JP2008288492A - 半導体パッケージ、その実装構造、及び、半導体パッケージの取り外し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半田によって実装基板に接合する電極パッドが、実装面に対向する一の外面のみに形成された構成の半導体パッケージを、実装基板から容易に取り外すことができる手段を提供する。
【解決手段】導電部及び絶縁部からなる基板３を有するパッケージ本体と、該パッケージ本体の内部に設けられた半導体チップ７とを備え、前記パッケージ本体の一の外面３ｃには前記導電部からなる複数の電極パッド２５が形成され、前記パッケージ本体の他の外面３ａ，３ｂには前記電極パッド２５に繋がる熱伝導部２７が形成されていることを特徴とする半導体パッケージ１。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体チップを備える半導体パッケージ、これを実装基板に実装した半導体パッケージの実装構造、及び、半導体パッケージの取り外し方法に関する。

従来の半導体パッケージには、例えば特許文献１のように、これを構成するパッケージ本体の外面のうちこれを実装する実装基板の実装面に対向する対向面のみに、実装基板の実装面に形成されたランド部に接合する電極パッド（金属製の接合パッド）を形成したものがある。これら半導体パッケージの電極パッドと実装基板のランド部とは半田によって接合されるようになっており、この半田の大半は、実装基板の実装面とパッケージ本体の対向面との間に位置し、半導体パッケージの側部から外側に突出することが無い。
したがって、この種の半導体パッケージでは、実装面における占有面積を最小限に抑えることができるため、実装基板やこれを搭載する電子機器の小型化を図ることができる利点を有する。
特開２００６−３１９０３３号公報

ところで、上述のように実装基板に実装された半導体パッケージに不具合が生じた場合には、半田ごて等の加熱機器により半導体パッケージと実装基板とを接合する半田を加熱・溶融して半導体パッケージを取り外す必要がある。しかしながら、この半田は半導体パッケージの側部から外側に突出しないため、前記半田を直接加熱・溶融することが困難となる。特に、この半導体パッケージとこれに隣り合わせて実装される他の電子部品との隙間が小さい場合には、半田ごてを前記半田に直接接触させることがさらに難しくなる。
なお、前記半田を加熱・溶融する他の方法としては、実装基板を加熱することも挙げられるが、この場合には、前記他の電子部品も同時に加熱されてしまうため、他の電子部品や実装基板に悪影響を及ぼす虞がある。また、半導体パッケージや他の電子部品を実装した実装基板ごと交換する場合には、前記電子機器の修理コストが高くなってしまうという問題もある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、実装基板から容易に取り外すことが可能な半導体パッケージ、その実装構造及び半導体パッケージの取り外し方法を提供することを目的としている。

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。
本発明の半導体パッケージは、導電部及び絶縁部からなる基板を有するパッケージ本体と、該パッケージ本体の内部に設けられた半導体チップとを備え、前記パッケージ本体の一の外面には前記導電部からなる複数の電極パッドが形成され、前記パッケージ本体の他の外面には前記電極パッドに繋がる熱伝導部が形成されていることを特徴とする。

この発明に係る半導体パッケージを実装基板に実装する際には、一の外面を実装基板の実装面に対向させた状態で、半田によりパッケージ本体の電極パッドを前記実装面に形成されたランド部に接合すればよい。なお、この実装状態においては、パッケージ本体の他の外面及びこれに形成された熱伝導部が外方に露出することになる。
そして、このように実装された半導体パッケージを実装基板から取り外す際には、外方に露出する熱伝導部を半田ごて等の加熱機器により加熱することで、この熱が熱伝導部から電極パッドを介して前記半田に伝わるため、前記半田を容易に加熱・溶融することができる。
また、半導体パッケージを取り外す際にはこれ自身を加熱すればよいため、実装基板やこれに実装される他の電子部品が同時に加熱されることを抑制することもできる。

また、前記半導体パッケージにおいては、前記パッケージ本体が、前記基板のうち前記他の外面の少なくとも一部に配される導電性の蓋体部材を備え、前記複数の電極パッドが、前記半導体チップに電気的に接続される入出力用電極パッドと、前記蓋体部材に電気的に接続されるグランド用電極パッドと、からなり、前記蓋体部材と前記グランド用電極パッドとが、前記熱伝導部によって電気的に接続される、としてもよい。
この場合には、半導体装置を実装する際に、グランド用電極パッドをグランドパターンに接続された実装基板のランド部に接合しておくことで、外方からパッケージ本体の内部に侵入しようとする電磁気的なノイズを蓋体部材において遮断することができる。したがって、ノイズの侵入に基づく半導体チップの誤作動を防止することが可能となる。

さらに、前記半導体パッケージにおいては、前記蓋体部材に、その周縁から内側に窪む複数の切り欠きが形成され、前記入出力用電極パッドに接続された前記熱伝導部が、少なくとも前記絶縁部を介して前記切り欠きに隣接して配置される、としてもよい。
この場合には、蓋体部材が基板の他の外面に配置されていても、入出力用電極パッドに繋がる熱伝導部は切り欠き及び絶縁部によって蓋体部材と電気的に絶縁されるため、半導体チップ及び入出力用電極パッドを含む電気回路が短絡することを防止できる。

また、入出力用電極パッドに繋がる熱伝導部は切り欠きによって外方に露出するため、蓋体部材が基板に取り付けられた状態のままでも加熱機器を他の外面に形成された熱伝導部に容易に接触させることができる。
さらに、切り欠きを形成することで基板のうち他の外面が露出する面積を最小限に抑えることが可能となり、前述したノイズを遮断する領域を拡大して、ノイズの侵入に基づく半導体チップの誤作動を確実に防止することができる。

また、前記半導体パッケージにおいては、前記パッケージ本体に、前記一の外面から前記他の外面まで貫通するスルーホールが形成され、該スルーホール内に、前記電極パッドと電気的に接続する導電性材料が充填され、前記他の外面に表出する前記導電性材料が前記熱伝導部をなす、としてもよい。
この発明に係る半導体パッケージを実装基板に実装する場合にも、前述のように、半田により電極パッドとランド部とを接合すればよい。そして、この接合状態においては、前記半田をスルーホール内に充填された導電性材料に接触させることができる。したがって、この半導体パッケージを実装基板から取り外す際には、加熱機器を他の外面に表出する導電性材料（熱伝導部）に接触させることで、加熱機器の熱が導電性材料を介して前記半田に伝わるため、前記半田を容易に加熱・溶融することができる。なお、この導電性材料は、例えば半田としても構わない。

さらに、前記半導体パッケージにおいては、前記パッケージ本体が、中空の空洞部と、該空洞部を外方に連通させる音響孔と、を有し、前記半導体チップが、前記空洞部内に配されると共に、圧力変動を検出するダイヤフラムを備えたマイクロフォンチップからなる、としてもよい。
この構成の半導体パッケージにおいては、音響等の圧力変動を音響孔から空洞部内に導入してマイクロフォンチップに到達させることで、前記圧力変動を検出することができる。

さらに、前記半導体パッケージにおいては、前記基板が、前記一の外面に開口する前記音響孔と、該音響孔の周縁に位置する環状の接合用パッドと、を有し、該接合用パッドが、前記他の外面に形成された熱伝導部に繋がる、としてもよい。
この構成の半導体パッケージを実装基板に実装する場合には、予め実装基板の厚さ方向に貫通する連通孔及びこの周囲に位置する前記実装面に略環状の接合用ランド部を形成した実装基板を用意しておく。

そして、半導体パッケージを実装基板に実装する際には、音響孔が連通孔に対向した状態で半田により接合用パッドと接合用ランド部とを接合する。この接合状態においては、前記圧力変動が連通孔及び音響孔を介して空洞部内に導入されるが、接合用パッドと接合用ランド部とを接合する半田によって、前記圧力変動が一の外面と実装面との隙間から外方に漏れ出ることを防止できる。
また、この半導体パッケージを実装基板から取り外す際には、熱伝導部を加熱機器により加熱することで、この熱が熱伝導部から接合用パッドを介して前記半田に伝わるため、前記半田を容易に加熱・溶融することができる。さらに、この取り外しの際には、実装基板やこれに実装される他の電子部品が同時に加熱されることを抑制することもできる。

また、本発明の半導体パッケージの実装構造は、半導体パッケージと、前記電極パッドに対向する位置に該電極パッドと電気的に接続されるランド部を形成した実装基板と、を備え、前記電極パッドと前記ランド部とを半田によって接合することを特徴とする。
さらに、本発明の半導体パッケージの実装構造は、半導体パッケージと、前記電極パッドに対向する位置に該電極パッドと電気的に接続されるランド部を形成した実装基板と、を備え、該実装基板に、その厚さ方向に貫通して前記音響孔に対向配置された連通孔、及び、前記接合用パッドに対向して前記連通孔の周囲に位置する接合用ランド部が形成され、前記電極パッドと前記ランド部、及び、前記接合用パッドと前記接合用ランド部を半田によってそれぞれ接合することを特徴とする。

これらの発明に係る半導体パッケージの実装構造によれば、半導体パッケージを実装基板から取り外す際には、前述したように、外方に露出する熱伝導部を加熱機器により加熱することで、この熱が電極パッドや接合用パッドを介して前記半田に伝わるため、前記半田を容易に加熱・溶融することができる。また、この加熱の際には、実装基板やこれに実装される他の電子部品が同時に加熱されることを抑制することもできる。
また、半導体パッケージの接合用パッドと実装基板の接合用ランド部とを半田で接合した状態においては、前述したように、前記圧力変動が連通孔及び音響孔を介して空洞部内に導入される際に、実装基板と半導体パッケージとの隙間から外方に漏れ出ることを防止できる。

また、前記半導体パッケージの実装構造においては、前記ランド部の一部が上面視して前記半導体パッケージの外方に露出するように形成され、前記半田が前記熱伝導部上にまで濡れ広がる、としてもよい。

この発明に係る半導体パッケージの実装構造によれば、電極パッドとランド部とを接合する半田が、外方に露出する前記熱伝導部上にまで濡れ広がっているため、半導体パッケージを実装基板から取り外す際には、このように濡れ広がった半田に加熱機器を直接接触させることもでき、半田を容易に加熱・溶融することが可能となる。

そして、半導体パッケージの取り外し方法は、前記半導体パッケージの実装構造において前記半導体パッケージを前記実装基板から取り外す半導体パッケージの取り外し方法であって、前記熱伝導部又は該熱伝導部上に濡れ広がった前記半田を加熱し、前記電極パッドと前記ランド部との間の半田を溶解することで、前記半導体パッケージを前記実装基板から取り外すことを特徴とする。
このようにすることで、前述したように、半導体パッケージを容易に取り外すことが可能となる。

本発明によれば、半導体パッケージの電極パッドと実装基板のランド部とを接合する半田を容易に加熱・溶融することができるため、半導体パッケージを実装基板から容易に取り外すことが可能となる。また、半導体パッケージを取り外す際に他の電子部品が同時に加熱されることを抑制できる。
そして、半導体パッケージに不具合が生じた場合には、他の電子部品も実装した実装基板を交換する必要がなくなるため、この実装基板を搭載する電子機器の修理コストの削減を図ることも可能となる。

以下、図１〜５を参照して本発明の第１実施形態に係る半導体パッケージについて説明する。図１〜４に示すように、この実施形態に係る半導体パッケージ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（半導体チップ）５、ＬＳＩチップ７及び蓋体部材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。

基板３は、セラミック多層配線基板をなしており、その側面３ｂには、基板３の表面３ａ及び裏面３ｃに開口する複数の溝１４が上記側面３ｂから窪んで形成されている。また、基板３には、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。

そして、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。
さらに、この基板３は、その裏面（一の外面）３ｃに形成された複数の入出力用電極パッド２５、グランド用電極パッド２６、及び、これら入出力用電極パッド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内部に形成された内部端子２３を入出力用電極パッド２５及びグランド用電極パッド２６に電気接続する熱伝導部２７を備えている。ここで、熱伝導部２７は、入出力用電極パッド２５及びグランド用電極パッド２６に連ねて側面（他の外面）３ｂに形成された溝１４の内面に形成されると共に、基板３の表面（上面、他の外面）３ａまで延びて形成されている。さらに、グランド用電極パッド２６は蓋体部材９と電気的に接続されている。

ところで、セラミック多層配線基板からなる基板３は以下のようにして形成することができる。
セラミック層を形成する組成材料は、Ａｌ_２Ｏ_３等の金属化合物、若しくはＡｌＮ等の金属窒化物を主原料とし、磁器添加物等を含むセラミック粉末原料に、樹脂バインダー、可塑剤、有機溶剤を混合処理する。このようにしてセラミックグリーンシートとして利用できるセラミックグリーンペーストが得られる。
セラミックグリーンペーストは、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のキャリアシートのシート面にセラミックグリーンシートとして形成する。このセラミックグリーンシートに乾燥処理を施し、タングステン等の導電性インクにより内部端子２３、入出力用電極パッド２５、グランド用電極パッド２６となる所定パターンの導電路をスクリーン印刷する。

そして、導電路を形成したセラミックシートを複数積層させてセラミック積層体として形成する。このとき、多層配線基板や側壁にスルーホールを形成し、スルーホール内に導電性インクを吸上げる等して熱伝導部２７や後述する導電性皮膜４７を形成することもできる。最後に、セラミック積層体に加熱圧着処理を施すことで、セラミック積層体の製造工程が終了する。
加熱圧着後のセラミック積層体は、脱脂処理後に内部電極が酸化しないように酸素濃度を制御した雰囲気炉の内部で１３００℃程度の温度で焼成処理し、さらに、Ｎｉメッキ、Ａｕメッキの順番でメッキ処理を外部に露出する導電路に施すことにより、内部端子２３、入出力用電極パッド２５、グランド用電極パッド２６、熱伝導部２７等の導電部を形成することができる。なお、焼成されたセラミック層は基板３の絶縁部をなしている。

蓋体部材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。また、蓋体部材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音響孔３１が形成されている。すなわち、蓋体部材９は、基板３と共にマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を内部に含む空洞部Ｓ、及び、空洞部Ｓを外方に連通させる音響孔３１を有するハウジング（パッケージ本体）４を構成している。
また、蓋体部材９には、上面視でその周縁から内側に窪む切り欠き３３が複数形成されている。この切り欠き３３は、基板３の表面３ａに形成された熱伝導部２７を外方に露出させており、入出力用電極パッド２５に接続された熱伝導部２７が蓋体部材９に接触しないようになっている。すなわち、これら熱伝導部２７は上面視でセラミックからなる絶縁部を介して切り欠き３３に隣接して配置されている。

以上のように構成された半導体パッケージ１においては、外方からの音響等の圧力変動を音響孔３１から空洞部Ｓ内に導入してマイクロフォンチップ５のダイヤフラム１３に到達させることで、前記圧力変動を検出することができるようになっている。
なお、この半導体パッケージ１を製造する際には、予め基板３を製造しておくが、この基板３は個々に製造されるとしてもよいし、基板３を多数連ねたシートの状態で製造した後に個々に分割するとしても構わない。また、シートで製造された基板３を切断した後にマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を実装してもよいし、シートで製造された基板３にマイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を実装した後に切断してもよい。
このように基板３を多数連ねて製造する場合には、相互に隣り合う基板３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３に分割することで、容易に基板３の溝１４を形成することができる。また、個々の基板３に分割する前に、前述の貫通孔内に熱伝導部２７を形成しておくことで、溝１４の内面に熱伝導部２７を形成することもできる。

そして、図５に示すように、上記構成の半導体パッケージ１を実装する実装基板５１の実装面５１ａには、半田５３により各電極パッド（入出力用電極パッド２５やグランド用電極パッド２６）と接合するためのランド部５２が複数形成されている。各ランド部５２は、実装基板５１の実装面５１ａのうち基板３の裏面３ｃに対向する対向領域の外側まで延びて形成されている。すなわち、各ランド部５２は半導体パッケージ１を上面視して各ランド部５２の一部が外方に露出するように配置されている。
この実装基板５１に半導体パッケージ１を実装する際には、実装基板５１の実装面５１ａに基板３の裏面３ｃを対向させた状態で、半田５３により半導体パッケージ１の各電極パッドを複数のランド部５２にそれぞれ接合する。この際には、例えば、ランド部５２上若しくは電極パッド上に半田５３を形成した後に、半導体パッケージ１を実装基板５１上に配置すると共に半田５３を加熱して各電極パッドとランド部５２とを接合すればよい。なお、各電極パッド上に半田５３を形成しておく場合には、例えば、各電極パッド上の半田５３に連なるように熱伝導部２７上に半田を形成しておいても構わない。

そして、上述のように半導体パッケージ１を実装基板５１に実装した半導体パッケージ１の実装構造においては、半田５３が、前記対向領域の外側に位置するランド部５２上及び溝１４の内面に形成された熱伝導部２７まで濡れ広がっている。すなわち、半田５３の一部が外方に露出している。
なお、半導体パッケージ１を実装基板５１に実装した状態において、導電性を有する蓋体部材９を実装基板５１のグランドパターンに電気接続しておくと、凹部１５の上方側から空洞部Ｓ内に侵入しようとする電磁気的なノイズを蓋体部材９において遮断することができる。

次に、この半導体パッケージ１を実装基板５１から取り外す方法について説明する。
この取り外し方法においては、例えば、基板３の側面３ｂや表面３ａに形成された熱伝導部２７に半田ごて等の加熱機器を接触させて熱伝導部２７を加熱する。この場合には、加熱機器の熱が熱伝導部２７から各電極パッドを介して半田５３に伝わるため、半田５３が加熱・溶融されることになる。また、この取り外し方法においては、例えば図５に示すように、外方に露出する半田５３に加熱機器Ｈを直接接触させて半田５３を加熱・溶融するとしてもよい。

上記半導体パッケージ１及びこれを実装基板５１に実装する実装構造によれば、外方に露出する基板３の熱伝導部２７、あるいは、外方に露出するランド部５２上や熱伝導部２７上に濡れ広がる半田５３に加熱機器を接触させることで、半田５３を容易に加熱・溶融させることができるため、半導体パッケージ１を実装基板５１から容易に取り外すことが可能となる。特に、基板３の表面３ａに熱伝導部２７を形成しておくことで、半導体パッケージ１とこれに隣り合わせて実装基板５１の実装面５１ａに実装される他の電子部品との隙間が小さく、基板３の側面３ｂに形成された熱伝導部２７や半田５３に加熱機器を接触させることができなくても、半導体パッケージ１を実装基板５１から容易に取り外すことが可能となる。特に、大きな外部音響等によりスティクションと呼ばれる可動電極（ダイヤフラム１３）と固定電極が張り付く現象が起こったマイクロフォンチップ５を搭載した半導体パッケージ１を容易に交換することができる。
以上のように、半導体パッケージ１を取り外す際にはこれ自身を加熱すればよいため、実装基板５１やこれに実装される他の電子部品が同時に加熱されることも抑制できる。そして、半導体パッケージ１に不具合が生じた場合には、他の電子部品も実装した実装基板５１を交換する必要がなくなるため、この実装基板５１を搭載する電子機器の修理コストの削減を図ることができる。

また、蓋体部材９に切り欠き３３を形成しておくことで、蓋体部材９と複数の入出力用電極パッド２５とが電気接続されてマイクロフォンチップ５、ＬＳＩチップ７及び入出力用電極パッド２５を含む電気回路が短絡することを防止できる。さらに、蓋体部材９が基板３に取り付けられた状態のままでも加熱機器を基板３の表面３ａに形成された熱伝導部２７に接触させることができる。
また、切り欠き３３を形成することで、基板３の表面３ａが外方に露出する面積を最小限に抑えることも可能となるため、ノイズを遮断する領域を拡大して、ノイズの侵入に基づくマイクロフォンチップ５の誤作動を確実に防止することができる。

また、この半導体パッケージ１によれば、これを実装基板５１に実装するだけで導電性の蓋体部材９を容易にグランドパターンに電気接続することができる。なお、上述のように蓋体部材９とグランド用電極パッド２６に接続された熱伝導部２７とを電気接続する場合には、蓋体部材９に切り欠き３３を形成して蓋体部材９に電気接続された熱伝導部２７を外方に露出させることがさらに好ましく、これにより、半導体パッケージ１を実装基板５１から取り外す際に、グランドパターンをなすランド部５２とグランド用電極パッド２６とを接合する半田５３を容易に加熱・溶融することが可能となる。

なお、この第１実施形態においては、熱伝導部２７とグランド用電極パッド２６が接触しているが、蓋体部材９が全ての熱伝導部２７に接触しないように形成することもできる。この場合には、別途グランド用電極パッド２６を蓋体部材９に接続する導電路を形成してもよい。なお、この導電路は、基板３の側面や側壁にスルーホールを形成する等して設けることができる。
また、各電極パッドに繋がる熱伝導部２７は、基板３の側面３ｂに形成された溝１４の内面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の側面３ｂに直接形成されるとしても構わない。

さらに、熱伝導部２７は、基板３の表面３ａまで延びて形成されるとしたが、少なくとも基板３の側面３ｂや溝１４に形成されていればよい。
また、基板３の側面３ｂや溝１４に形成される熱伝導部２７は、基板の厚さ方向にわたって側面３ｂや溝１４の全体に形成されるとしたが、少なくとも側面３ｂや溝１４の一部に形成されていればよい。ただし、この熱伝導部２７は、加熱機器の接触領域を十分に確保できるように、少なくとも基板３の裏面３ｃ側から第２のワイヤー１９と内部端子２３との電気接続部分よりも上方側（基板３の表面３ａに近い側）まで延びて形成されることがより好ましい。

また、実装基板５１の各ランド部５２は、基板３の裏面３ｃに対向する実装面５１ａの対向領域の外側に延びて形成されるとしたが、少なくとも基板３の電極パッドに対向する位置にそれぞれ形成されていればよく、例えば前記対向領域の内側に形成されるとしてもよい。
この場合でも、半導体パッケージ１を実装基板５１に実装する前に、予め電極パッド上に半田５３を形成しておくと共にこの半田５３に連なるように熱伝導部２７上に半田を形成しておけば、結果として、電極パッド上の半田５３が熱伝導部２７上にまで濡れ広がることになる。

次に、本発明による第２実施形態について図６を参照して説明する。なお、この第２実施形態の半導体パッケージのうち、第１実施形態の半導体パッケージ１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６に示すように、この実施形態に係る半導体パッケージ４１は、第１実施形態と同様に、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を配するための凹部４５を形成した基板４３を備えており、基板４３の裏面４３ｃには、ＬＳＩチップ７と電気接続される複数の電極パッド（入出力用電極パッド２５やグランド用電極パッド２６）が形成されている。
そして、本実施形態においては、基板４３の裏面（一の外面）４３ｃから表面（上面、他の外面）４３ａまで厚さ方向に貫通するスルーホール４３ｄが形成されており、スルーホール４３ｄの内面全体には、電極パッド２５に繋がる導電性皮膜４７が形成されている。この導電性皮膜４７は、電極パッド２５と同様に、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によって形成され、この材料にニッケル及び金のめっきを施して構成されている。したがって、このスルーホール４３ｄ内には半田（導電性材料）５３を充填することができ、このようにすることで、スルーホール４３ｄ内の半田５３のうち、基板４３の表面４３ａに表出する部分に半田ごて等の加熱機器を接触させることができる。すなわち、基板４３の表面４３ａに表出する半田５３が、加熱機器の熱を電極パッド２５上の半田５３に伝える熱伝導部の役割を果たすことになる。

また、蓋体部材９には、第１実施形態と同様の切り欠き３５が形成されており、この切り欠き３５によって前述のスルーホール４３ｄ、導電性皮膜４７及びこれに充填された半田５３が基板４３の表面４３ａから外方に露出させることが可能とされている。
以上のように構成された半導体パッケージ４１を実装基板５１に実装する際には、第１実施形態と同様に、半田５３により半導体パッケージ１の各電極パッドを複数のランド部５２にそれぞれ接合すればよい。そして、この接合の際には、半田５３がスルーホール４３ｄの内面に形成された導電性皮膜４７上に濡れ広がるようにしてスルーホール４３ｄ内に充填されるため、半田５３が基板３の表面３ａから切り欠き３５を介して外方に露出することになる。なお、この実装に先立って、予めスルーホール４３ｄ内に半田５３を充填させておいてもよい。

そして、この半導体パッケージ４１を実装基板５１から取り外す際には、半田ごて等の加熱機器をスルーホール４３ｄ内から外方に臨む半田（熱伝導部）５３に接触させて、この半田５３を容易に加熱・溶融することができる。したがって、上記半導体パッケージ４１によれば、第１実施形態の半導体パッケージ１と同様の効果を奏する。
なお、図示例ではスルーホール４３ｄ内に充填した半田５３が基板４３の表面４３ａから突出しているが、加熱機器が表面４３ａ側からスルーホール４３ｄ内の半田５３に到達できる程度であれば、スルーホール４３ｄ内の半田５３は前記表面４３ａに到達していなくてもよい。

また、この第２実施形態の半導体パッケージ４１においては、スルーホール内に半田が充填されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも熱伝導部をなす導電性材料が充填されるとしても構わない。すなわち、基板３の製造においてセラミック積層体を形成する際にスルーホール４３ｄを形成した後に、例えば、スルーホール４３ｄ内に導電性インク（導電性材料）を吸い上げると共に充填して、スルーホール４３ｄ内を導電性インクで満たすとしても構わない。この場合には、基板４３の表面４３ａに表出する導電性インクが加熱機器の熱を電極パッド２５上の半田５３に伝える熱伝導部の役割を果たすことになる。
さらに、この半導体パッケージ４１においては、スルーホール４３ｄが基板４３の裏面４３ｃから表面４３ａまで貫通して形成されるとしたが、これに限ることは無く、例えば電極パッド２５を形成した基板４３の裏面４３ｃから側面４３ｂまで貫通して形成されるとしても構わない。

次に、本発明による第３実施形態について図７〜９を参照して説明する。なお、この第３実施形態の半導体パッケージのうち、第１実施形態の半導体パッケージ１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７，８に示すように、この実施形態に係る半導体パッケージ６１は、第１実施形態と同様に、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を配するための凹部６５を形成した基板６３を備えており、基板６３の裏面（一の外面）６３ｃには、ＬＳＩチップ７と電気接続される複数の電極パッド（入出力用電極パッド２５やグランド用電極パッド２６）が形成されている。
そして、本実施形態においては、マイクロフォンチップ５及びＬＳＩチップ７を配する底面６５ａ及び基板６３の裏面６３ｃに開口する音響孔７１が形成されており、音響孔７１の開口部分の周縁に位置する前記裏面６３ｃに、電極パッドと同様の接合用パッド７５が形成されている。なお、この半導体パッケージ６１を構成する蓋体部材９には、音響孔が形成されておらず、基板６３の音響孔７１が中空の空洞部Ｓを外方に連通させる役割を果たしている。

また、基板６３の側面（他の外面）６３ｂには、第１実施形態の溝１４と同様に、基板６３の表面（上面、他の外面）６３ａ及び裏面６３ｃに開口する溝７４が前記側面６３ｂから窪んで形成されている。そして、この溝７４の内面には、接合用パッド７５に繋がる熱伝導部７７が形成され、熱伝導部７７は、基板６３の表面６３ａまで延びて形成されている。この熱伝導部７７は、前記電極パッドと同様の材料によって形成されている。
さらに、蓋体部材９には、第１実施形態と同様の切り欠き３７が形成されており、この切り欠き３７によって基板６３の表面６３ａに形成された熱伝導部７７が外方に露出することになる。

そして、図９に示すように、上記構成の半導体パッケージ６１を実装する実装基板８１には、第１実施形態と同様のパッド部５２に加えて、実装基板８１の厚さ方向に貫通する連通孔８３及びこの周囲に位置する実装面８１ａに略環状の接合用ランド部８２が形成されている。
そして、この実装基板８１に半導体パッケージ６１を実装する際には、音響孔７１を連通孔８３に対向させた状態で、半田５３により入出力用電極パッド２５及びグランド用電極パッド２６とランド部５２とを接合すると共に半田８４により接合用パッド７５と接合用ランド部８２とを接合する。この接合状態においては、音響等の圧力変動が実装基板８１の連通孔８３及び基板６３の音響孔７１を介して空洞部Ｓ内に導入されるが、接合用パッド７５と接合用ランド部８２とを接合する半田８４によって、圧力変動が基板６３の裏面６３ｃと実装面８１ａとの隙間から外方に漏れ出ることを防止できる。
また、この半導体パッケージ６１を実装基板８１から取り外す際には、熱伝導部７７を加熱機器により加熱することで、この熱が熱伝導部７７から接合用パッド７５を介して前記半田８４に伝わるため、前記半田８４を容易に加熱・溶融することができる。したがって、上記半導体パッケージ６１によれば、第１実施形態の半導体パッケージ１と同様の効果を奏する。

なお、この実施形態の半導体パッケージ６１において、接合用パッド７５に繋がる熱伝導部７７は、基板６３の側面６３ｂに形成された溝７４の内面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６３の側面６３ｂに直接形成されるとしても構わない。
また、熱伝導部７７は、基板６３の表面６３ａまで延びて形成されるとしたが、少なくとも基板６３の側面６３ｂや溝７４に形成されていればよい。
さらに、実装基板８１の接合用ランド部８２は、例えば第１実施形態の場合と同様に、基板６３の裏面６３ｃに対向する実装面８１ａの対向領域の外側に延びて形成されるとしても構わない。

また、上述した全ての実施形態において、蓋体部材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。
また、蓋体部材９には、その周縁から内側に窪む切り欠き３３，３５，３７が形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも基板３，６３に形成された熱伝導部２７，７７や基板４３のスルーホール４３ｄ内に充填された導電性材料を外方に露出させる切り欠きが形成されていればよい。すなわち、例えば、蓋体部材９に形成されて熱伝導部２７，７７や前記導電性材料を外方に露出させる切り欠きは、例えば、蓋体部材９の厚さ方向に貫通する貫通孔からなるとしてもよい。したがって、この場合でも、熱伝導部２７，７７やスルーホール４３ｄ内の導電性材料が、セラミックからなる基板３，４３，６３の絶縁部を介して上記貫通孔に隣接して配置されるようにすればよい。

さらに、基板３，４３，６３は、セラミック多層配線基板からなるとしたが、これに限ることはなく、例えば、上記実施形態と同様の電極パッドや内部端子、熱伝導部を形成した導電性のリードフレームを樹脂で封止して構成されるとしても構わないし、印刷回路基板としてもよい。これらの場合には、ドリルによる穴開け、レーザ加工、エッチング加工によってスルーホールを形成することもできる。
また、基板３，４３，６３は、凹部１５，４５，６５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。さらに、蓋体部材９は、マイクロフォンチップ５を搭載する基板３，４３，６３の表面３ａ，４３ａ，６３ａに被せる有底筒状に形成しても構わない。

また、基板３，４３，６３には、ＬＳＩチップ７が固定されるとしたが、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が固定されていればよく、ＬＳＩチップ７は、例えば半導体パッケージ１，４１，６１とは個別に実装基板５１，８１上に搭載されるとしても構わない。この場合には、マイクロフォンチップ５をワイヤー等により内部端子２３に直接電気接続すればよい。
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３，４３，６３や蓋体部材９の音響孔３１，７１が不要となる。

また、上記実施形態においては、基板３，４３，６３及び蓋体部材９からなるハウジング（パッケージ本体）４の中空の空洞部Ｓ内にマイクロフォンチップ５を配した構成の半導体パッケージ１，４１，６１について述べたが、本発明は、例えば、基板に搭載された半導体チップを樹脂モールドにより封止した構成の半導体パッケージに適用することもできる。この場合には、基板及び樹脂モールドによってパッケージ本体が構成されることになる。なお、この場合には、半導体パッケージが実装基板に実装された状態で外方に露出する樹脂モールドの外面（他の外面）に、上記実施形態と同様の熱伝導部が形成されるとしてもよい。ただし、この場合でも、熱伝導部は、実装基板に電気接続させる外部端子を露出させたパッケージ本体の裏面側から、樹脂モールドで封止される内部端子と半導体チップに電気接続されたワイヤーとの電気接続部分よりも上方側（パッケージ本体の表面側）まで延びて形成されていることがより好ましい。

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。

この発明の第１実施形態に係る半導体パッケージを基板の表面側から見た状態を示す概略上面図である。 図1の半導体パッケージを基板の裏面側から見た状態を示す概略下面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１の半導体パッケージを実装基板に実装した状態を示す概略側断面図である。 この発明の第２実施形態に係る半導体パッケージを実装基板に実装した状態を示す概略側断面図である。 この発明の第３実施形態に係る半導体パッケージを基板の裏面側から見た状態を示す概略下面図である。 図７のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図７の半導体パッケージを実装基板に実装した状態を示す概略側断面図である。

符号の説明

１，４１，６１…半導体パッケージ、３，４３，６３…基板、３ａ，４３ａ，６３ａ…表面（他の外面）、３ｂ，４３ｂ，６３ｂ…側面（他の外面）、３ｃ，４３ｃ，６３ｃ…裏面（一の外面）、４…ハウジング（パッケージ本体）、５…マイクロフォンチップ（半導体チップ）、９…蓋体部材、１３…ダイヤフラム、２３…内部端子、２５…入出力用電極パッド、２６…グランド用電極パッド、２７，７７…熱伝導部、３１，７１…音響孔、３３，３５，３７…切り欠き、４３ｄ…スルーホール、５１，８１…実装基板、５１ａ，８１ａ…実装面、５２…ランド部、５３，８４…半田、７５…接合用パッド、８２…接合用ランド部、Ｓ…空洞部

Claims (10)

1. 導電部及び絶縁部からなる基板を有するパッケージ本体と、該パッケージ本体の内部に設けられた半導体チップとを備え、
   前記パッケージ本体の一の外面には前記導電部からなる複数の電極パッドが形成され、
   前記パッケージ本体の他の外面には前記電極パッドに繋がる熱伝導部が形成されていることを特徴とする半導体パッケージ。
2. 前記パッケージ本体が、前記基板のうち前記他の外面の少なくとも一部に配される導電性の蓋体部材を備え、
   前記複数の電極パッドが、前記半導体チップに電気的に接続される入出力用電極パッドと、前記蓋体部材に電気的に接続されるグランド用電極パッドと、からなり、
   前記蓋体部材と前記グランド用電極パッドとが、前記熱伝導部によって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
3. 前記蓋体部材に、その周縁から内側に窪む複数の切り欠きが形成され、
   前記入出力用電極パッドに接続された前記熱伝導部が、少なくとも前記絶縁部を介して前記切り欠きに隣接して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体パッケージ。
4. 前記パッケージ本体に、前記一の外面から前記他の外面まで貫通するスルーホールが形成され、
   該スルーホール内に、前記電極パッドと電気的に接続する導電性材料が充填され、
   前記他の外面に表出する前記導電性材料が前記熱伝導部をなすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
5. 前記パッケージ本体が、中空の空洞部と、該空洞部を外方に連通させる音響孔と、を有し、
   前記半導体チップが、前記空洞部内に配されると共に、圧力変動を検出するダイヤフラムを備えたマイクロフォンチップからなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
6. 前記基板が、前記一の外面に開口する前記音響孔と、該音響孔の周縁に位置する環状の接合用パッドと、を有し、
   該接合用パッドが、前記他の外面に形成された熱伝導部に繋がることを特徴とする請求項５に記載の半導体パッケージ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体パッケージと、前記電極パッドに対向する位置に該電極パッドと電気的に接続されるランド部を形成した実装基板と、を備え、
   前記電極パッドと前記ランド部とを半田によって接合することを特徴とする半導体パッケージの実装構造。
8. 請求項６に記載の半導体パッケージと、前記電極パッドに対向する位置に該電極パッドと電気的に接続されるランド部を形成した実装基板と、を備え、
   該実装基板に、その厚さ方向に貫通して前記音響孔に対向配置された連通孔、及び、前記接合用パッドに対向して前記連通孔の周囲に位置する接合用ランド部が形成され、
   前記電極パッドと前記ランド部、及び、前記接合用パッドと前記接合用ランド部を半田によってそれぞれ接合することを特徴とする半導体パッケージの実装構造。
9. 前記ランド部の一部が上面視して前記半導体パッケージの外方に露出するように形成され、
   前記半田が前記熱伝導部上にまで濡れ広がっていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の半導体パッケージの実装構造。
10. 請求項９に記載の半導体パッケージの実装構造において前記半導体パッケージを前記実装基板から取り外す半導体パッケージの取り外し方法であって、
    前記熱伝導部又は該熱伝導部上に濡れ広がった前記半田を加熱し、前記電極パッドと前記ランド部との間の半田を溶解することで、前記半導体パッケージを前記実装基板から取り外すことを特徴とする半導体パッケージの取り外し方法。

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