(57)【要約】【課題】半導体装置用パッケージ本体の全体を薄肉化するとともに、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係を正確に形成する。【解決手段】半導体チップ２が搭載されるステージ部１１及び該ステージ部１１と間隔をあけて配置される複数の端子部を有するリードフレーム５と、その表面の内部接続面及び裏面の外部接続面を露出させた状態で該リードフレーム５を埋設してなるモールド樹脂体６とからなり、内部接続面に接続状態で半導体チップ２が搭載され蓋体８によって覆われる半導体装置用パッケージ本体７であって、リードフレーム５の少なくとも裏面に、外部接続面に対してリードフレーム５の板厚の途中の深さまで窪ませてなる凹状面３２Ａが形成されるとともに、該凹状面３２Ａを覆うモールド樹脂体６に、凹状面３２Ａの一部を露出させる穴部３３が形成されている。【選択図】      図７
2009289924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが搭載されるステージ部及び該ステージ部と間隔をあけて配置される複数の端子部を有するリードフレームと、その表面の内部接続面及び裏面の外部接続面を露出させた状態で該リードフレームを埋設してなるモールド樹脂体とからなり、前記内部接続面に接続状態で半導体チップが搭載され蓋体によって覆われる半導体装置用パッケージ本体であって、
前記リードフレームの少なくとも裏面に、前記外部接続面に対してリードフレームの板厚の途中の深さまで窪ませてなる凹状面が形成されるとともに、該凹状面を覆う前記モールド樹脂体に、前記凹状面の一部を露出させる穴部が形成されていることを特徴とする半導体装置用パッケージ本体。
【請求項２】
前記穴部が前記内部接続面の背部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用パッケージ本体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置用パッケージ本体を製造する方法であって、
前記リードフレームの凹状面をハーフエッチングにより形成した後、射出成形金型の金型面に前記内部接続面及び外部接続面を接触させた状態で金型面間に前記リードフレームを挟持するとともに、該金型面に形成した突起の先端面を前記凹状面の一部に接触させ、この状態で樹脂を射出して前記モールド樹脂体を形成することを特徴とする半導体装置用パッケージ本体の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の半導体装置用パッケージ本体と、該半導体装置用パッケージ本体の表面を内部空間を形成した状態に覆う蓋体とを備えることを特徴とする半導体装置用パッケージ。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置用パッケージにおける前記パッケージ本体の上に半導体チップが搭載され、該半導体チップが前記内部接続面に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置を用いて構成したマイクロフォンパッケージであって、
前記半導体チップがマイクロフォンチップであり、前記蓋体又は前記パッケージ本体のいずれかに、前記内部空間に連通する音響孔が形成されていることを特徴とするマイクロフォンパッケージ。
【請求項７】
前記パッケージ本体に、前記リードフレームの一部が前記モールド樹脂体に形成した窓穴部から露出されるとともに、その露出部分に前記リードフレームを貫通する複数の小孔が形成され、これら小孔により前記音響孔が構成されていることを特徴とする請求項６記載のマイクロフォンパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームの少なくとも一部をモールド樹脂体に埋設してなるパッケージ本体に半導体チップを搭載して蓋体により覆って構成される半導体装置に係り、そのパッケージ本体及びその製造方法、パッケージ、半導体装置、並びに該半導体装置を用いて構成したマイクロフォンパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンマイクや圧力センサ等の半導体装置として、リードフレームに樹脂をモールドしてなるプリモールドタイプの中空のパッケージの中にマイクロフォンチップ等を収納したものがある。この種の半導体装置は、小型化の要求から、リードフレームとなる金属板を板厚の途中までハーフエッチングすることにより、残された部分で端子面等を形成して全体を薄肉化する技術が提案されている。
【０００３】
このようなハーフエッチングしたリードフレームにより半導体パッケージを形成したものとして、例えば特許文献１記載の技術では、リードフレームの厚い枠部に囲まれたパッケージ形成領域において、リードフレームの表面の内部接続面及び裏面の外部接続面を除いて板厚の略１／３ずつが凹状にハーフエッチングされ、その凹部内にソルダーレジストが埋め込まれ、半導体チップを搭載した後に、全体をモールド樹脂によって覆ってパッケージが形成されている。
また、特許文献２記載の技術では、リードフレームの裏面が外部接続面を除いて板厚の半分程度の深さまで凹状にハーフエッチングされ、このリードフレームを射出成形金型の金型面によって挟持してモールド樹脂を射出することにより、ハーフエッチングにより形成されるリードフレームの凹部等にモールド樹脂が埋め込まれた形状とされている。
【特許文献１】特開２００１−９４０２６号公報
【特許文献２】特開２００１−７７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の技術であると、リードフレーム自体はハーフエッチングによって必要な凹凸が形成され、薄肉化が図られているが、パッケージ形成領域の外側に厚肉の枠部を形成しておく必要があるとともに、リードフレームの凹部にソルダーレジストを埋め込み、さらに全体をモールド樹脂で覆う構造であるため、結果として厚肉部分が生じるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２記載の技術では、射出成形時に、外部接続面が形成される付近は肉厚に形成され、その部分で射出成形金型により挟持されるが、中央のアイランド（ダイパッド）部分は半分の板厚で薄肉になっているため、強度が低下しており、射出圧力によって変形や移動が生じてアイランドの表面が露出せずにモールド樹脂に部分的に埋没してしまうなど、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係にずれが生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、半導体装置用パッケージ本体の全体を薄肉化するとともに、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係を正確に形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明は、半導体チップが搭載されるステージ部及び該ステージ部と間隔をあけて配置される複数の端子部を有するリードフレームと、その表面の内部接続面及び裏面の外部接続面を露出させた状態で該リードフレームを埋設してなるモールド樹脂体とからなり、前記内部接続面に接続状態で半導体チップが搭載され蓋体によって覆われる半導体装置用パッケージ本体であって、前記リードフレームの少なくとも裏面に、前記外部接続面に対してリードフレームの板厚の途中の深さまで窪ませてなる凹状面が形成されるとともに、該凹状面を覆う前記モールド樹脂体に、前記凹状面の一部を露出させる穴部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
そして、この半導体装置用パッケージの製造方法は、前記リードフレームの凹状面をハーフエッチングにより形成した後、射出成形金型の金型面に前記内部接続面及び外部接続面を接触させた状態で金型面間に前記リードフレームを挟持するとともに、該金型面に形成した突起の先端面を前記凹状面の一部に接触させ、この状態で樹脂を射出して前記モールド樹脂体を形成することを特徴とする。
【０００９】
すなわち、リードフレームにモールド樹脂体を形成する際に、金型面に形成した突起を凹状面に接触させて射出成形することにより、この凹状面が突起の先端面により支持されるとともに、その反対面の少なくとも内部接続面に接触している金型面との間でリードフレームを挟持した状態とすることができる。そして、この突起の先端面で支持されることにより、射出成形時に樹脂の圧力が作用しても動き難く、変形等が生じにくい。したがって、その凹状面の反対面に形成すべき内部接続面をモールド樹脂体の表面に確実に露出させることができる。特に凹状面をハーフエッチングにより板厚の途中の深さまでを除去するようにして形成する場合、板厚が例えば半分程度に薄くなって変形等が生じ易い状態となるので、本発明の構成とすることは有効である。
【００１０】
そして、このようにして金型の突起で凹状面を支持するものであるため、モールド樹脂体には金型の突起の部分が穴部となって形成される。この凹状面を射出成形金型の金型面に支持させる場合、金型面に設けた突起で凹状面を支持する構成とは逆に、凹状面の部分を一部残してハーフエッチングすることにより、リードフレームに、凹状面から突出する突起を形成して、その突起を射出成形金型の平坦な金型面に接触させることも考えられるが、この場合は、モールド樹脂体の裏面に突起の先端面が露出することになり、基板に固着したときにはんだが広がって突起に接触し短絡してしまうおそれがある。これに対して、本発明の構成の場合は、穴部となっているため、短絡現象が生じることはない。
なお、通常は、パッケージ本体は矩形板状に形成されるとともに、ステージ部及び各端子部の外部接続面が裏面の隅部にそれぞれ配置されるので、前記穴部はほぼ中央部に配置される。
【００１１】
本発明の半導体装置用パッケージ本体において、前記穴部は前記内部接続面の背部に形成されている構成としてもよい。
内部接続面は射出成形金型の金型面に接触する部分であり、この内部接続面を形成する金型面と穴部を形成する突起の先端面とが同軸的に配置されることになる。したがって、リードフレームの薄肉部分がこれら金型の間で表裏両面から挟持され、射出圧力に対する拘束力を大きくして、その移動や変形を確実に防止することができる。
【００１２】
また、本発明の半導体装置用パッケージは、前記半導体装置用パッケージ本体と、該半導体装置用パッケージ本体の表面を内部空間を形成した状態に覆う蓋体とを備えることを特徴とする。
そして、本発明の半導体装置は、前記半導体装置用パッケージにおける前記パッケージ本体の上に半導体チップが搭載され、該半導体チップが前記内部接続面に接続されていることを特徴とする。
さらに、本発明のマイクロフォンパッケージは、前記半導体装置を用いて構成され、前記半導体チップがマイクロフォンチップであり、前記蓋体又は前記パッケージ本体のいずれかに、内部空間に連通する音響孔が形成されていることを特徴とする。
また、本発明のマイクロフォンパッケージにおいて、前記パッケージ本体に、前記リードフレームの一部が前記モールド樹脂体に形成した窓穴部から露出されるとともに、その露出部分に前記リードフレームを貫通する複数の小孔が形成され、これら小孔により前記音響孔が構成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リードフレームに外部接続面に対して板厚の途中の深さまで窪ませてなる凹状面を形成し、その凹状面を埋めるようにモールド樹脂体を形成しているから、パッケージ本体の全体を薄肉化することが可能である。また、リードフレームの凹状面の一部を露出する穴部は、モールド樹脂体の射出成形時には金型の突起によりリードフレームを支持する部分であり、射出圧力によるリードフレームの移動や変形を防止し、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係を正確に形成することができる。しかも、穴部として形成されているため、基板へのはんだ付け時にはんだにより短絡現象が生じることも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図８は第１実施形態を示している。この第１実施形態の半導体装置１は、マイクロフォンパッケージであり、図４、図６及び図７に示すように、半導体チップとしてマイクロフォンチップ２と回路チップ３との二つのチップが収納されている。また、そのパッケージ４は、ほぼ平坦な板状のリードフレーム５及びこのリードフレーム５に一体成形された箱型のモールド樹脂体６からなるパッケージ本体７と、このパッケージ本体７の上方を閉塞する蓋体８とを備える構成とされている。
【００１５】
リードフレーム５は、帯状の金属板に、図１に示す単位を１個のものとして１列で又は複数列並んでプレス加工により連続して形成されるものである。この明細書中では、図１に示す１個単位のものをリードフレームと称しており、以下では図１の上下方向を縦方向、左右方向を横方向というものとする。また、図１中、符号９は、リードフレーム５の打ち抜きにより形成される外枠部１０に接続状態の接続フレーム部を示している。
【００１６】
このリードフレーム５は、比較的広い面積を有するステージ部１１と、該ステージ部１１の周囲に配置された例えば電源用、出力用、ゲイン用の３個の端子部１２〜１４とが相互に間隔をあけて配置された構成とされ、それぞれが複数の接続フレーム部９によって独立して外枠部１０に接続されている。
この場合、リードフレーム５は全体としては矩形状に形成され、ステージ部１１は、その矩形状の中の一つの隅部を中心に配置され、該隅部を形成する二辺に接続された本体部１５から二つの延長部１６，１７が一体に形成され、これら延長部１６，１７の先端が他の二辺のほぼ中央位置にそれぞれ接続されている。
【００１７】
そして、このステージ部１１と外枠部１０とにより囲まれた残りの三か所の隅部に、それぞれ端子部１２〜１４が配置されている。これら端子部１２〜１４は、その表面側の一部が後述する半導体チップに対する内部接続面２１〜２３とされ、この内部接続面２１〜２３を除く部分の表面側は板厚を薄くするようにハーフエッチングされていることにより、このハーフエッチングされた表面が内部接続面２１〜２３よりも板厚方向に低い低床面２４とされている。図１でハッチングされた領域が、ハーフエッチングされた低床面２４を示している。
【００１８】
この場合、リードフレーム５として全体の外周部には、図１に示すように、ステージ部１１における本体部１５の角部及び延長部１６，１７の先端部がそれぞれ配置されるが、各端子部１２〜１４においてはハーフエッチングされた低床面２４が配置されており、各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３は、リードフレーム５の外周部よりも内側に入り込んだ位置に配置されている。すなわち、図１において二本の二点鎖線で囲まれる領域が、後述するモールド樹脂体の周壁部の形成領域Ａを示しており、この周壁部の形成領域Ａ内に端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３が配置されている。また、この周壁部の形成領域Ａ内に配置されるステージ部１１における一つの延長部１６の一部分が、ステージ部１１に対する接地用の内部接続面２５とされている。なお、この周壁部の形成領域Ａよりも外側はモールド樹脂体における張り出し部の形成領域とされ、この張り出し部の形成領域には、前述したように、ステージ部１１における本体部１５の角部、延長部１６，１７の先端部、及び各端子部１２〜１４の低床面２４が配置されている。
【００１９】
一方、このリードフレーム５の裏面は、図２にハッチングでハーフエッチング領域を示したように、四隅の矩形状の部分を残して他の大部分はハーフエッチングされており、これら４か所の矩形状部分が、後述するように基板に搭載されたときの外部接続面２６〜２９とされている。
この場合、ステージ部１１においては、その本体部１５の隅部（図２の右上隅部）に矩形状に外部接続面２９が形成され、各端子部１２〜１４は、そのうちの一つの端子部（図２の左下隅部に配置される端子部）１３は外部接続面２７が全体形状と同じ矩形状に形成され、他の二つの端子部１２，１４は、外部接続面２６，２８に対して面方向に突出する突出部３０，３１が形成され、その突出部３０，３１の裏面が板厚を薄くするようにハーフエッチングされている。これらステージ部１１の外部接続面２９及び各端子部１２〜１４の外部接続面２６〜２８は、それぞれほぼ同じ大きさの矩形状に形成されており、リードフレーム５の全体としての四隅に配置されている。図１と照合するとわかるように、二つの端子部１２，１４における両張り出し部３０，３１の表面側は内部接続面２１，２３とされている。
なお、リードフレーム５の裏面のハーフエッチングされた部分を凹状面３２Ａ〜３２Ｃと称することにする。また、いずれの接続フレーム部９も、ハーフエッチングされることなく元板厚に設定される。
【００２０】
そして、このように加工されたリードフレーム５に対してモールド樹脂体６が一体に成形されることにより、図３に示すようにパッケージ本体７が構成されている。モールド樹脂体６は、図３及び図４に示すように、マイクロフォンチップ２と制御回路チップ３とを並べることができる長さの矩形板状に形成された底板部４１と、この底板部４１の周縁部から立設した角筒形の周壁部４２と、周壁部４２の下部の周囲に一体に形成した張り出し部４３とを備える箱型に形成されている。
【００２１】
底板部４１は、リードフレーム５の中央部分、図１では周壁部の形成領域Ａよりも内側の領域を占めるステージ部１１の比較的広い範囲の部分の表裏両面がほぼ全面にわたって埋設状態とされている。また、周壁部４２は、上方に向かうにしたがって幅が小さくなる台形の横断面に形成されており、図１の形成領域Ａで示したように、ステージ部１１における本体部１５の一部、両延長部１６，１７の途中部分（そのうちの一つがステージ部１１の内部接続面２５とされる）、各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３、低床面２４の一部を埋設状態としている。そして、図３に示すように、この周壁部４２の一部が若干低くかつ幅広に形成され、その幅広部４４に、ステージ部１１の内部接続面２５及び各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３を一部ずつそれぞれ上方に露出状態とする４個の穴部４５が形成されている。
【００２２】
また、この周壁部４２の外側に形成される張り出し部４３は、底板部４１と同じ平板上に形成され、リードフレーム５において図１のＡで示す領域よりも外側の領域の部分が配置される。そして、リードフレーム５のステージ部１１における本体部１５の角部及び二か所の延長部１６，１７における先端部のそれぞれの表面は張り出し部４３の上面に露出させられ、他の端子部１２〜１４の表面は、ハーフエッチングされた低床面２４が配置されることにより、モールド樹脂によって張り出し部４３内に埋設状態とされている。この場合、この張り出し部４３の表面はステージ部１１及びその延長部１６，１７の露出面を含めて面一に形成されている。
【００２３】
一方、モールド樹脂体６の裏面側においては、前述したようにリードフレーム５のハーフエッチングされた凹状面３２Ａ〜３２Ｃが埋設状態とされ、図５に示すように、ステージ部１１の外部接続面２９及び各端子部１２〜１４の外部接続面２６〜２８が四隅に露出した状態とされている。また、ステージ部１１のほぼ中央部の裏面（凹状面３２Ａ）に、スポット状に穴部３３が形成され、該穴部３３内でステージ部１１の裏面が露出している。また、３個の端子部１２〜１４のうち、突出部３１がリードフレーム５の幅方向（左右方向）の中央部まで延びている端子部（図２の右下隅部に配置されている端子部）１４においては、その突出部３１の裏面（凹状面３２Ｂ）にも穴部３４が形成されている。したがって、図４及び図５を照合するとわかるように、この端子部１４の突出部３１は、表面の内部接続面２３が表側の穴部４５から露出し、裏面も裏側の穴部３４から露出した構成とされている。
【００２４】
このように形成されたパッケージ本体７の底板部４１の上に、図４、図６及び図７に示すように、マイクロフォンチップ２と制御回路チップ３とがダイボンド４６によってそれぞれ固定され、モールド樹脂体６の周壁部４２の穴部４５に臨ませられている各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３及びステージ部１１の内部接続面２５にボンディングワイヤ４７によって接続されている。マイクロフォンチップ２は、音響等の圧力変動に応じて振動するダイヤフラム電極と固定電極とが対向配置され、ダイヤフラム電極の振動に伴う静電容量変化を検出するものである。また、制御回路チップ３は、マイクロフォンチップ２への電源の供給回路、マイクロフォンチップ２からの出力信号の増幅器等を備える構成とされている。
【００２５】
一方、このパッケージ本体７に被せられる蓋体８は、銅材等の導電性金属材料により、パッケージ本体７の周壁部４２の高さの分、絞り加工されて形成されており、天板部５１
の周囲に側板部５２が形成され、該側板部５２の下端に、天板部５１と平行につば部５３が形成されている。また、天板部５１には音響孔５４が貫通状態に形成されている。そして、この蓋体８をパッケージ本体７に被せると、図７に示すように、天板部５１がパッケージ本体７の周壁部４２に囲まれた内部空間５５を閉塞するとともに、その内部空間５５を音響孔５４によって外部に連通させた状態とし、かつ、側板部５２が周壁部４２の外側に配置され、つば部５３が張り出し部４３に重ねられる構成である。これらパッケージ本体７と蓋体８とは、パッケージ本体７の張り出し部４３に蓋体８のつば部５３が導電性接着剤５６によって固着されるようになっており、パッケージ本体７の張り出し部４３に露出しているステージ部１１が導電性接着剤５６を介して蓋体８と電気的接続状態とされる。したがって、これらパッケージ本体７に蓋体８を固着してなるパッケージ４は、蓋体８からリードフレーム５のステージ部１１の間が電気的接続状態となって内部空間５５内の半導体チップ２，３を囲った状態とするものである。
【００２６】
次に、このように構成される半導体装置１の製造方法について説明する。
まず、帯状金属板の必要な個所にマスキングをしてエッチング処理することにより、図１及び図２のハッチング領域を板厚の半分程度までハーフエッチングする。そして、プレス加工によって外形を打ち抜き、接続フレーム部９により外枠部１０に接続状態とされたリードフレーム５を形成する。このようにして形成されるリードフレーム５は、ハーフエッチングされた部分に若干の凹凸を有するものの、ほぼ平坦な板状に形成される。
次に、このリードフレーム５を射出成形金型内に配置し、このリードフレーム５を埋設するように樹脂を射出成形してモールド樹脂体６を成形する。
【００２７】
図８はプレス成形した後のリードフレーム５を射出成形金型内に配置した状態を示しており、上型６０と下型６１との間にモールド樹脂が注入されるキャビティ６２が形成されている。リードフレーム５は、その表面においては、モールド樹脂体６の周壁部４２の穴部４５から各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３及びステージ部１１の内部接続面２５がそれぞれ露出し、裏面においては、外部接続面２６〜２９がそれぞれ露出するようになっているが、これらの露出面は、内部接続面２１〜２３，２５については射出成形時に上型６０の凸部６３が当接し、外部接続面２６〜２９については下型６１の平坦面が当接することによりそれぞれ形成される。
また、下型６１の金型面にはパッケージ本体７の穴部３３，３４となる位置にそれぞれ突起６４，６５が形成されており、これら突起６４，６５の先端面がステージ部１１のほぼ中央部の裏面（凹状面３２Ａ）及び端子部１４の突出部３１の裏面（凹状面３２Ｂ）にそれぞれ当接して、これらステージ部１１及び突出部３１を裏側から支持している。
【００２８】
この場合、リードフレーム５の表面の内部接続面２１〜２３、及び裏面の外部接続面２６〜２９がそれぞれ金型６０，６１に接触するとともに、突起６４，６５がリードフレーム５の裏面（凹状面３２Ａ，３２Ｂ）を支持しており、リードフレーム５は、表裏両面で金型６０，６１に分散して接触して、キャビティ６３内で両面から支持されることになる。特に底板部４１においては、ステージ部１１の表面側にも樹脂部分が形成され、このため、ステージ部１１の表面と上型６１の内面との間に広い範囲にわたって隙間が形成されることになるが、ステージ部１１の裏面に突起６４が当接するとともに、張り出し部４３において両面に金型６０，６１が接触していることにより、ステージ部１１全体としては表裏両面から支持されることになる。また、端子部１４の突出部３１は、比較的長く形成されているが、図８（ｂ）に抜き出して図示したように、その先端部の表面が内部接続面２３で上型６０の凸部６３に接触しているとともに、裏面は突起６５により支持されているから、これら同軸上に配置された凸部６３と突起６５とによって挟持されることになり、強固に固定される。したがって、リードフレーム５は、射出時の圧力によって撓んだり動いたりすることがなく、金型６０，６１内に確実に固定される。
【００２９】
そして、このようにしてリードフレーム５にモールド樹脂体６を一体に成形した後、そのパッケージ本体７の底板部４１の上に半導体チップ２，３をダイボンド４６により固着し、周壁部４２の穴部４５に露出している各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３及びステージ部１１の内部接続面２５とワイヤボンディングして接続状態とする。この場合、前述したようにモールド樹脂体６の射出成形時にリードフレーム５が金型面で動かないように保持されていたことから、モールド樹脂体６の表面と内部接続面２１〜２３，２５の表面との高さ位置関係が正確に仕上げられており、ワイヤボンディング作業をトラブルなく円滑に行うことができる。
【００３０】
次に、このワイヤボンディング作業の後、張り出し部４３の上面に導電性接着剤５６を塗布して、別に製作しておいた蓋体８を被せて接着する。この状態では、パッケージ本体７は、そのリードフレーム５が隣接するリードフレームに接続フレーム部９を介して連結状態とされていることにより、複数個が縦横に連なっており、蓋体８もリードフレーム５と同様の接続フレーム部（図示略）によりパッケージ本体７と同じピッチで複数個が連結状態とされ、これらが一括して接着される。
そして、この接着後に、モールド樹脂体６から突出しているリードフレーム５の接続フレーム部９や蓋体８の接続フレーム部を一括して切断して、個々のパッケージ４に分割す
る。
【００３１】
このようにして製造した半導体装置１は、その底面に露出している各端子部１２〜１４及びステージ部１１の外部接続面２６〜２９を基板にはんだ付けすることにより実装される。このとき、外部接続面２６〜２９と基板との間に介在されるはんだが、固化するまでの間に押しつぶされて若干横に広がる場合がある。
この場合、モールド樹脂体６には射出成形金型６１，６２の突起６４，６５の部分が穴部３３，３４となって形成されているが、この構成とは逆に、凹状面の一部を残してハーフエッチングすることにより、リードフレームに、凹状面から突出する突起を形成して、その突起を射出成形金型の平坦な金型面に接触させることも考えられる。この場合は、モールド樹脂体の裏面に突起の先端面が露出することになる。このため、基板に固着したときにはんだが広がって突起に接触し短絡してしまうおそれがある。
本実施形態の構成の場合は、穴部３３，３４となっているため、基板へのはんだ付け時にはんだにより短絡現象が生じることを防止することができる。したがって、その分、面方向にもさらなる小型化を図ることが可能になる。
【００３２】
また、この半導体装置１は、図７に示すように、底板部４１内に埋設されているステージ部１１が半導体チップ２，３の下方に配置され、このステージ部１１の内部接続面２５に半導体チップ２，３が接続され、ステージ部１１の延長部１６，１７に導電性接着剤５６を介して蓋体８が接続され、その蓋体８が半導体チップ２，３の上方を覆っている。したがって、半導体チップ２，３は、その周囲をステージ部１１や蓋体８によって囲まれた状態となり、このステージ部１１の外部接続面２９が基板を介して接地状態とされることにより、半導体チップ２，３を外部磁界からシールドすることができる。
【００３３】
また、パッケージ本体７は、半導体チップ２，３が固着される底板部４１と、蓋体８が固着される張り出し部４３との間に周壁部４２が立設し、この周壁部４２の穴部４５内に各端子部１２〜１４の内部接続面２１〜２３及びステージ部１１の内部接続面２５が露出しているので、ダイボンド４６や導電性接着剤５６が周壁部４２により堰き止められ、その壁を乗り越えて穴部４５内に侵入することはない。したがって、底板部４１におけるチップ搭載領域と内部接続面２１〜２３，２５とを接近させて配置することが可能になり、その分、面積を小さくすることができる。
【００３４】
しかも、周壁部４２に穴部４５を設けて各端子部１２〜１４やステージ部１１の内部接続面２１〜２３，２５を露出させ、蓋体８も周壁部４２の外側で底板部４１と同じ平面上に形成された張り出し部４３に固着する構成とされ、リードフレーム５自体は平坦に形成されているので、これを屈曲させて端子部や蓋体との接続部分を形成する従来技術構成のものと比べても、全体の小型化を図ることができる。
したがって、この半導体装置１は、基板上の実装面積を小さくすることができ、基板上の他の回路等への干渉を少なくし得て、高密度の実装を可能にすることができる。
【００３５】
一方、図９〜図１５は本発明の第２実施形態を示している。これらの図において、第１実施形態と共通部分には同一符号を付して説明を省略する。
前述の第１実施形態では蓋体に音響孔を形成したが、この第２実施形態の半導体装置においては、パッケージ本体に音響孔を形成している。すなわち、図９及び図１０に示すように、リードフレーム７１は、ステージ部７２の本体部７３が第１実施形態のものよりも長く延びており、この本体部７３に、これを貫通するように音響孔用の下孔７４が設けられている。
【００３６】
また、３個の端子部のうち、隅部に配置される２個の端子部１３，１４は第１実施形態の対応する端子部とほぼ同様の構成であるが、他の端子部７５は、リードフレーム７１の上下方向の中央位置に配置され、突出部のない端子部１３と同様に矩形状に形成され、その一部に内部接続面７６が形成されている。また、この端子部７５の形状に対応して、ステージ部７２も、一つの延長部１７は第１実施形態のものと同様の形状とされているが、端子部７５に隣接している他の延長部７７はストレート状に形成されている。
【００３７】
また、ステージ部７２の裏面は、大部分がハーフエッチングされて凹状面７８Ａとされているが、端子部７５と対応する上下方向の中央位置に外部接続面７７が形成されている。また、端子部１４に形成されている突出部３１の裏面もハーフエッチングされて凹状面７８Ｂとされている。
【００３８】
そして、このリードフレーム７１をプレス成形した後、図１５に示す射出成形金型に設置する。この射出成形金型には、下型８０に、リードフレーム７１の下孔７４よりも若干小径のピン８１が突出状態に設けられるとともに、このピン８１の回りを若干の間隔をおいて囲むようにリング状の突起８２が形成され、上型８３には、ピン８２の先端部を挿入する穴８４と、この穴８４より若干大径の座ぐり部８５とが同心状に形成されている。この型８１，８３を締めてピン８１を穴８４に挿入状態としたときに、キャビティ８６には、ピン８１の回りのリング状の突起８２との間及び座ぐり部８５により筒状の空所が形成されるようになっており、また、リードフレーム７１の下孔７４の周囲が下方からリング状の突起８２により支持されるようになっている。さらに、ステージ部７２の本体部７３が長く延びて形成されていることにより、ステージ部７２の下方を支持する突起６４が長さ方向に間隔をおいて２個所に設けられている。
【００３９】
この射出成形金型にリードフレーム７１を設置して樹脂を射出することにより、そのモールド樹脂体９０の底板部４１には、図１１〜図１４に示すように、ピン８１によって形成された音響孔９１が形成され、音響孔９１の周囲を囲む筒状壁９２が底板部４１の上下面に突出して形成される。この筒状壁９２は、半導体チップ２，３を接着する際のダイボンド４６をせき止め、音響孔９１内に流れ込むことを防止する。また、底板部４１の裏面には、ステージ部７２の途中位置に形成される穴部３３とは別に、筒状壁９２の外側にリング状に穴部９３が形成されている。
一方、このパッケージ本体９４と組み合わせてパッケージ９５を構成する蓋体９６には、図１４に示すように孔のないものが用いられる。また、この蓋体９６は、第１実施形態と同様、導電性金属材料により形成され、半導体装置９７としては、この蓋体９６がリードフレーム７１に電気的接続状態となることにより、内部空間５５がシールドされる。
【００４０】
また、この第２実施形態のようにパッケージ本体に音響孔を設ける場合、図１６から図１８に示す第３実施形態のような構造としてもよい。この半導体装置１００のパッケージ１０１においては、パッケージ本体１０２の一部に、図１６及び図１７に示すように、リードフレーム１０３のステージ部１０４を覆うモールド樹脂体１０５の一部を円形に繰り抜かれていることにより、その窓穴部１０６からステージ部１０４の一部が円形に露出しており、その露出部分に複数の小孔１０７が貫通状態に形成され、これら小孔１０７によって音響孔１０８が形成される構成とされている。また、この音響孔１０８と半導体チップ２の搭載領域との間に立設されるように壁１０９が円弧状に形成されている。
【００４１】
このパッケージ本体１０２を製造する場合、音響孔１０８の小孔１０７はリードフレーム１０３をハーフエッチングする際に形成することができる。つまり、リードフレーム１０３は、第１、第２実施形態と同様にハーフエッチングされるので、そのときに、音響孔形成領域の部分では小孔用の孔明きのマスキングをしてエッチングすることにより、貫通状態の小孔１０７を形成することができる。そして、このリードフレーム１０３にモールド樹脂体１０５を射出成形する際に、図１８に示すように、上型１１１と下型１１２とに形成した円形突出部１１３によって音響孔１０８の形成部分を挟むことにより小孔１０７を塞いだ状態として射出成形する。また、上型１１１には、円形突出部１１３に隣接して円弧状の溝１１４を形成しておく。これにより、図１６及び図１７に示すようにステージ部１０４の一部が円形に露出し、その露出部分に複数の小孔１０７が貫通してなる音響孔１０８が形成され、また、その音響孔１０８の半分程度を囲む円弧状の壁１０９が形成される。なお、この円弧状の壁１０９は第２実施形態と同様に筒状に形成してもよい。
【００４２】
音響孔１０８をこのような構造とすることにより、製造工程の一部であるエッチング工程の中で音響孔１０８を形成することができて効率的であるとともに、複数の小孔１０７によって音響孔１０８としたことにより、個々の小孔１０７は小さくなり、ゴミ等の異物が内部空間５５に侵入することを防止することができ、また、ノイズの発生も抑制することができる。さらに、射出成形時には、音響孔１０８の部分が上下から円形突出部１１３によって挟持されるため、第２実施形態のような下孔７４の周囲を支持するリング状の突起８２は不要であり、リードフレーム１０３がより強固に保持される。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では半導体装置としてマイクロフォンパッケージに適用した例を示したが、マイクロフォン以外にも、圧力センサ、加速度センサ、磁気センサ、流量センサ、風圧センサ等にも適用することが可能である。この場合、上記実施形態のマイクロフォンにおいては、音響孔のような内部空間と外部とを連通させる連通孔が必要であったが
、センサの種類によっては連通孔が不要になる場合や、流量センサのように二つの連通孔が必要になる場合がある。
【００４４】
また、前記ステージ部及び各端子部の外部接続面は、各実施形態では４端子の構成とし、例えば電源用、出力用、ゲイン用、接地用にそれぞれ供されるようにしたが、少なくとも電源用、出力用、接地用の接続面があればよい。その場合、接地用の接続面を２個設けるようにしてもよい。また、内部に収納される半導体チップによっては端子数が実施形態のものより増えることもある。半導体チップの数も必ずしも２個に限らない。
また、各実施形態では、リードフレームをほぼ平坦な板状のままとし、凹状面等の凹凸形状をハーフエッチングにより形成したが、わずかなエンボス加工、コイニング加工等により、外部接続面に対して板厚の途中まで窪ませて凹状面を形成してもよい。
さらに、モールド樹脂体を成形するための射出成形金型に外部接続面を嵌合するように凹部を形成し、モールド樹脂体の裏面よりも外部接続面及び支持面を突出させるように形成してもよく、モールド樹脂体の裏面を基板の表面から浮かせた状態に搭載することができる。また、パッケージ本体に導電性接着剤を塗布して蓋体を接着したが、パッケージ本体に接着シートを貼り付けて蓋体を接着する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る第１実施形態のパッケージ本体に用いられるリードフレームを示す平面図である。
【図２】図１に示すリードフレームの裏面図である。
【図３】図１に示すリードフレームにモールド樹脂体を一体成形してなるパッケージ本体を示す斜視図である。
【図４】図３に示すパッケージ本体の平面図である。
【図５】図４に示すパッケージ本体の裏面図である。
【図６】図４に示すパッケージ本体に半導体チップを収納した状態を蓋体とともに示した縦断面図であり、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当する。
【図７】図４のパッケージ本体に半導体チップを収納して蓋体を固着してなる半導体装置の縦断面図であり、図４のＣ−Ｃ線に沿う断面に相当する。
【図８】図１に示すリードフレームを射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図であり、（ａ）は図４のＢ−Ｂ線に沿う全体断面に相当し、中央の穴部形成部位を部分的に付加している。（ｂ）は端子部の突出部における部分断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態のパッケージ本体に用いられるリードフレームを示す平面図である。
【図１０】図９に示すリードフレームの裏面図である。
【図１１】図９に示すリードフレームにモールド樹脂体を一体成形してなるパッケージ本体を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示すパッケージ本体の平面図である。
【図１３】図１２に示すパッケージ本体の裏面図である。
【図１４】図１２に示すパッケージ本体に半導体チップを収納した状態を蓋体とともに示した縦断面図であり、図１２のＤ−Ｄ線に沿う断面に相当する。
【図１５】図９に示すリードフレームを射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図であり、図１２のＤ−Ｄ線に沿う断面に相当する。
【図１６】本発明に係る第３実施形態のパッケージ本体を有する半導体装置の縦断面図である。
【図１７】図１６の音響孔の部分の平面図である。
【図１８】図１６に示すパッケージ本体を形成するためにリードフレームを射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…半導体装置、２…マイクロフォンチップ、３…制御回路チップ、４…パッケージ、５…リードフレーム、６…モールド樹脂体、７…パッケージ本体、８…蓋体、９…接続フレーム部、１０…外枠部、１１…ステージ部、１２〜１４…端子部、１５…本体部、１６
，１７…延長部、２１〜２３…内部接続面、２４…低床面、２５…内部接続面、２６〜２９…外部接続面、３０，３１…突出部、３２Ａ〜３２Ｃ…凹状面、３３，３４…穴部、４１…底板部、４２…周壁部、４３…張り出し部、４４…幅広部、４５…穴部、４６…ダイボンド、４７…ボンディングワイヤ、５１…天板部、５２…側板部、５３…つば部、５４…音響孔、５５…内部空間、５６…導電性接着剤、６０…上型、６１…下型、６２…キャビティ、６３…凸部、６４，６５…突起、７１…リードフレーム、７２…ステージ部、７３…本体部、７４…下孔、７５…端子部、７６…内部接続面、７７…延長部、７８Ａ，７８Ｂ…凹状面、８０…下型、８１…ピン、８２…突起、８３…上型、８４…穴、８５…座ぐり部、８６…キャビティ、９０…モールド樹脂体、９１…音響孔、９２…筒状壁、９３…穴部、９４…パッケージ本体、９５…パッケージ、９６…蓋体、９７…半導体装置、１００…半導体装置、１０１…パッケージ、１０２…パッケージ本体、１０３…リードフレーム、１０４…ステージ部、１０５…モールド樹脂体、１０６…窓穴部、１０７…小孔、１０８…音響孔、１０９…壁、１１１…上型、１１２…下型、１１３…円形突起部、１１４…溝、
【図１】
2009289924.tif 000003
【図２】
2009289924.tif 000004
【図３】
2009289924.tif 000005
【図４】
2009289924.tif 000006
【図５】
2009289924.tif 000007
【図６】
2009289924.tif 000008
【図７】
2009289924.tif 000009
【図８】
2009289924.tif 000010
【図９】
2009289924.tif 000011
【図１０】
2009289924.tif 000012
【図１１】
2009289924.tif 000013
【図１２】
2009289924.tif 000014
【図１３】
2009289924.tif 000015
【図１４】
2009289924.tif 000016
【図１５】
2009289924.tif 000017
【図１６】
2009289924.tif 000018
【図１７】
2009289924.tif 000019
【図１８】
2009289924.tif 000020