７のさらに上方から基板３に重ねて配された蓋体９とを備えている。
【００２１】
基板３は、図２から図６に示すように、平面視略矩形の板状に形成されたステージ部１１と、ステージ部１１の周囲に配される複数のリード１３，１５，１７，１９と、これらステージ部１１及びリード１３，１５，１７，１９を一体的に固定して封止する樹脂モールド部（樹脂層）２１とを備えている。なお、これらステージ部１１及び複数のリード１３，１５，１７，１９は、導電性を有するリードフレーム（不図示）により構成されるものである。
ステージ部１１は、樹脂モールド部２１と共に平坦な基板３の下面３ｂを形成するように、樹脂モールド部２１から外方に露出して配されている。また、ステージ部１１は、基板３の上面３ａ側からの平面視で、基板３の上面３ａに配された半導体センサチップ５及び増幅器７が、ステージ部１１上に位置するような大きさをもって形成されている。
【００２２】
複数のリード１３，１５，１７，１９は、上述したステージ部１１と同様に、少なくともその一部が樹脂モールド部２１と共に平坦な基板３の下面３ｂを形成するように、樹脂モールド部２１から外方に露出して配されている。これら複数のリード１３，１５，１７，１９は、それぞれ略平板状の帯状に形成され、ステージ部１１から切り離されたチップ接続用リード１３と、ステージ部１１と一体的に形成される第１のグランド接続用リード１５、第２のグランド接続用リード（実装用リード）１７及び蓋体接続用リード１９とに分けられており、それぞれ複数形成されている。
【００２３】
チップ接続用リード１３は、図２から図４に示すように、半導体センサチップ５と電気的に接続するためのものであり、本実施形態においては、半導体センサチップ５及び増幅器７の配列方向に沿う樹脂モールド部２１の１つの側面２１ｃに５つ等間隔で一列に並べて配されている。
各チップ接続用リード１３は、樹脂モールド部２１の側面２１ｃからステージ部１１に向けて延びるように形成されており、その一端部１３ａが樹脂モールド部２１の外側に若干突出し、基板３の下面３ｂから外方に露出している。また、各チップ接続用リード１３には、これに折り曲げ加工を施すことで、その一端部１３ａから他端部１３ｂに向かう途中に折曲部１３ｃが形成されており、この折曲部１３ｃによって他端部１３ｂが一端部１３ａよりも上方に配されることになる。なお、各チップ接続用リード１３の他端部１３ｂは、後述する樹脂モールド部２１により形成される基板３の上面３ａと略同一平面上に配置されて露出している。これら５つのチップ接続用リード１３の他端部１３ｂは、半導体センサチップ５及び増幅器７の配置領域に隣り合う側に一列に並べて配されている。
【００２４】
第１のグランド接続用リード１５は、図２，３，５に示すように、上述した複数のチップ接続用リード１３に隣り合うように、樹脂モールド部２１の側面２１ｃに２つ形成されており、複数のチップ接続用リード１３と共に等間隔をおいて配列されている。各第１のグランド接続用リード１５は、チップ接続用リード１３と同様に、その一端部１５ａが樹脂モールド部２１の外側に若干突出しており、その他端部１５ｂがステージ部１１の側端に繋げられている。これら一端部１５ａ及び他端部１５ｂは、基板３の下面３ｂから外方に露出している。
また、第１のグランド接続用リード１５には、その一端部１５ａと他端部１５ｂとの間に、これらよりも上方に突設する屈曲部１５ｃが設けられている。この屈曲部１５ｃは、樹脂モールド部２１の内部に埋められており、その頂部１５ｄが、チップ接続用リード１３の他端部１３ｂと同様に、基板３の上面３ａと略同一平面上に配されて露出している。
【００２５】
この第１のグランド接続用リード１５の頂部１５ｄは、チップ接続用リード１３の他端部１３ｂと共に半導体センサチップ５及び増幅器７の配置領域に隣り合う側に一列に並べて配されている。すなわち、第１のグランド接続用リード１５の頂部１５ｄ及びチップ接続用リード１３の他端部１３ｂを並べた長さは、半導体センサチップ５及び増幅器７の配置領域の長手方向の一辺よりも短い長さとなっている。
なお、チップ接続用リード１３側に位置する１つの第１のグランド接続用リード１５は、その一端部１５ａにおいて隣接するチップ接続用リード１３と一体に形成されており、これと電気的に接続されている。すなわち、１つのチップ接続用リード１３は、ステージ部１１や第１のグランド接続用リード１５と同電位となるようになっている。
【００２６】
第２のグランド接続用リード１７は、図２から図５に示すように、半導体センサチップ５、増幅器７やステージ部１１を介してチップ接続用リード１３及び第１のグランド接続用リード１５と反対側の位置に配されている。すなわち、第２のグランド接続用リード１７は、チップ接続用リード１３及び第１のグランド接続用リード１５を配した樹脂モールド部２１の側面２１ｃとは反対側に位置する側面２１ｄに２つ形成されている。なお、これら２つの第２のグランド接続用リード１７は、チップ接続用リード１３及び第１のグランド接続用リード１５を配列した長さの内側に配されている。
【００２７】
各第２のグランド接続用リード１７は、連結リード２３を介してステージ部１１と一体的に形成されている。この連結リード２３は、第２のグランド接続用リード１７及びステージ部１１よりも上方に突設するように、連結リード２３に折り曲げ加工を施して形成されるものであり、樹脂モールド部２１の内部に埋められている。すなわち、各第２のグランド接続用リード１７及びステージ部１１を一体的に形成しながら、樹脂モールド部２１の下面３ｂに露出する部分については、これら第２のグランド接続用リード１７及びステージ部１１が相互に離間して配されることになる。
【００２８】
蓋体接続用リード１９は、図２，３，６に示すように、基板３を平面視で前述した樹脂モールド部２１の一対の側面２１ｃ，２１ｄに直交する一対の側面２１ｅに１つずつ設けられており、その一端部１９ａが樹脂モールド部２１の外側に突出している。また、これら２つの蓋体接続用リード１９は、ステージ部１１の長手方向の両端部にそれぞれ繋げられており、その全体が基板３の下面３ｂから外方に露出している。
【００２９】
樹脂モールド部２１は、図２〜６に示すように、基板３の上面３ａ及び下面３ｂをなすように、平面視略矩形の板状に形成されている。また、樹脂モールド部２１には、上面３ａの周縁から上方に突出する略環状の突部２１ｆが形成されており、この突部２１ｆによって樹脂モールド部２１の上面３ａ側に、凹部２１ｇが画成されることになる。
なお、蓋体接続用リード１９を突出させて配した樹脂モールド部２１の各側面２１ｅの両側には、側面２１ｅから突出する一対の突起部２１ｈが形成されており、この一対の突起部２１ｈにより各蓋体接続用リード１９を収容する凹部２１ｉが形成されている。
【００３０】
半導体センサチップ５は、音響を電気信号に変換する所謂音圧センサチップである。すなわち、この半導体センサチップ５は、半導体装置１の外側に位置する外方空間からの音響等の圧力変動に応じて振動するダイヤフラム５ａを備えている。ダイヤフラム５ａは、半導体センサチップ５の厚さ方向に振動するように構成されている。また、ダイヤフラム５ａの上面側には、ブリッジ抵抗回路（不図示）が形成されており、ダイヤフラム５ａの変形を電気抵抗の変化として捉え、これを圧力に変換することで音圧を検出し、この音圧の大きさに応じた電気信号を出力することができる。
【００３１】
この半導体センサチップ５は、接着ペーストＢ１を介して樹脂モールド部２１の上面３ａに接着固定されている。これにより、半導体センサチップ５のダイヤフラム５ａと樹脂モールド部２１の上面３ａとの間に、空洞部Ｓ１が形成される。なお、上記のように半導体センサチップ５を固定した状態において、空洞部Ｓ１は外方に対して密閉されている。
この半導体センサチップ５は、後述する増幅器７と複数（図示例では４つ）のワイヤー２５により電気的に接続されている。
【００３２】
増幅器７は、半導体センサチップ５から出力された電気信号を増幅する等の役割を果たすものであり、半導体センサチップ５と同様に接着ペーストＢ２を介して樹脂モールド部２１の上面３ａに固定されている。また、この増幅器７は、チップ接続用リード１３の一端部１３ａと複数（図示例では４つ）のワイヤー２７により電気的に接続されている。すなわち、半導体センサチップ５が増幅器７を介してチップ接続用リード１３と電気的に接続されることになる。
【００３３】
蓋体９は、図１及び図４から図６に示すように、例えば銅などの導電性材料で形成されており、基板３の上面３ａに対向して配置される略矩形平板状の天板部９ａと、天板部９ａの側端と繋がりつつ垂下した側壁部９ｂとを備えており、開口側を下方に向けた略皿状に形成されている。
天板部９ａは、樹脂モールド部２１に形成された略環状の突部２１ｆの上端面に当接するように形成されており、樹脂モールド部２１の凹部２１ｇの開口を覆って半導体センサチップ５及び増幅器７を含む中空空間Ｓ２を形成するようになっている。この天板部９ａには、その厚さ方向に貫通する開口部９ｃが形成されており、この開口部９ｃを介して上記中空空間Ｓ２が半導体装置１の外側に位置する外方空間に連通することになる。
【００３４】
側壁部９ｂは、天板部９ａの周縁全体にわたって形成されており、樹脂モールド部２１の側面２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ側から突部２１ｆを覆うように構成されている。半導体センサチップ５及び増幅器７の配列方向の両端部に位置する側壁部９ｂには、その先端からさらに延設された電磁シールド用端子２９が一体的に形成されている。
この電磁シールド用端子２９は、側壁部９ｂに対して蓋体の外側に向けて屈曲されており、蓋体９を基板３の上方に配した状態において、蓋体接続用リード１９に重ねて配されるようになっている。そして、この電磁シールド用端子２９は、蓋体接続用リード１９に接触させた状態で、溶接や半田付け等により蓋体接続用リード１９に固着されている。
【００３５】
すなわち、蓋体９は、蓋体接続用リード１９と電磁シールド用端子２９との固着によって、基板３に固定されると共に電磁シールド用端子２９を介してステージ部１１と電気的に接続されることになる。すなわち、蓋体９とステージ部１１とが同電位の状態となる。
なお、側壁部９ｂのうち、上記電磁シールド用端子２９を形成した部分は、側壁部９ｂの他の部分から切り分けて形成されており、樹脂モールド部２１の凹部２１ｉ内に収容されるようになっている。
【００３６】
以上のように構成された半導体装置１の製造方法について、以下に説明する。
本実施形態の半導体装置１を製造する際には、はじめに、銅材等からなる金属製薄板にプレス加工やエッチング加工を施して、ステージ部１１と、その周囲に配されるチップ接続用リード１３、第１のグランド接続用リード１５、第２のグランド接続用リード１７及び蓋体接続用リード１９とを一体的に連結したリードフレームを形成する。チップ接続用リード１３の他端部１３ｂとステージ部１１とが相互に隣り合う位置に形成されることになる。
そして、このリードフレームの形成と同時若しくは形成の終了後に、チップ接続用リード１３に折り曲げ加工を施すことで、チップ接続用リード１３の他端部１３ｂがステージ部１１に対してリードフレームの厚さ方向にずらして配置されることになる。この際には、図３，４に示すように、チップ接続用リード１３の他端部１３ｂとステージ部１１との隙間が、上記折り曲げ加工を施す分だけ大きくなる。
【００３７】
また、リードフレームの形成と同時若しくは形成の終了後には、第１のグランド接続用リード１５や連結リード２３にも折り曲げ加工を施すことで、その屈曲部１５ｃや連結リード２３がステージ部１１に対してリードフレームの厚さ方向に突出して配置されることになる。なお、上記突出方向は、チップ接続用リード１３の一端部１３ａの突出方向と同じ方向となっている。この第１のグランド接続用リード１５や連結リード２３の折り曲げ加工は、上記チップ接続用リード１３の折り曲げ加工と同時若しくは前後に行われる。
その後、樹脂モールド部形成用の金型（不図示）を用いてリードフレームを樹脂モールド部２１により封止し、チップ接続用リード１３、第１のグランド接続用リード１５、第２のグランド接続用リード１７及び蓋体接続用リード１９を個々に切り分けることで基板３が形成されることになる。
【００３８】
この基板３の形成完了後には、基板３の上面３ａに接着ペーストＢ１，Ｂ２を介して半導体センサチップ５及び増幅器７を固定し、ワイヤーボンディングにより半導体センサチップ５と増幅器７をワイヤー２５で電気接続すると共に増幅器７とチップ接続用リード１３の他端部１３ｂとをワイヤー２７で電気接続する。
最後に、図１，７に示すように、蓋体９により樹脂モールド部２１の凹部２１ｇの開口を覆うと共に蓋体９の電磁シールド用端子２９を溶接や半田付け等により蓋体接続用リード１９に固着することで、半導体装置１の製造が完了する。
【００３９】
なお、蓋体９を取り付ける際には、側壁部９ｂのうち、上記電磁シールド用端子２９を形成した部分が、樹脂モールド部２１の突起部２１ｈにより案内されて、樹脂モールド部２１の凹部２１ｉ内に収容されることになる。すなわち、基板３に対する蓋体９の位置決めを容易に行うことができる。
以上のように製造された半導体装置１を回路基板（不図示）に実装する際には、例えば、半田を介してチップ接続用リード１３及びグランド接続用リード１５，１７を回路基板の接続端子に接合すればよい。
【００４０】
上記半導体装置１によれば、チップ接続用リード１３及び第２のグランド接続用リード１７が、半導体センサチップ５を挟んで互いに反対側に配されている、すなわち、基板３の両側に配置されるため、半導体装置１を安定した状態で回路基板に実装することができる。
また、基板３の上面３ａに露出するチップ接続用リード１３及び第１のグランド接続用リード１５は、半導体センサチップ５及び増幅器７を配置した平面視略矩形状の配置領域の長辺に隣り合うように一列に配されているため、半導体センサチップ５や増幅器７の大きさを変えることなく、半導体装置１の小型化を容易に図ることができる。
【００４１】
また、他端部１３ｂをステージ部１１に対して厚さ方向にずらして配したチップ接続用リード１３が、半導体センサチップ５やステージ部１１の片側にのみ一列に並べて配されているため、製造の際にチップ接続用リード１３に折り曲げ加工を施すことで生じるチップ接続用リード１３の他端部１３ｂとステージ部１１との隙間も、半導体センサチップ５やステージ部１１の片側のみに形成されることになる。したがって、ステージ部１１の大きさを十分に確保して、このステージ部１１により半導体センサチップ５及び増幅器７の下方全てを容易に覆うことができる。また、第２のグランド接続用リード１７を上述した隙間よりもステージ部１１に近づけて配置することもできるため、半導体装置１のさらなる小型化を図ることもできる。
【００４２】
さらに、上記ステージ部１１は導電性を有する蓋体９と電気的に接続されているため、半導体装置１を回路基板に実装する際にグランド接続用リード１５，１７を基準電位となる回路基板のグランド用端子と電気的に接続することで、樹脂モールド部２１の上面３ａ、下面３ｂ及び側面２１ｃ〜２１ｅ側から中空空間Ｓ２内に侵入しようとする電磁気的なノイズを蓋体９及びステージ部１１において確実に遮断することができる。
【００４３】
また、第２のグランド接続用リード１７とステージ部１１とを連結する連結リード２３を樹脂モールド部２１の内部に埋めることにより、第２のグランド接続用リード１７及びステージ部１１が相互に離間した状態で樹脂モールド部２１の下面３ｂから外方に露出するため、第２のグランド接続用リード１７を回路基板の接続端子に半田付けする際に、半田が第２のグランド接続用リード１７からステージ部１１の方に移動することを容易に防止できる。したがって、回路基板の接続端子と第２のグランド接続用リード１７とを半田により確実に接合することが可能となる。
また、上記連結リード２３を樹脂モールド部２１の内部に埋めることにより、ステージ部１１や第２のグランド接続用リード１７が樹脂モールド部２１から剥がれ墜ちることを防止できる。
【００４４】
なお、上記実施形態において、連結リード２３は、これに折り曲げ加工を施されて第２のグランド接続用リード１７及びステージ部１１よりも上方に突設するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも樹脂モールド部２１の内部に埋められていればよい。すなわち、連結リード２３は、これにハーフエッチング加工を施すことで樹脂モールド部２１の内部に埋められるとしても構わない。
【００４５】
また、第２のグランド接続用リード１７は、連結リード２３を介してステージ部１１に一体的に形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、ステージ部１１から切り離して形成される、すなわち、半導体装置１を回路基板に実装するためだけの役割を果たすとしても構わない。なお、この構成においても、樹脂モールド部２１の内部に埋められる連結リード２３は、ステージ部１１や第２のグランド接続用リード１７に各々繋げて形成されていることが好ましい。上記のように構成しておくことにより、ステージ部１１や第２のグランド接続用リード１７が樹脂モールド部２１から剥がれ墜ちることを容易に防止できる。
【００４６】
さらに、ステージ部１１は、樹脂モールド部２１と共に平坦な基板３の下面３ｂを形成するように樹脂モールド部２１から外方に露出して配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも半導体センサチップ５及び増幅器７の下方側に配されていればよい。すなわち、ステージ部１１は、樹脂モールド部２１の内部に埋められるとしても構わない。
また、電磁シールド用端子２９及び蓋体接続用リード１９が相互に固着されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも蓋体９とステージ部１１とが電気的に接続されていればよい。
【００４７】
さらに、上記実施形態においては、基板３の上面３ａに半導体センサチップ５及び増幅器７を配置した構成について述べたが、これに限ることはなく、例えば、半導体センサチップ５のみを配置した構成に適用することもできる。この構成の場合には、チップ接続用リード１３や第１のグランド接続用リード１５を、略矩形状の半導体センサチップ５の一辺に隣り合うように一列に並べて配すればよい。
【００４８】
次に、本発明による第２実施形態について図８から図１１を参照して説明する。なお、この実施形態において、第１実施形態の半導体装置３１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。
図８〜１１に示すように、この実施形態に係る半導体装置３１は、略板状に形成された基板３３と、基板３３の表面３３ａ側に重ねて配された半導体センサチップ５及び増幅器７と、半導体センサチップ５及び増幅器７のさらに上方から重ねて配された蓋体３９とを備えている。
【００４９】
基板３３は、平面視略矩形の板状に形成されており、その側面３３ｂには、基板３３の表面３３ａ及び裏面３３ｃに開口する複数の溝４１，４１，・・・が上記側面３３ｂから窪んで形成されている。また、基板３３には、その表面３３ａから窪む凹部４３が形成されている。
凹部４３の底面（上面）４３ａには、半導体センサチップ５及び増幅器７が配置されるようになっており、凹部４３のうち半導体センサチップ５及び増幅器７の配列方向の片側には、底面４３ａから突出する段差部４５が上記配列方向にわたって形成されている。この段差部４５によって基板３３の表面３３ａと凹部４３の底面４３ａとの間が階段状に形成されている。
【００５０】
この基板３３は、セラミックによって構成される所謂多層配線基板をなしており、半導体装置３１を実装する実装基板に半導体センサチップ５や増幅器７を電気接続するための複数の外部接続配線部４７，４７，・・・を備えている。
各外部接続配線部４７は、段差部４５の上面４５ａに露出して形成されて増幅器７に電気接続される内部端子４９、基板３３の裏面（下面）３３ｃに露出して形成されて実装基板に電気接続するための外部端子５１、及び、基板３３内部に形成されてこれら内部端子４９と外部端子５１とを個々に電気接続する導電配線部５３を備えている。
【００５１】
５つの内部端子４９，４９，・・・は、段差部４５の上面４５ａのうち増幅器７側に寄せた状態で、半導体センサチップ５及び増幅器７の配列方向に一列に並べて配置されている。また、複数の外部端子５１は、半導体センサチップ５及び増幅器７の配列方向に沿って基板３３の両側に並べて配されている。
なお、この実施形態においては、グランド接続用内部端子４９Ａが、段差部４５の上面４５ａのうち半導体センサチップ５側に寄せて配置されたグランド接続用導電配線部５３Ａに電気接続されている。このグランド接続用導電配線部５３Ａは段差部４５の上面４５ａから基板３３の裏面３３ｃまで貫通してグランド接続用外部端子５１Ａに電気接続されている。
【００５２】
また、基板３３の内部には、半導体センサチップ５及び増幅器７の下方側に配される導電性の下部シールド層５４が設けられている。この下部シールド層５４は、基板３３の略全面にわたって形成されている。ここで、基板３３の略全面とは、少なくとも半導体センサチップ５、増幅器７及びこれらを相互に電気接続するワイヤー５７を含めた領域であればよいが、図示例のように基板３３の底面４３ａの全体を含む領域であっても良い。また、この下部シールド層５４は、図示例のように導電配線部５３と基板３３の厚さ方向に重ねて配されるとしても良いし、導電配線部５３と同一の層に形成されるとしても構わない。なお、導電配線部５３及び下部シールド層５４を同一の層に形成する場合には、下部シールド層５４の周囲に導電配線部５３を配置すればよい。
この下部シールド層５４は、基板３３の厚さ方向に延びる導線部５６，５６を介して、基板３３の表面３３ａに形成された略環状の接続パッド５５、グランド接続用導電配線部５３Ａ、及び、前述したグランド接続用外部端子（一部の外部端子）５１Ａに電気接続されている。すなわち、この実施形態においては、下部シールド層５４とグランド接続用外部端子５１Ａが一体に形成されることになる。
【００５３】
ここで、接続パッド５５の一部は基板３３の側面３３ｂに形成された複数の溝４１，４１，・・・の１つ（溝４１Ａ）に到達している。この溝４１Ａの内面には導線部５７が形成されており、グランド接続用外部端子５１Ａに到達するようになっている。したがって、接続パッド５５は導線部５６に加えて上記導線部５７も介してグランド接続用外部端子５１Ａに電気接続されるようになっている。
これら外部接続配線部４７、接続パッド５５、下部シールド層５４及び溝４１Ａに形成された導線部５７は、銀粉末あるいは銅粉末もしくはタングステン粉末を主成分とするペースト（銀粉末あるいは銅粉末もしくはタングステン粉末にバインダー（例えばアクリル樹脂）を混合したもの）を用いてスクリーン印刷等により形成されている。さらに、段差部４５の上面４５ａや基板３３の裏面３３ｃに露出する内部端子４９や外部端子５１には、上述した材料にニッケル及び金のめっきが施されている。
【００５４】
半導体センサチップ５及び増幅器７は、第１実施形態と同様にして、基板３３の底面４３ａに固定されており、複数（図示例では４つ）のワイヤー５７によって相互に電気的に接続されている。また、増幅器７は、内部端子４９と複数（図示例では５つ）のワイヤー５９により電気的に接続されている。これにより、半導体センサチップ５が増幅器７を介して内部端子４９と電気的に接続されることになる。
【００５５】
蓋体３９は、銅材等の導電性を有する平板状の板材にニッケルのめっきを施したものから形成されており、基板３３の表面３３ａに固定することで、凹部４３の開口を覆って基板３３と共に半導体センサチップ５や増幅器７を含む中空空間Ｓ２を形成するようになっている。また、蓋体３９には、その厚さ方向に貫通する開口部３９ａが形成されており、この開口部３９ａを介して中空空間Ｓ２が外方に連通することになる。
さらに、蓋体３９は、導電性を有する接続パッド５５に当接して電気接続されるようになっている。すなわち、この蓋体３９は接続パッド５５、導線部５６及び溝４１Ａの導線部５７を介してグランド接続用外部端子５１Ａに電気接続されることになる。
【００５６】
以上のように構成された半導体装置３１を製造する際には、はじめに、基板３３を製造しておく。なお、この基板３３は個々に製造されるとしても良いが、例えば、基板３３を多数連ねた状態で製造した後に個々に分割するとしても構わない。この場合には、相互に隣り合う基板３３同士の間にその厚さ方向に貫通する貫通孔を複数形成しておき、これら貫通孔を分断するように個々の基板３３に分割することで、容易に基板３３の溝４１を形成したり、接続パッド５５をグランド接続用外部端子５１Ａに電気接続させる導線部５７も容易に溝４１Ａの内面に形成することができる。
また、上述した貫通孔を形成しておくことで、連ねて形成された基板３３の間の強度を弱めておくことができるため、分割部分において折り曲げるだけで容易に個々の基板に分割することができる。
【００５７】
次に、この基板３３の底面４３ａに不図示の接着ペーストを介して半導体センサチップ５及び増幅器７を固定し、ワイヤーボンディングにより半導体センサチップ５と増幅器７とをワイヤー５７で電気接続すると共に増幅器７と内部端子４９とをワイヤー５９で電気接続する。最後に、蓋体３９を基板３３の表面３３ａに固定することで半導体装置３１の製造が完了する。なお、蓋体３９の固定には、例えば導電性を有する接着剤を使用すればよい。
以上のように製造された半導体装置３１を回路基板に実装する際には、例えば第１実施形態と同様に、半田を介して複数の外部端子５１を回路基板の接続端子に接合すればよい。
【００５８】
上記半導体装置３１によれば、第１実施形態と同様に、複数の外部端子５１が基板３３の両側に並べて配されているため、半導体装置３１を安定した状態で回路基板に実装することができる。
また、中空空間Ｓ２に露出する複数の内部端子４９が半導体センサチップ５及び増幅器７に隣り合うように一列に並べて配されているため、半導体センサチップ５や増幅器７の大きさを変えることなく、半導体装置３１の小型化を容易に図ることができる。
【００５９】
さらに、基板３３の下部シールド層５４は導電性を有する蓋体３９と電気的に接続されているため、半導体装置３１を回路基板に実装する際にグランド接続用外部端子５１Ａを基準電位となる回路基板のグランド用端子と電気的に接続することで、基板３３の表面３３ａ及び裏面３３ｃ側から中空空間Ｓ２内に侵入しようとする電磁気的なノイズを蓋体３９及び下部シールド層５４において確実に遮断することができる。
なお、基板３３の厚さ方向に関する蓋体３９と下部シールド層５４との隙間寸法が、半導体センサチップ５や増幅器７の妨害となる電磁波の波長よりも十分に小さければ、第１実施形態で記載した蓋体９の側壁部９ｂに相当する構成が無くても、基板３３の側面３３ｂ側から中空空間Ｓ２内に侵入しようとするノイズも確実に遮断することができる。
【００６０】
ただし、上述した隙間が妨害となる電磁波の波長よりも大きい場合には、第１実施形態と同様に、蓋体の構成を、基板３３の表面３３ａに配される平板状の天板部と、この周縁略全体から基板３３の厚さ方向に延出すると共に基板３３の側面３３ｂに隣り合って配される側壁部とを備えた構成とし、この側壁部により基板３３の側面３３ｂ側から中空空間Ｓ２内に侵入しようとするノイズを遮断することが好ましい。
【００６１】
また、この第２実施形態においては、内部端子４９が段差部４５の上面４５ａに形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば段差部４５を形成せずに、凹部４３の底面４３ａに直接形成されるとしても構わない。
さらに、基板３３の裏面３３ｃには内部端子４９や下部シールド層５４に電気接続される外部端子５１が形成されるとしたが、例えば内部端子４９や下部シールド層５４に電気接続されない外部端子が別途形成されるとしても構わない。
また、基板３３は、セラミックによって構成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂によって構成されるとしてもよい。
【００６２】
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】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の半導体装置において、基板の上面からみた状態を示す概略平面図である。
【図３】図１の半導体装置において、基板の下面からみた状態を示す概略平面図である。
【図４】図２及び図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図２及び図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】図２及び図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】図１の半導体装置において、基板に取り付ける前の状態を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る半導体装置を基板の表面から見た状態を示す概略平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１０】図８のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図１１】図８のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，３１・・・半導体装置、３，３３・・・基板、３ａ・・・上面、３ｂ・・・下面、５・・・半導体センサチップ、５ａ・・・ダイヤフラム、９・・・蓋体、１１・・・ステージ部、１３・・・チップ接続用リード（外部接続用リード）、１３ａ・・・一端部、１３ｂ・・・他端部、１７・・・第２のグランド接続用リード（実装用リード）、２１・・・樹脂モールド部（樹脂層）、２３・・・連結リード、３３ｃ・・・裏面（下面）、４３ａ・・・底面（上面）、４９・・・内部端子、５１・・・外部端子、５１Ａ・・・グランド接続用外部端子（一部の外部端子）、５３・・・導電配線部、５４・・・下部シールド層、Ｓ２・・・中空空間
【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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