JP5029727B2 - 半導体装置及びマイクロフォン - Google Patents
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Description
図1−図4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。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って、カバー44(第1の部材)と基板45(第2の部材)からなるパッケージ内にマイクチップ42(センサ)と回路素子43を納めたものである。また、実施形態1のマイクロフォン41は、カバー44に音響孔53を開口されていてトップポート型となっている。図1(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図であり、図1(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。図2(A)はソルダーレジストを除去したカバー44の下面図であり、図2(B)はソルダーレジストを除去した基板45の平面図である。また、図3は、図1のX1−X1線に相当する箇所におけるマイクロフォン41の断面図である。図4は、図1のY1−Y1線に相当する箇所におけるマイクロフォン41の断面図である。図5は、図1のZ1−Z1線に相当する箇所におけるマイクロフォン41の断面図である。
実施形態1のマイクロフォン41では、ボンディング用パッド68、73、74は凹部66の縁に接するように設けていたが、図6(A)又は図7(A)に示すように、ボンディング用パッド68、73、74を凹部66の縁から離間させて設けてもよい。このとき、ボンディング用パッド68、73、74を構成する電極膜は、図6(B)のように凹部66から離間していてもよく、あるいは図7(B)のようにソルダーレジスト72の下で凹部66の縁まで延びていてもよい。同様に、カバー44のボンディング用パッド48も凹部46の縁から離間するように設けてもよい。
つぎに、図9−図11により実施形態2のトップポート型のマイクロフォン91を説明する。図9(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図であり、図9(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。また、図10は、図9のX2−X2線に相当する箇所におけるマイクロフォン91の断面図である。図11は、図9のY2−Y2線に相当する箇所におけるマイクロフォン91の断面図である。なお、本実施形態は、実施形態1とほぼ同じ構造を有しているので、同じ構造の部分には図面に実施形態1と同じ符号を付すことによって説明を省略する(実施形態3以降についても同様)。
図12(A)及び図12(B)は本発明の実施形態3によるボトムポート型のマイクロフォンを説明する図であって、図12(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図、図12(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。なお、図12のX3−X3線に相当する箇所における実施形態3のマイクロフォンの断面は図10と同じであり、図12のY3−Y3線に相当する箇所における実施形態3のマイクロフォンの断面は図11と同じである。
つぎに、本発明の実施形態4によるトップポート型のマイクロフォン92を説明する。図13(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図であり、図13(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。図14(A)はソルダーレジストを除去したカバー44の下面図であり、図14(B)はソルダーレジストを除去した基板45の平面図である。また、図15は、図13のX4−X4線に相当する箇所におけるマイクロフォン92の断面図である。図16は、図13のY4−Y4線に相当する箇所におけるマイクロフォン92の断面図である。
図17−図19は、本発明の実施形態5によるトップポート型のマイクロフォン93を説明する。図17(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図であり、図17(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。図18は、図17のX5−X5線に相当する箇所におけるマイクロフォン93の断面図である。図19は、図17のY5−Y5線に相当する箇所におけるマイクロフォン93の断面図である。
図20は本発明の実施形態6によるボトムポート型のマイクロフォンを説明する図であって、図20(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図であり、図20(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。なお、図20のX6−X6線に相当する箇所における実施形態6のマイクロフォンの断面は図18と同じであり、図20のY6−Y6線に相当する箇所における実施形態6のマイクロフォンの断面は図19と同じである。
図21−図23を参照して本発明の実施形態7によるボトムポート型のマイクロフォン94を説明する。図21(A)は回路素子43を実装したカバー44(回路素子43がカバー44に実装されている場合には、カバー44が第2の部材に相当する。)の下面図であり、図21(B)はマイクチップ42を実装した基板45(マイクチップ42が基板45に実装されている場合には、基板45が第1の部材に相当する。)の平面図である。図22は、図21のX7−X7線に相当する箇所におけるマイクロフォン94の断面図である。図23は、図21のY7−Y7線に相当する箇所におけるマイクロフォン94の断面図である。
本発明の実施形態8によるマイクロフォン95は、ボトムポート型のマイクロフォンにおいて、音響孔53をマイクチップ42の近傍に設けたものである。図24(A)は、マイクロフォン95におけるマイクチップ42を実装した基板45の平面図であり、図24(B)は図24(A)のX8−X8線に相当する箇所におけるマイクロフォン95の断面図である。
本発明の実施形態9によるマイクロフォン96は、トップポート型のマイクロフォンにおいて、音響孔53を回路素子43の近傍に設けたものである。図25(A)は、マイクロフォン96における回路素子43を実装したカバー44の下面図であり、図25(B)は図25(A)のX9−X9線に相当する箇所におけるマイクロフォン96の断面図である。
つぎに、本発明の実施形態10によるマイクロフォン97を説明する。図26(A)は回路素子43を実装したカバー44の下面図であり、図26(B)はマイクチップ42を実装した基板45の平面図である。図27(A)は、図26のX10−X10線に相当する箇所におけるマイクロフォン97の断面図である。図27(B)は、図26のY10−Y10線に相当する箇所におけるマイクロフォン97の断面図である。
図28は本発明の実施形態11によるマイクロフォン98を説明する図である。図28(A)はマイクチップ42を実装した基板45の平面図であり、図28(B)は図28(A)のX11−X11線に相当する箇所におけるマイクロフォン98の断面図である。
図29は本発明の実施形態12によるマイクロフォン99を説明する図である。図29(A)は回路素子43を実装したカバー44の下面図であり、図29(B)は図29(A)のX12−X12線に相当する箇所におけるマイクロフォン99の断面図である。
つぎに、本発明の実施形態13によるマイクロフォン100を説明する。図30(A)はマイクチップ42を実装したカバー44の下面図であり、図30(B)は回路素子43を実装した基板45の平面図である。図31(A)は、図30のX13−X13線に相当する箇所におけるマイクロフォン100の断面図である。図31(B)は、図30のY13−Y13線に相当する箇所におけるマイクロフォン100の断面図である。
図32は本発明の実施形態14によるマイクロフォン101を示す断面図である。この実施形態では、ボンディングワイヤ50を接続するボンディング用パッド48と対向する領域及びその近傍で、基板45の表面を除去して凹所88を設けている。したがって、ボンディングワイヤ50が基板45に接触しにくくなる。同様に、ボンディングワイヤ80を接続するボンディング用パッド68と対向する領域及びその近傍で、カバー44の表面を除去して凹所(図示せず)を設けている。したがって、ボンディングワイヤ80がカバー44に接触しにくくなっている。
図33は本発明の実施形態15によるマイクロフォン102を示す断面図である。この実施形態では、ボンディングワイヤ50の通過領域においてカバー44の側壁部の角を削除して切欠部89を設けている。よって、ボンディングワイヤ50がカバー44の導電層47などに接触して短絡を起こしにくくなる。
42 マイクチップ
43 回路素子
44 カバー
45 基板
46、66 凹部
47、67 導電層
48、68、73、74 ボンディング用パッド
49 カバー側接合部
50、80、82、84 ボンディングワイヤ
51、71 グランド接合部
52、72 ソルダーレジスト
53 音響孔
69 基板側接合部
86、87 導電性材料
Claims (16)
- 少なくとも一方に凹部を形成された第1の部材及び第2の部材からなるパッケージと、
前記第1の部材の内面に実装されたセンサと、
前記第2の部材の内面に実装された回路素子とを備え、
前記パッケージの底面に垂直な方向から見たとき、前記センサと前記回路素子が互いに、前記パッケージの底面に垂直な上方向又は下方向に位置するように、重なり合った半導体装置において、
前記第1の部材の表面に第1のボンディング用パッドを設け、前記センサと前記第1のボンディング用パッドとを第1のワイヤ配線によって接続し、
前記第2の部材の表面に第2のボンディング用パッドを設け、前記回路素子と前記第2のボンディング用パッドとを第2のワイヤ配線によって接続し、
前記第1の部材と前記第2の部材を接合させてパッケージを形成する際に、前記第1のボンディング用パッドと前記第2のボンディング用パッドとを導電性材料で接合させたことを特徴とする半導体装置。 - 前記導電性材料は、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。
- 前記第1のボンディング用パッドと対向する領域において前記第2の部材の表面を部分的に除去して前記第1のワイヤ配線を逃がすための空間を形成したことを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第2のボンディング用パッドと対向する領域において前記第1の部材の表面を部分的に除去して前記第2のワイヤ配線を逃がすための空間を形成したことを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記センサが前記第1の部材に設けた前記凹部内に実装され、前記第1のワイヤ配線の通過領域において、前記第1の部材の前記凹部を囲む周壁部の角部を窪ませたことを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記回路素子が前記第2の部材に設けた前記凹部内に実装され、前記第2のワイヤ配線の通過領域において、前記第2の部材の前記凹部を囲む周壁部の角部を窪ませたことを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 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ことを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1の部材がパッケージの基板で、前記第2の部材がパッケージのカバーであることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記カバー及び前記基板が、それぞれ前記凹部を有していることを特徴とする、請求項7又は8に記載の半導体装置。
- 前記カバーが前記凹部を有し、前記基板が平板状に形成されていることを特徴とする、請求項7又は8に記載の半導体装置。
- 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。
- 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。
- 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1の半導体装置において前記センサとしてマイクチップを用いたマイクロフォンであって、
前記第1の部材に音響孔が開口され、前記マイクチップが前記音響孔を覆うようにして前記第1の部材に実装されていることを特徴とするマイクロフォン。 - 請求項1の半導体装置において前記センサとしてマイクチップを用いたマイクロフォンであって、
前記マイクチップと重なり合わないようにして前記第1の部材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。 - 請求項1の半導体装置において前記センサとしてマイクチップを用いたマイクロフォンであって、
前記回路素子と重なり合わないようにして前記第2の部材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。
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