JP2008282971A - 半導体装置及び半導体装置の実装構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウジングの空洞部内に配された半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズの低減を図る。
【解決手段】中空の空洞部Sを有するハウジング4内に半導体センサチップ5を設けて構成される半導体装置1であって、前記ハウジング4が、グランド用配線部21aと、前記ハウジング4の外側に露出する複数の外部端子25a,33,39と、前記空洞部S内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部8とを備え、前記グランド用配線部21aと前記シールド部8とが、相互に異なる前記外部端子25a,33,39に電気接続されていることを特徴とする半導体装置1を提供する。
【選択図】図1
【解決手段】中空の空洞部Sを有するハウジング4内に半導体センサチップ5を設けて構成される半導体装置1であって、前記ハウジング4が、グランド用配線部21aと、前記ハウジング4の外側に露出する複数の外部端子25a,33,39と、前記空洞部S内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部8とを備え、前記グランド用配線部21aと前記シールド部8とが、相互に異なる前記外部端子25a,33,39に電気接続されていることを特徴とする半導体装置1を提供する。
【選択図】図1
Description
本発明は、中空の空洞部内にマイクロフォンチップや圧力センサチップ等の半導体センサチップを設けた半導体装置、及びこれを回路基板に実装する実装構造に関する。
従来の半導体装置には、例えば特許文献1のように、音響等の圧力変動を検出する半導体センサチップを搭載する基板の表面(一端面)にカバー(蓋体)を設置し、これら基板及びカバーによって画成される中空の空洞部内に半導体センサチップが収容されるように構成したものがある。このカバーには、空洞部を外方に連通させる開口部が形成されており、この開口部を通じて外部空間で生じた圧力変動を半導体センサチップに到達させることが可能とされている。また、基板やカバーにはそれぞれ導電性層(シールド層)が形成されており、開口部以外の部分を通じて空洞部内に侵入しようとする電磁気的なノイズをこの導電性層の電磁シールドで遮断することを図っている。
さらに、基板には、半導体装置を実装する回路基板のグランドパターンに基板の導電性層を電気接続するためのグランド用外部端子が形成されている。そして、カバーの導電性層は、基板の内部において基板の導電性層に電気接続されている。すなわち、従来の半導体装置においては、カバーの導電性層が基板の導電性層及びグランド用外部端子を介して前記グランドパターンに電気接続されるようになっている。なお、従来では、半導体センサチップ等からなる半導体装置の電気回路も、カバーの導電層と同様に、基板の導電層に電気接続されている。
米国特許第6781231号明細書
しかしながら、上記従来の半導体装置においては、前述の電気回路、基板の導電性層及びカバーの導電性層が、これらの電気接続部分から回路基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分を共有することになるため、この電気配線部分が前述の電気回路及び導電性層の共通インピーダンスとなり、この電気配線部分において誘起される電磁気的なノイズが半導体センサチップの出力信号に重畳される、という不具合を生じる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズを低減して、ノイズの少ない出力信号を得ることができる半導体装置及びこれを回路基板に実装する実装構造を提供することを目的とする。
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の半導体装置は、中空の空洞部を有するハウジング内に半導体センサチップを設けて構成される半導体装置であって、前記ハウジングが、グランド用配線部と、前記ハウジングの外側に露出する複数の外部端子と、前記空洞部内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部とを備え、前記グランド用配線部と前記シールド部とが、相互に異なる前記外部端子に電気接続されていることを特徴とする。
本発明の半導体装置は、中空の空洞部を有するハウジング内に半導体センサチップを設けて構成される半導体装置であって、前記ハウジングが、グランド用配線部と、前記ハウジングの外側に露出する複数の外部端子と、前記空洞部内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部とを備え、前記グランド用配線部と前記シールド部とが、相互に異なる前記外部端子に電気接続されていることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置の実装構造は、前記半導体装置を実装基板の表面に実装する半導体装置の実装構造であって、前記グランド用配線部及び前記シールド部に各々電気接続される複数の前記外部端子が、前記実装基板の表面に形成されてグランドパターンをなすグランド用ランドに接合されることを特徴とする。
なお、グランド用配線部は、半導体センサチップやここから出力される電気信号を増幅するための増幅回路等によって構成される半導体装置の電気回路を、実装基板のグランド用ランドに電気接続するためのものである。
上述した半導体装置を実装基板に実装する際には、実装基板の表面に基板の他端面を対向させて半導体装置の外部端子を実装基板の表面に形成される複数のランドにそれぞれ接合すればよい。なお、グランド用配線部及びシールド部に電気接続される外部端子は、上述のように、グランドパターンをなす実装基板のグランド用ランドに接合すればよい。
そして、グランド用配線部とシールド部とが別個の外部端子に電気接続されている場合には、グランド用配線部及びシールド部から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることがない。したがって、半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズを低減することができる。
上述した半導体装置を実装基板に実装する際には、実装基板の表面に基板の他端面を対向させて半導体装置の外部端子を実装基板の表面に形成される複数のランドにそれぞれ接合すればよい。なお、グランド用配線部及びシールド部に電気接続される外部端子は、上述のように、グランドパターンをなす実装基板のグランド用ランドに接合すればよい。
そして、グランド用配線部とシールド部とが別個の外部端子に電気接続されている場合には、グランド用配線部及びシールド部から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることがない。したがって、半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズを低減することができる。
また、前記半導体装置においては、前記ハウジングが、一端面に前記半導体センサチップを搭載する基板と、前記一端面及び前記半導体センサチップの上方を覆って前記基板と共に前記空洞部を形成する蓋体とを備え、前記基板に前記グランド用配線部が形成されると共に、前記基板の他端面に前記複数の外部端子が形成され、前記シールド部が、前記基板に形成されて少なくとも前記半導体センサチップの下方に配される導電性の下部シールド層と、前記蓋体の少なくとも一部をなして前記半導体センサチップの上方に配される導電部を備え、前記導電部と前記下部シールド層とが、相互に異なる前記外部端子に電気接続されるとしてもよい。
さらに、本発明の半導体装置は、基板の一端面に半導体センサチップを搭載すると共に前記一端面及び前記半導体センサチップの上方を蓋体により覆って、これら基板及び蓋体により前記半導体センサチップを含む中空の空洞部を形成した構成の半導体装置であって、前記蓋体のうち少なくとも前記半導体センサチップの上方に配される部分が、導電性を有する導電部とされ、前記基板に、少なくとも前記半導体センサチップの下方に配される導電性の下部シールド層と、前記基板の他端面に露出する複数の外部端子とが形成され、前記導電部と前記下部シールド層とが、相互に異なる前記外部端子に電気接続されていることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置の実装構造は、前記半導体装置を実装基板の表面に実装する半導体装置の実装構造であって、前記導電部及び前記下部シールド層に各々電気接続される複数の前記外部端子が、前記実装基板の表面に形成されてグランドパターンをなすグランド用ランドに接合されることを特徴とする。
これらの半導体装置を実装基板に実装する際には、グランド用配線部や導電部、下部シールド層に電気接続される外部端子を、上述したように、グランドパターンをなす実装基板のグランド用ランドに接合すればよい。
そして、空洞部内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する役割を果たす基板の下部シールド層及び蓋体の導電部が別個の外部端子に電気接続されている場合には、下部シールド層及び導電部から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることはない。したがって、半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズを低減することができる。
そして、空洞部内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する役割を果たす基板の下部シールド層及び蓋体の導電部が別個の外部端子に電気接続されている場合には、下部シールド層及び導電部から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることはない。したがって、半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズを低減することができる。
また、前記半導体装置においては、前記グランド用配線部及び前記シールド部に電気接続される複数の前記外部端子が、相互に隣り合わせて配置されるとしてもよい。
さらに、前記半導体装置においては、前記導電部及び前記下部シールド層に電気接続される複数の前記外部端子が、相互に隣り合わせて配置されるとしてもよい。
これらの構成の場合には、グランド用配線部に接続される外部端子とシールド部に接続される外部端子とを同一のグランド用ランドに接合することが可能となるため、また、導電部に接続される外部端子と下部シールド層に接続される外部端子とを同一のグランド用ランドに接合することが可能となるため、半導体装置の実装を簡便に行うことができる。また、実装基板に形成するランドの数を減らして、実装基板の表面における複数のランドのレイアウトを簡素化することも可能となる。
さらに、前記半導体装置においては、前記導電部及び前記下部シールド層に電気接続される複数の前記外部端子が、相互に隣り合わせて配置されるとしてもよい。
これらの構成の場合には、グランド用配線部に接続される外部端子とシールド部に接続される外部端子とを同一のグランド用ランドに接合することが可能となるため、また、導電部に接続される外部端子と下部シールド層に接続される外部端子とを同一のグランド用ランドに接合することが可能となるため、半導体装置の実装を簡便に行うことができる。また、実装基板に形成するランドの数を減らして、実装基板の表面における複数のランドのレイアウトを簡素化することも可能となる。
また、前記半導体装置においては、前記半導体センサチップが、圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを備え、前記ハウジングに、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されるとしてもよい。
さらに、前記半導体装置においては、前記半導体センサチップが、圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを備え、前記基板若しくは前記蓋体の一方に、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されるとしてもよい。
これらの構成の半導体装置においては、圧力変動が開口部から空洞部内に入り、ダイヤフラムに到達することで、ダイヤフラムが振動し、この振動に基づく出力信号が半導体センサチップから出力されることになる。すなわち、この半導体装置によれば、前記ノイズを低減することで圧力変動を正確に検出することが可能となる。
さらに、前記半導体装置においては、前記半導体センサチップが、圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを備え、前記基板若しくは前記蓋体の一方に、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されるとしてもよい。
これらの構成の半導体装置においては、圧力変動が開口部から空洞部内に入り、ダイヤフラムに到達することで、ダイヤフラムが振動し、この振動に基づく出力信号が半導体センサチップから出力されることになる。すなわち、この半導体装置によれば、前記ノイズを低減することで圧力変動を正確に検出することが可能となる。
本発明によれば、半導体センサチップ用のグランド用配線部、基板の下部シールド層及び蓋体の導電部を別個の外部端子に電気接続することで、半導体センサチップの出力信号に重畳されるノイズを低減し、ノイズの少ない出力信号を得ることができる。
以下、図1,2を参照して本発明の一実施形態に係る半導体装置について説明する。図1に示すように、この実施形態に係る半導体装置1は、略板状に形成された基板3と、基板3の表面3a側に重ねて配されたマイクロフォンチップ(半導体センサチップ)5、LSIチップ7及び蓋体(導電部)9とを備えており、所謂マイクロフォンパッケージを構成している。
マイクロフォンチップ5は、環状の支持部11の内孔11aを覆うようにダイヤフラム13を設けて構成されている。ダイヤフラム13は音響等の圧力変動を振動により検出するものであり、マイクロフォンチップ5はこの振動を電気信号(出力信号)に変換する所謂音圧センサチップを構成している。
LSIチップ7は、マイクロフォンチップ5を駆動制御する役割を果たすものであり、例えばマイクロフォンチップ5からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのA/D変換器、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等を含んで構成されている。なお、コンデンサマイクロフォンの場合には、ダイヤフラム13の振動を検出するためにダイヤフラム13に対向して固定電極を設ける必要があるが、説明を簡略化するため、図1,3においてはこれらを省略している。
LSIチップ7は、マイクロフォンチップ5を駆動制御する役割を果たすものであり、例えばマイクロフォンチップ5からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのA/D変換器、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等を含んで構成されている。なお、コンデンサマイクロフォンの場合には、ダイヤフラム13の振動を検出するためにダイヤフラム13に対向して固定電極を設ける必要があるが、説明を簡略化するため、図1,3においてはこれらを省略している。
基板3は、厚板状に形成されて所謂多層配線基板をなしており、その表面3aから窪む断面視略矩形状の凹部15を形成して構成されている。前述のマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7は、不図示のダイボンド材を介してこの凹部15の底面(一端面)15aに搭載されている。なお、マイクロフォンチップ5は、そのダイヤフラム13が内孔11aを介してこの凹部15の底面15aに対向するように配されている。
また、凹部15の底面15aに配されたマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7は、複数の第1のワイヤー17によって相互に電気接続されており、また、LSIチップ7は、複数の第2のワイヤー19を介して凹部15の底面15aに露出する複数の内部端子23に電気接続されている。なお、マイクロフォンチップ5、LSIチップ7及びこれらを相互に電気接続するワイヤー18は、半導体装置1の電気回路として構成されている。
また、凹部15の底面15aに配されたマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7は、複数の第1のワイヤー17によって相互に電気接続されており、また、LSIチップ7は、複数の第2のワイヤー19を介して凹部15の底面15aに露出する複数の内部端子23に電気接続されている。なお、マイクロフォンチップ5、LSIチップ7及びこれらを相互に電気接続するワイヤー18は、半導体装置1の電気回路として構成されている。
また、この基板3は、基板3の裏面(他端面)3bに露出して半導体装置1を実装する実装基板51に接合される複数の外部端子25、及び、これら外部端子25にマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7を電気接続するための複数の接続配線部21を備えている。そして、各接続配線部21は、前述の内部端子23、及び、基板3内部に形成されて内部端子23を外部端子25に電気接続する導線部27を備えている。
なお、これら接続配線部21のうちの1つは、LSIチップ7のグランド端子(不図示)を実装基板51のグランドパターンをなすグランド用ランド52Aに電気接続するためのグランド用接続配線部(グランド用配線部)21aをなしている。すなわち、LSIチップ7のグランド端子は、1つの第2のワイヤー19a、グランド用接続配線部21aを構成する内部端子23a及び導線部27aを介して、複数の外部端子25のうちグランド用ランド52Aに接合される第1のグランド用外部端子25aに電気接続されている。これにより、マイクロフォンチップ5が、LSIチップ7を介してグランド用接続配線部21aに電気接続されることになる。
さらに、凹部15の周囲に位置して蓋体9を配置する基板3の表面3aには、その周方向の一部に蓋体接続端子29が形成されている。この蓋体接続端子29は、基板3内部に形成された導線部31を介して、基板3の裏面3bに露出して形成された第2のグランド用外部端子(外部端子)33に電気接続されている。
さらに、凹部15の周囲に位置して蓋体9を配置する基板3の表面3aには、その周方向の一部に蓋体接続端子29が形成されている。この蓋体接続端子29は、基板3内部に形成された導線部31を介して、基板3の裏面3bに露出して形成された第2のグランド用外部端子(外部端子)33に電気接続されている。
基板3の内部には、凹部15の底面15aの下方側に配される導電性の下部シールド層35が設けられており、底面15aの下方側全体を覆うように形成されている。この下部シールド層35は、基板3内部に形成された導線部37を介して、基板3の裏面3bに露出して形成された第3のグランド用外部端子(外部端子)39に電気接続されている。
なお、本実施形態においては、図2に示すように、複数(図示例では3つ)の外部端子25,25,25aがそれぞれ略矩形状に形成され、それぞれ基板3の裏面3bの角部に配されている。また、第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39は、隙間を介して相互に隣り合わせて基板3の裏面3bの角部に配置されると共に、これら2つを合わせて前記外部端子25,25aと同様の略矩形状に形成されている。
なお、本実施形態においては、図2に示すように、複数(図示例では3つ)の外部端子25,25,25aがそれぞれ略矩形状に形成され、それぞれ基板3の裏面3bの角部に配されている。また、第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39は、隙間を介して相互に隣り合わせて基板3の裏面3bの角部に配置されると共に、これら2つを合わせて前記外部端子25,25aと同様の略矩形状に形成されている。
図1に示すように、蓋体9は、例えば銅材等の導電性を有する材料を略板状に形成して基板3の表面3aに固定されており、凹部15の開口を覆うことで基板3と共にマイクロフォンチップ5やLSIチップ7を含む中空の空洞部Sを画成するようになっている。この状態においては、蓋体9が基板3の表面3aに形成された蓋体接続端子29及び導線部31を介して第2のグランド用外部端子33に電気接続されることになる。
また、蓋体9には、その厚さ方向に貫通して前記空洞部Sを外方に連通させる開口部41が形成されており、この開口部41は少なくともマイクロフォンチップ5には対向しない位置に形成されている。すなわち、この半導体装置1においては、マイクロフォンチップ5が開口部41から直接外方に露出しない位置に配されている。
以上のように構成された基板3及び蓋体9は、空洞部Sを有してマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7を内部に設けるハウジング4を構成している。また、蓋体9及び基板3の下部シールド層35は、空洞部S内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部8を構成している。
また、蓋体9には、その厚さ方向に貫通して前記空洞部Sを外方に連通させる開口部41が形成されており、この開口部41は少なくともマイクロフォンチップ5には対向しない位置に形成されている。すなわち、この半導体装置1においては、マイクロフォンチップ5が開口部41から直接外方に露出しない位置に配されている。
以上のように構成された基板3及び蓋体9は、空洞部Sを有してマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7を内部に設けるハウジング4を構成している。また、蓋体9及び基板3の下部シールド層35は、空洞部S内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部8を構成している。
以上のように構成された半導体装置1においては、外部からの音響等による圧力変動が開口部41から空洞部S内に入り、ダイヤフラム13に到達することでダイヤフラム13を振動させる。この振動に基づく出力信号がマイクロフォンチップ5から出力し、LSIチップ7に入力されることになる。
そして、上記構成の半導体装置1を実装する実装基板51の表面51aには、複数の外部端子25,25,25a、第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39に対応する位置に、これらと電気接続するためのランド52A〜52Dが複数(図示例では4つ)形成されている。ここで、各ランド52A〜52Dの平面視形状は、図2に示すように、複数の外部端子25,25,25aや、第2のグランド用外部端子33と第3のグランド用外部端子39とを合わせたものと同様の略矩形状をなしている。また、グランドパターンをなすグランド用ランド52Aは、前述したように第1のグランド用外部端子25aと電気接続されるようになっており、さらに、グランドパターンをなすグランド用ランド52Dは第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39と電気接続されるようになっている。
そして、上記構成の半導体装置1を実装する実装基板51の表面51aには、複数の外部端子25,25,25a、第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39に対応する位置に、これらと電気接続するためのランド52A〜52Dが複数(図示例では4つ)形成されている。ここで、各ランド52A〜52Dの平面視形状は、図2に示すように、複数の外部端子25,25,25aや、第2のグランド用外部端子33と第3のグランド用外部端子39とを合わせたものと同様の略矩形状をなしている。また、グランドパターンをなすグランド用ランド52Aは、前述したように第1のグランド用外部端子25aと電気接続されるようになっており、さらに、グランドパターンをなすグランド用ランド52Dは第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39と電気接続されるようになっている。
この実装基板51の表面51aに半導体装置1を実装する際には、実装基板51の表面51aに基板3の裏面3bを対向させて、はんだ53等により半導体装置1の各外部端子25,25,25a及び2つのグランド用外部端子33,39をそれぞれランド52A〜52Dに接合すればよい。ここで、2つのグランド用外部端子33,39は、同一のグランド用ランド52Dに接合される。
この接合状態においては、蓋体9及び下部シールド層35が、実装基板51のグランドパターンに電気接続されるため、凹部15の上方側及び下方側から空洞部S内に侵入しようとするノイズを遮断する電磁シールドとしての役割を果たすことになる。
この接合状態においては、蓋体9及び下部シールド層35が、実装基板51のグランドパターンに電気接続されるため、凹部15の上方側及び下方側から空洞部S内に侵入しようとするノイズを遮断する電磁シールドとしての役割を果たすことになる。
上記半導体装置1及びこれを実装基板51に実装する実装構造によれば、グランド用接続配線部21a、基板3の下部シールド層35及び蓋体9が、それぞれ別個のグランド用外部端子25a,33,39に電気接続されているため、グランド用接続配線部21a、基板3の下部シールド層35及び蓋体9から実装基板51のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることはない。したがって、マイクロフォンチップ5の出力信号に重畳されるノイズを低減して、ノイズの少ない出力信号を得ることができる。すなわち、この半導体装置1においては、音響等の圧力変動を正確に検出することが可能となる。
また、2つのグランド用外部端子33,39を相互に隣り合わせて配置しておくことで、上述したように、同一のグランド用ランド52Dに接合することができるため、半導体装置1の実装を簡便に実施することができる。また、実装基板51に形成するランド52A〜52Dの数を外部端子25,33,39の数よりも減らして、実装基板51の表面51aにおけるランド52A〜52Dのレイアウトを簡素化することも可能となる。
なお、上記実施形態において、2つのグランド用外部端子33,39が相互に隣り合わせて配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともそれぞれ独立して基板3の裏面3bに露出していればよく、例えば相互に離間して配されるとしても構わない。
また、上記実施形態のように、蓋体9及び下部シールド層35が相互に異なるグランド用外部端子33,39に電気接続されている場合には、例えばグランド用接続配線部21aが基板3の内部において蓋体9や下部シールド層35に電気接続されるとしても構わない。この場合でも、蓋体9と下部シールド層35とが相互に異なるグランド用外部端子に電気接続されているため、蓋体9及び下部シールド層35から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることがなく、上記実施形態と同様にマイクロフォンチップ5の出力信号に重畳されるノイズを低減できる。
また、上記実施形態のように、蓋体9及び下部シールド層35が相互に異なるグランド用外部端子33,39に電気接続されている場合には、例えばグランド用接続配線部21aが基板3の内部において蓋体9や下部シールド層35に電気接続されるとしても構わない。この場合でも、蓋体9と下部シールド層35とが相互に異なるグランド用外部端子に電気接続されているため、蓋体9及び下部シールド層35から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることがなく、上記実施形態と同様にマイクロフォンチップ5の出力信号に重畳されるノイズを低減できる。
さらに、LSIチップ7のグランド端子に電気接続される第1のグランド用外部端子25aは、蓋体9に電気接続される第2のグランド用外部端子33及び下部シールド層35に電気接続される第3のグランド用外部端子39から離れた位置に配されるとしたが、例えば、第2のグランド用外部端子33及び第3のグランド用外部端子39に隣り合わせて配置されるとしても構わない。この構成の場合には、上記実施形態と同様にマイクロフォンチップ5の出力信号に重畳されるノイズを低減できることに加えて、マイクロフォンチップ5、蓋体9及び下部シールド層35を1つのグランド用ランド52Dに集約して電気接続できるため、実装基板51の表面51aにおけるランド52A〜52Dのレイアウトをさらに簡素化することができる。
また、蓋体9及び下部シールド層35は、個別のグランド用外部端子33,39に電気接続されるとしたが、グランド用接続配線部21aとシールド部8とが相互に異なるグランド用外部端子に電気接続されている場合には、例えば同一のグランド用外部端子に電気接続されるとしても構わない。すなわち、例えば図3に示すように、蓋体9及び下部シールド層35が同一の第2のグランド用外部端子33に電気接続され、また、グランド用接続配線部21aが第2のグランド用外部端子33と相互に隣り合う第3のグランド用外部端子39に電気接続されるとしても構わない。この場合でも、グランド用接続配線部21aとシールド部8とが相互に異なるグランド用外部端子に電気接続されているため、グランド用接続配線部21a及びシールド部8から実装基板のグランドパターンに至るまでの電気配線部分に共通インピーダンスが生じることがなく、上記実施形態と同様にマイクロフォンチップ5の出力信号に重畳されるノイズを低減できる。
なお、図3においては、グランド用接続配線部21aを構成する導線部27aの一部が、凹部15の底面15aに沿って形成されているが、この場合、導線部27aはマイクロフォンチップ5やLSIチップ7に接触しなければ前記底面15aに露出していても構わない。
なお、図3においては、グランド用接続配線部21aを構成する導線部27aの一部が、凹部15の底面15aに沿って形成されているが、この場合、導線部27aはマイクロフォンチップ5やLSIチップ7に接触しなければ前記底面15aに露出していても構わない。
さらに、蓋体9は、導電性を有する材料を略板状に形成してなるとしたが、これに限ることはなく、例えば、略板状の非導電性材料の表面に導電性材料からなる薄膜を形成して構成されていてもよい。さらに、蓋体9は、その全体が導電性を有している必要はなく、少なくともマイクロフォンチップ5の上方に配される部分が導電性を有する導電部をなして、この導電部がグランド用外部端子に電気接続されていればよい。
また、下部シールド層35は、基板3の底面15aの下方側全体を覆うように形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともマイクロフォンチップ5の下方に配されていればよい。
また、下部シールド層35は、基板3の底面15aの下方側全体を覆うように形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともマイクロフォンチップ5の下方に配されていればよい。
さらに、シールド部8は、基板3の下部シールド層35及び蓋体9によって構成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば基板3の下部シールド層35のみ、もしくは、蓋体9のみからなるとしても構わない。
また、空洞部Sを外方に連通させる開口部41は、蓋体9に形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば基板3に形成されるとしても構わない。
また、空洞部Sを外方に連通させる開口部41は、蓋体9に形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば基板3に形成されるとしても構わない。
さらに、基板3は、凹部15を有する形状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、単純な板状に形成されるとしてもよい。また、蓋体9は、マイクロフォンチップ5を搭載する基板3の表面3aに被せる有底筒状に形成しても構わない。
また、上記実施形態においては、マイクロフォンチップ5を所謂コンデンサマイクロフォンとして説明したが、これに限ることはなく、マイクロフォンチップ5は例えば圧電素子を利用した所謂ピエゾ型マイクロフォンであっても構わない。ピエゾ型マイクロフォンではこれにグランド端子が形成されている場合があるため、この場合には、ワイヤー等によりマイクロフォンチップ5のグランド端子を基板3のグランド用接続配線部21aに直接電気接続すればよい。
さらに、マイクロフォンチップ5にグランド端子が形成されている場合には、上記実施形態のように、基板3の底面15aにLSIチップ7を搭載せずにマイクロフォンチップ5のみを搭載するとしてもよい。なお、この場合には、LSIチップ7を例えば半導体装置1とは個別に実装基板51上に搭載すればよい。
また、上記実施形態においては、マイクロフォンチップ5を所謂コンデンサマイクロフォンとして説明したが、これに限ることはなく、マイクロフォンチップ5は例えば圧電素子を利用した所謂ピエゾ型マイクロフォンであっても構わない。ピエゾ型マイクロフォンではこれにグランド端子が形成されている場合があるため、この場合には、ワイヤー等によりマイクロフォンチップ5のグランド端子を基板3のグランド用接続配線部21aに直接電気接続すればよい。
さらに、マイクロフォンチップ5にグランド端子が形成されている場合には、上記実施形態のように、基板3の底面15aにLSIチップ7を搭載せずにマイクロフォンチップ5のみを搭載するとしてもよい。なお、この場合には、LSIチップ7を例えば半導体装置1とは個別に実装基板51上に搭載すればよい。
さらに、中空の空洞部S内にはマイクロフォンチップ5が配されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、加速度センサチップ等の他の半導体センサチップが配されるとしても構わない。なお、加速度センサチップ等のように、空洞部Sを外方に連通させる必要がない場合には、基板3や蓋体9に開口部を形成しなくてもよい。
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。
1・・・半導体装置、3・・・基板、3b・・・裏面(他端面)、4・・・ハウジング、5・・・マイクロフォンチップ(半導体センサチップ)、8・・・シールド部、9・・・蓋体(導電部)、13・・・ダイヤフラム、15a・・・底面(一端面)、21a・・・グランド用接続配線部(グランド用配線部)、25・・・外部端子、25a・・・第1のグランド用外部端子(外部端子)、33・・・第2のグランド用外部端子(外部端子)、35・・・下部シールド層、39・・・第3のグランド用外部端子(外部端子)、51・・・実装基板、51a・・・表面、52A,52D・・・グランド用ランド、S・・・空洞部
Claims (10)
- 中空の空洞部を有するハウジング内に半導体センサチップを設けて構成される半導体装置であって、
前記ハウジングが、グランド用配線部と、前記ハウジングの外側に露出する複数の外部端子と、前記空洞部内に侵入しようとする電磁気的なノイズを遮断する導電性のシールド部とを備え、
前記グランド用配線部と前記シールド部とが、相互に異なる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。 - 前記ハウジングが、一端面に前記半導体センサチップを搭載する基板と、前記一端面及び前記半導体センサチップの上方を覆って前記基板と共に前記空洞部を形成する蓋体とを備え、
前記基板に前記グランド用配線部が形成されると共に、前記基板の他端面に前記複数の外部端子が形成され、
前記シールド部が、前記基板に形成されて少なくとも前記半導体センサチップの下方に配される導電性の下部シールド層と、前記蓋体の少なくとも一部をなして前記半導体センサチップの上方に配される導電部を備え、
前記導電部と前記下部シールド層とが、相互に異なる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1に記載の半導体装置。 - 前記導電部及び前記下部シールド層に電気接続される複数の前記外部端子が、相互に隣り合わせて配置さ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。
- 前記グランド用配線部及び前記シールド部に電気接続される複数の前記外部端子が、相互に隣り合わせて配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記半導体センサチップが、圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを備え、
前記ハウジングに、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4に記載の半導体装置。 - 基板の一端面に半導体センサチップを搭載すると共に前記一端面及び前記半導体センサチップの上方を蓋体により覆って、これら基板及び蓋体により前記半導体センサチップを含む中空の空洞部を形成した構成の半導体装置であって、
前記蓋体のうち少なくとも前記半導体センサチップの上方に配される部分が、導電性を有する導電部とされ、
前記基板に、少なくとも前記半導体センサチップの下方に配される導電性の下部シールド層と、前記基板の他端面に露出する複数の外部端子とが形成され、
前記導電部と前記下部シールド層とが、相互に異なる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。 - 前記導電部及び前記下部シールド層に電気接続される複数の前記外部端子が、相互に隣り合わせて配置されていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
- 前記半導体センサチップが、圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを備え、
前記基板若しくは前記蓋体の一方に、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の半導体装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置を実装基板の表面に実装する半導体装置の実装構造であって、
前記グランド用配線部及び前記シールド部に各々電気接続される複数の前記外部端子が、前記実装基板の表面に形成されてグランドパターンをなすグランド用ランドに接合されることを特徴とする半導体装置の実装構造。 - 請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置を実装基板の表面に実装する半導体装置の実装構造であって、
前記導電部及び前記下部シールド層に各々電気接続される複数の前記外部端子が、前記実装基板の表面に形成されてグランドパターンをなすグランド用ランドに接合されることを特徴とする半導体装置の実装構造。
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-
2007
- 2007-05-10 JP JP2007125586A patent/JP2008282971A/ja active Pending
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