JP2010161271A - 半導体パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器基板に搭載可能な半導体パッケージにおいて、半導体パッケージを構成する基材とカバーとの接合強度が低下することを防止する手段を提供する。
【解決手段】基材１１と、基材の上に形成された容量部１２と、容量部を覆うように、基材の上に形成された側壁部と上面部を有するカバー１４を備え、基材には、容量部を囲うように、基材とカバーを接続する接合パターンが形成されており、接合パターンは、実質的に均一なパターン幅Ａを有する部位Ａと、パターン幅Ａよりもパターン幅が拡張されたパターン幅Ｂを有する部位Ｂを有していることを特徴とする半導体パッケージ。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器基板に搭載可能な半導体パッケージに関する。

従来のシールドケースの実装方法として、特許文献１に開示されているような技術が知られている。そこで、特許文献１に開示されている技術について、図１６を参照して説明する。

図１６には、電子機器基板１に銅箔パターン２が形成されており、銅箔パターン２の上にシールドケース３が接合する技術が開示されている。ここで、銅箔パターン２には、狭幅部４が形成されている。狭幅部４の役割は、電子機器基板１とシールドケース３を接合する半田クリームの表面張力により、ケースの位置ずれを修正することにある。また、特許文献１の技術は、電子機器基板１には複数の部品の一部に対してケースを実装する技術である。
特開２００７−２０１３５６号公報

しかしながら、特許文献１が開示するシールドケース実装においては、銅箔パターン幅が局所的に縮小されている。そのため、パッケージ全体が小型化すると、シールドケースを接合する際に、銅箔パターン幅が局所的に縮小されている部分の接合面積がさらに小さくなってしまう。その結果、接合面積が小さくなる箇所において、接合強度の低下が問題となる。

前記課題を解決するために、本発明に係る搭載可能な半導体パッケージは、基材と、基材の上に形成された容量部と、容量部を覆うように、基材の上に形成された側壁部と上面部を有するカバーとを備え、基材には、容量部を囲うように、基材とカバーを接続する接合パターンが形成されており、接合パターンは、実質的に均一なパターン幅Ａを有する部位Ａと、パターン幅Ａよりもパターン幅が拡張されたパターン幅Ｂを有する部位Ｂを有している。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージによると、パターン幅が拡張した部位を有しているため、基材上のパターンにカバーを接合させたとしても、パターンとカバーの接合面積は保たれるため、接合強度を増強できるという効果がある。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、接合パターンは、金属材料からなることが好ましい。また、接合パターンは、基材上に形成された凹みを有するレジストパターンにより形成されている（定義されている）ことが好ましい。また、カバーと基材との接合は、導電性を持った接合材を使用して接続させていることが好ましい。ここで、接合材は、半田金属材料及び接着剤などからなる。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージによると、金属材料からなる接合材を接合パターンに塗布する際には、カバーと基材の密閉性を上げるために、塗布開始点と塗布終了点がオーバーラップするように接合材を塗布することが必要となる。その際、パターン幅が拡張した部位をあらかじめ設けておくことで、余剰な接合材が確実に部位Ｂ内に収まるという効果がある。そのため、余剰な接合材が、容量部を搭載するための金属パターンなどの他の金属パターンと接触することを防ぐことが出来る。そのため、電気的ショートの危険性を確実に防止することが出来るという効果がある。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、部位Ｂの接合パターンに占める割合は、約１０％以上約３０％以下であることが好ましい。コスト面で効果があるからである。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、部位Ｂの一部はカバー側壁部の内側に形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、カバーの位置ずれを起こす力が働いた際にも、カバー内側に動こうとする作用に対して、部位Ｂの一部である部位Ａからのでっぱり部位が邪魔をする働きが出来るからである。つまり、セルフアライメントの効果が高まる効果がある。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、部位Ａの一部はカバーの側壁部の内側に形成されており、部位Ｂの一部はカバーの側壁部の内側に形成されており、部位Ｂの一部の方が部位Ａの一部よりもさらに内側に形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、カバーの位置ずれを起こす力が働いた際にも、カバー内側に動こうとする作用に対する抵抗力がさらに増すからである。つまり、セルフアライメントの効果がさらに高まる効果がある。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、部位Ｂは、２箇所に形成されていることが好ましい。部位Ｂが２箇所に形成されていることにより、前述の効果がさらに増すからである。また、接合材の加熱硬化時に発生する位置修正効果が損なわれる場合には、拡張部位を複数個以上設けることにより、リフロー時に発生するセルフアライメント効果がさらに十分に得られるからである。対称な位置に拡張部位が形成されている方が、リフロー時に発生するセルフアライメント効果がさらに得られるからである。また、２箇所に形成される部位Ｂは、基材の各辺の垂直二等分線を軸に線対称となっていることが好ましい。また、２箇所に形成される部位Ｂは、基材に対して点対称となっていることが好ましい。つまり、２箇所に形成される部位Ｂは、対称な位置に配置されていることが好ましい。対称な位置に拡張部位が形成されている方が、リフロー時に発生するセルフアライメント効果がさらに得られるからである。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、パターン幅Ｂは、パターン幅Ａの約１．２倍以上且つ約２倍以下であることが好ましい。レイアウトとして効果があるからである。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、容量部は、半導体デバイスであることが好ましく、さらに、ＭＥＭＳデバイスであることが好ましい。ここで、ＭＥＭＳデバイスとは、半導体プロセス技術を用いて形成された各種のセンサーのことであり、マイクロホン（ＭＥＭＳマイク）、圧力センサー、加速度センサー、角速度センサーなどがある。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、基材又はカバーのどちらか一方に、貫通孔が形成されていることが好ましい。貫通孔からの音波を容量部が検知する場合にはマイクロホンとして半導体パッケージは機能し、貫通孔からの圧力を容量部が検知する場合には圧力センサーとして半導体パッケージは機能する。その場合、貫通孔は、圧力又は音波の導入孔として機能するからである。また、容量部が加速度又は角速度を検知する場合には、それぞれ加速度センサー又は角速度センサーとして半導体パッケージは機能するが、その際にも半導体パッケージ内の空気の通り抜け道として貫通孔が機能するからである。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、カバーと基材の接合パターンが接触する接触面は、接合パターンにおけるカバーと接触する面に対して平行になるように形成されていることが好ましい。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、カバーの側壁部は、基材とカバーの接続部分近傍において、基材の外側方向に折れ曲がっていることが好ましい。このような構成とすることで、外側に折れ曲がった分だけ、基材とカバーの接合面積を増加させることができ、カバーの接合強度を増強することが出来るからである。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、カバーの側壁部は、基材とカバーの接続部近傍である部位Ｃ及び部位Ｃ以外の部位Ｄから構成されており、部位Ｃは、部位Ｄと比較して幅が短いほうが好ましい。このような構成とすることで、接合パターンが狭小化パターンであっても、接合させることができるからである。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージにおいて、カバーの側壁部は、基材とカバーの接続部近傍である部位Ｅ及び部位Ｅ以外の部位Ｆから構成されており、部位Ｅは、部位Ｆと比較して、接続部近傍に向かい、実質的に連続に幅が細くなることが好ましい。このような構成とすることで、カバーの接合強度の増強と狭小化パターンへの適用を両立するような設計が可能となる。

本発明に係る搭載可能な半導体パッケージは、携帯電話などの電子機器基板への搭載を可能とする半導体パッケージであることが好ましい。

尚、以上の特徴を矛盾が生じないように適宜組み合わせることが出来ることは言うまでもない。また、それぞれの特徴において、効果が複数期待できる場合も、全ての効果を発揮できなければいけないわけではない。

本発明によれば、基材に設けられた基材とカバーの接合パターンは、パターン幅が拡張された拡張部位を有しているため、基材上のパターンにカバーを接合させたとしても、パターンとカバーの接合面積は保たれるので、接合強度を増強できるという効果がある。

さらに、金属材料からなる接合材をオーバーラップするように接合パターンに塗布する際にも、余剰な接合材が確実に拡張部位内に収まるという効果がある。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。また、本発明で使用している、材料、数値は好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されることはない。また、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに加えるならば、他の実施形態との組み合わせなども可能である。尚、ここでは、容量部は、ＭＥＭＳデバイスであるとして説明する。ＭＥＭＳデバイスとは、後述するが、半導体プロセスを用いて形成されたコンデンサを指している。ＭＥＭＳデバイスの例としては、マイクロホン（ＭＥＭＳマイク）、圧力センサー、加速度センサー、角速度センサーなどが挙げられる。以上のことは、本発明に共通して言えることである。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを携帯電話などの電子機器に搭載するための半導体パッケージとして構成した際の断面図を示している。図１に示すように、基材１１の第１の面には、ＭＥＭＳデバイス１２及びＣＭＯＳなどからなる回路１５が搭載されている。また、基材１１には、ＭＥＭＳデバイス１２及び回路１５を覆うように、カバー１４が形成されており、基材１１とカバー１４は接合材１３により接合されている。そのため、基材１１とカバー１４とＭＥＭＳデバイス１２に囲まれた空間１７が形成されることとなる。このようにして、搭載可能な半導体パッケージ１０が形成される。また、カバー１４には、ＭＥＭＳデバイス１２に圧力又は音圧を伝える貫通孔（導入孔）１８が形成されている。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージを電子機器基板１９に実装した際の断面図を示している。図２に示すように、半導体パッケージ１０が、接合部品２０を介して、電子機器基板１９に実装されている。このように、本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージは、携帯電話などの電子機器などに搭載可能な半導体パッケージである。ここで、電子機器基板１９と半導体パッケージ１０とは、電気的に接続されていることは言うまでもない。

図３は、半導体パッケージ１０中の基材１１の断面図を詳細に説明した図である。基材１１には、金属メッキ処理が施され、基材１１の第１の面には金属膜２１が形成されている。また、金属膜２１上には、凹部を有するレジストパターン２２が印刷処理などにより形成されており、金属膜２１が露出する部分（レジストが印刷形成されていない凹部に対応）と金属膜２１が露出しない部分とが形成されることとなる。そして、この金属膜２１が露出する部分に、カバー１４、ＭＥＭＳデバイス１２、回路１５及びボンディングワイヤー１６が接合されることとなる。つまり、カバー接合パターン、ＭＥＭＳデバイス接合パターン、回路接合パターン及びボンディングワイヤー接合パターンがレジストパターン２２により定義されているということができる。

図４は、半導体パッケージ１０中の基材１１の上面図を詳細に説明した図である。図４は、図３の上面図であるということも出来る。図４から分かるように、基材１１には、金属膜２１が露出している部分と金属膜２１が露出せずにレジストパターンが形成されている部位が存在している。ここで、金属膜２１が露出している部分は、基材１１とカバー１４を接合するカバー接合パターン２４と、基材１１とＭＥＭＳデバイス１２を接合するデバイス接合パターン２５と、基材１１と回路１５を接合する回路接合パターン２６と、基材１１とボンディングワイヤー１６を接合するボンディングワイヤー接合パターン２７などがある。ここで、カバー接合パターン２４は、実質的に均等な幅ａを有する部位Ａと、幅ａよりも広い幅の幅ｂを有する部位Ｂを有している。部位Ｂが占める面積の割合は、カバー接合パターン２４の占める面積（部位Ａが占める面積と部位Ｂが占める面積の合計）に対して、約１０％以上約３０％以下である。

図５は、半導体パッケージ１０中の基材１１の上面図を詳細に説明した図である。また、図６（ａ）は図５のＡ−Ａ’線の断面図においてカバー１４をカバー接合パターン２４に接合させた状態を表しており、図６（ｂ）は図５のＢ−Ｂ’線の断面図においてカバー１４をカバー接合パターン２４に接合させた状態を表している。ただし、接合材１３については図示を省略している。図５〜図６からも、カバー接合パターン２４は、実質的に均等な幅ａを有する部位Ａと、幅ａよりも広い幅の幅ｂを有する部位Ｂを有していることが分かる。

本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージは、拡張幅である部位Ｂを有することに特徴がある。このような構成とすることにより、カバー接合パターンにカバーを接合する際の接合面積を確保できるため、接合強度を確保することが出来るという効果がある。

図１３は、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが無い形状Ａにおけるカバーと基材の接合強度と、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが有る形状Ｂにおけるカバーと基材の接合強度とを比較した図である。図１３から分かるように、形状Ａの接合強度の平均値が約３７（Ｎ）であるのに対し、形状Ｂの接合強度の平均値は約４０（Ｎ）である。従って、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが有る方が無い場合に比べて、カバーと基材の接合強度が約１０％上昇することが分かる。

また、カバーと基材を貼り合わせるために、金属材料からなる接合材をカバー接合パターンに塗布する際には、カバーと基材の密閉性を上げるために、オーバーラップするように接合材を塗布することが必要となる。その際、拡張幅である部位Ｂをあらかじめ設けておくことで、余剰な接合材が確実に部位Ｂ内に収まる。そのため、余剰な接合材がＭＥＭＳデバイス接合パターンなどの他の金属パターンと接触することによる、電気的ショートの危険性を確実に防止することが出来るという効果がある。

また、本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージは、部位Ｂのカバー接合パターンに占める割合は、約１０％以上約３０％以下であることが好ましい。拡張部位Ｂを形成するためには、金属膜２１をメッキ処理により余分に形成する必要がある。そのため、メッキ処理によるコスト増を抑えるために、拡張部位Ｂの割合を上記範囲に抑えることが好ましいからである。

また、本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージは、部位Ｂの幅ｂが部位Ａの幅ａの約１．２倍以上且つ約２倍以下であることが好ましい。カバー接合パターンの内側に形成されているデバイス接合パターン及び回路接合パターンとの接触を避けることを考慮すると、上記範囲に抑えることが好ましいからである。

また、本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージにおいて、部位Ｂの一部はカバー側壁部の内側に形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、カバーの位置ずれを起こす力が働いた際にも、カバー内側に動こうとする作用に対して、部位Ｂの一部である部位Ａからのでっぱり部位が邪魔をする働きが出来るからである。つまり、セルフアライメントの効果が高まる効果がある。図１４は、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが無い形状Ａにおけるセルフアライメント効果が働いた際の移動量と、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが有る形状Ｂにおけるセルフアライメント効果が働いた際の移動量とを比較した図である。図１４から分かるように、形状Ａにおいてセルフアライメント効果が働いた際の移動量の平均値は約０．０１８ｍｍであるのに対し、形状Ｂにおいてセルフアライメント効果が働いた際の移動量の平均値は約０．０３１ｍｍである。従って、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが有る方が無い場合に比べて、セルフアライメント効果が約７０％向上することが分かる。

本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージにおいて、部位Ａの一部はカバーの側壁部の内側に形成されており、部位Ｂの一部はカバーの側壁部の内側に形成されており、部位Ｂの一部の方が部位Ａの一部よりもさらに内側に形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、カバーの位置ずれを起こす力が働いた際にも、カバー内側に動こうとする作用に対する抵抗力がさらに増すからである。

本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージにおいて、カバーに貫通孔が形成されている例を用いて説明したが、基材又はカバーのどちらか一方に貫通孔が形成されていることが好ましい。貫通孔からの音波をＭＥＭＳデバイスが検知する場合にはマイクロホン（ＭＥＭＳマイク）として機能し、貫通孔からの圧力をＭＥＭＳデバイスが検知する場合には圧力センサーとして機能する。その場合、貫通孔は、圧力又は音波の導入孔として機能するからである。また、ＭＥＭＳデバイスが加速度又は角速度を検知する場合には、それぞれ加速度センサー又は角速度センサーとして半導体パッケージは機能するが、その際にも半導体パッケージ内の空気の通り抜け道として貫通孔が機能するからである。尚、容量部が圧力センサー又はマイクロホンとして機能する場合には、圧力又は音波が直接容量部に伝わるようにするために、貫通孔が容量部のほぼ直上又は、ほぼ直下に形成されていることが好ましい。

尚、接合材の材用としては、導電材料であることが好ましく、半田などの金属材料又は導電性の接着剤、及びその両者を含んでいることが好ましい。また、カバーは外部からの干渉を抑制する効果を有しており、銅、亜鉛及びニッケルの合金などにより成形されている。カバー厚さは０．１ｍｍ程度に成形されている。また、接合材を塗布する方法は、ディスペンス塗布による描画枠塗布法などがある。描画枠塗布法だと、塗布動作開始とペースト吐出時でのタイムラグが生じるので、本発明の効果をより期待できることとなる。また、ＣＭＯＳなどの回路としては、増幅器などがある。

ここで、本発明の第１の実施形態で登場したＭＥＭＳデバイスの構造について、ＭＥＭＳマイクを例にとって説明することにする。

ＭＥＭＳマイクは、ｎ型のシリコン基板と、シリコン基板上に形成された第１の電極を有する振動膜と、振動膜の上に存在するエアギャップを介して形成された第２の電極を有する固定膜と、固定膜を支持する支持膜より構成されている。ここで、シリコン基板には、シリコン基板貫通孔が形成されており、固定膜には、複数の音孔が形成されており、エアギャップは、支持膜の一部を、音孔を利用したエッチングなどの方法で除去することで形成されている。尚、固定膜に形成された音孔を通過する音波が、シリコン基板貫通孔上に形成された振動膜が揺らすことによる第１の電極と第２の電極間の容量変位を読み取ることで、ＭＥＭＳマイクはマイクとして機能している。尚、第１の電極と第２の電極は１対のコンデンサとして機能している。

次に、本発明の第１の実施形態で登場したＭＥＭＳデバイス接合パターンについて図１５（ａ）〜（ｃ）を参照して簡単に説明する。図１５（ａ）〜（ｃ）は、ＭＥＭＳデバイス接合パターンについての説明図である。

図１５（ａ）は、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部５１には金属膜が形成されず、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの周縁部５３にのみ金属膜が形成されている状態を示した図である。第１の実施形態及び変形例においては、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部５１にも金属膜が形成されている図面を用いて説明していたが、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部５１には、金属膜が形成されていなくてもよい。それは、ＭＥＭＳデバイスにおけるシリコン基板には振動膜を揺らすためのシリコン基板貫通孔が形成されているためである。シリコン基板貫通孔周縁部のみシリコン基板が残っているため、その部分のみが基材と接合すればよい。従って、本来は、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部５１には、金属膜は形成されていなくてもよい。尚、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部５１には、レジストも形成されていなくてもよい。

しかし、図１５（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部５１にも金属膜５２を形成することで、図１５（ｃ）に示すように、ＭＥＭＳデバイス接合パターン全体に金属膜５４が形成されている方が好ましい。それは以下の理由による。

まず、ＭＥＭＳデバイスを基材に接合するには、ＭＥＭＳデバイス接合パターンにおける周縁部に熱硬化性のエポキシ系接着剤を塗布することが必要となる。ここで、ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部まで金属膜を形成しておくことにより、接着剤を塗布できる面積が増加するために接着剤を保持できる量が増加する。そのため、ＭＥＭＳデバイスと基材の接合強度を増加させることが出来るという効果がある。具体的には、シェア強度を約８Ｎから約９．５Ｎまで増やすことができ、シェア強度を約２０％増やすことが出来る。ここでシェア強度とは、基材と平行な方向からの強度のことを言う。

また、接着剤が他のめっきパターンへ接着剤が流れ出ることを抑制することが出来るという効果もある。具体的には、接着剤流れ出しの限界設定塗布量を約５０μｇから約６０μｇまで増やすことができ、限界設定塗布量を約２０％向上させることが出来た。

また、接着剤をオーバーラップするように塗布する際にも、重ね塗りに対する余裕度が向上する。これは、ＭＥＭＳデバイスのシリコン基板の上面図が略菱形形状の時に非常に効果的である。略菱形形状の場合、ＭＥＭＳデバイス接合パターンも略菱形形状にする必要があり、菱形の角部のうち、角度が広い部分を塗布開始点及び塗布終了点とすることで、重ね塗りによる塗布量大をより効果的に吸収することが出来るからである。

（第１の実施形態の第１変形例）
図７（ａ）、（ｂ）は、カバー接合パターンの第１変形例を示す図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、部位Ｂは、２箇所に形成されていてもよい。部位Ｂが２箇所に形成されていることにより、前述の接合強度の効果と電気的ショートを抑制する効果がさらに高まる。また、接合材の加熱硬化時に発生する位置修正効果が損なわれる場合には、拡張部位を複数個以上設けることにより、リフロー時に発生するセルフアライメント効果がさらに十分に得られる。また、この際、１対の部位Ｂが、基材１１の各辺の垂直二等分線を軸として、それぞれほぼ対称の位置に配置されることが好ましい。対称な位置に拡張部位が形成されている方が、リフロー時に発生するセルフアライメント効果がさらに得られるからである。

（第１の実施形態の第２変形例）
図８（ａ）〜（ｃ）は、カバー接合パターンの第２変形例を示す図である。図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、長方形形状ではない拡張部位Ｂが形成されていてもよい。図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、拡張部位は、長方形形状ではなく、半楕円形状であってもよい。拡張部位を半楕円形状とすることにより、ＭＥＭＳデバイスパターンや増幅器パターンなどと余剰な接合部材とが接触しにくいような設計に適宜変更可能だからである。また、拡張部位は、正方形形状でも構わない。尚、拡張部位が複数あることによる効果は、第１の実施形態の第１変形例と同様の効果が期待できる。

（第１の実施形態の第３変形例）
図９は、カバー接合パターンの第３変形例を示す図である。図９に示すように、長方形形状の拡張部位Ｂと半楕円形状の拡張部位Ｃの両者が形成されていてもよい。尚、拡張部位が複数あることによる効果などは、第１の実施形態の第１変形例及び第２の変形例と同様の効果が期待できる。

（第１の実施形態の第４変形例）
図１０（ａ）、（ｂ）は、カバー接合パターンの第４変形例を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、拡張部位Ｂは、２個以上あってもよい。尚、拡張部位が複数あることによる効果などは、第１の実施形態の第１変形例〜第３の変形例と同様の効果が期待できる。

（第１の実施形態の第５変形例）
図１１（ａ）、（ｂ）は、カバー接合パターンの第５変形例を示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、拡張部位Ｂは、基材に対して線対称となる位置に配置されていてもよい。ここで、図１１（ｂ）のように、レイアウト上、問題無いのなら、カバー接合パターンの外側に出るように、拡張部位が形成されていても構わない。ただし、内側に形成されている方が、半導体パッケージ全体の小型化のために、望ましい。尚、拡張部位が複数あることによる効果などは、第１の実施形態の第１変形例〜第４の変形例と同様の効果が期待できる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図１２（ａ）〜図１２（ｅ）を参照して詳細に説明する。また、本発明で使用している、材料、数値は好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されることはない。また、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに加えるならば、他の実施形態との組み合わせなども可能である。尚、特に、第１の実施形態及び変形例と組み合わせることが効果的である。ここで、図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、カバーと基材の接合部位を説明するための図である。

図１２（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体パッケージの一部を示した図である。図１２（ａ）の説明は、図１及び図３と同じなので説明を省略する。また、図１２（ｂ）〜図１２（ｅ）は、図１２（ａ）の接合部分Ａの拡大図である。以下で、図１２（ｂ）〜図１２（ｅ）の詳細について説明する。

図１２（ｂ）は、カバーとカバー接合パターンが、接合部材を介して接触するカバーの接触面は、接合パターンにおけるカバーと接触する面に対して平行になるような形状を使用した例を示した図である。

図１２（ｃ）は、カバー側壁部における基材とカバーの接続部分近傍において、基材の外側方向に折れ曲がっているような形状を使用した例を示した図である。このように、接触部分近傍において、曲げ加工を施すことにより、カバー側壁部の厚さ以上の接合面積を得ることが出来る。そのため、カバーの接合強度を増強することができるという効果がある。接触部分の幅は、カバー側壁部の厚さの約２倍程度であることが好ましい。具体的には、曲げ加工を行う長さを、接触部分近傍の各辺につき０．２ｍｍ程度とする。これにより、側壁部の厚さが０．１ｍｍに構成されているカバーの接合面積を２倍にする事が可能となる。

図１２（ｄ）は、カバー側壁部における基材とカバーの接続部分近傍において、厚さを２段階にする形状を使用した例を示した図である。具体的には、均一幅を有する部位Ｄに対して、接合部先端部位Ｃは、部位Ｄの約１／２程度の厚さとなるように公正する。別の言い方をすれば、カバーの接合部分近傍は、先細りの形状となっていると言うことも出来る。このように先細りの形状とすることにより、さらに狭小化されたカバー接合パターンへの接合が可能になるという利点が得られる。

図１２（ｅ）は、カバー側壁部における基材とカバーの接続部分近傍において、接合パターン面に近づくにつれて徐々に先端の厚さが薄くなるように、Ｒ加工がされている形状を使用した例を示した図である。具体的には、均一幅を有する部位Ｆに対して、接合部先端部位Ｅは、部位Ｆに対して０．０５ｍｍ程度のＲ加工が行われており、Ｒ加工はカバーの内側に施されている。このように、Ｒ加工を施すことにより、さらに狭小化されたカバー接合パターンへの接合が可能となるだけでなく、接続強度を増強することができるという利点がある。

尚、第１〜第２の実施形態におけるＭＥＭＳデバイスとは、ＣＭＯＳ（complementary metal-oxide semiconductor ）等の製造プロセス技術を利用して多数のチップが同時に製造されている基板（ウェハ）を分割することによって、容量型のコンデンサマイクロホンや圧力センサーなどのデバイスを製造する技術をＭＥＭＳ技術と称し、このようなＭＥＭＳ技術を用いて製造されたデバイスをＭＥＭＳデバイスと称する。

以上に説明したように、本発明に係る電子機器基板へ搭載可能な半導体パッケージを用いると、パッケージ全体を小型化しても、半導体パッケージを構成する基材とカバーの接合強度を上げることができ、非常に有用である。

本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを携帯電話などの電子機器に搭載するための半導体パッケージとして構成した際の断面図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージを電子機器基板に実装した際の断面図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージ中の基材の断面図を詳細に説明した図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージ中の基材の上面図を詳細に説明した図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージ中の基材の上面図を詳細に説明した図 （ａ）は図５のＡ−Ａ’線における断面図（ｂ）は図５のＢ−Ｂ’線における断面図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージのカバー接合パターンの第１変形例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージのカバー接合パターンの第２変形例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージのカバー接合パターンの第３変形例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージのカバー接合パターンの第４変形例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る半導体パッケージのカバー接合パターンの第５変形例を示す図 カバーと基材の接合部位を説明するための図 カバー接合パターンに拡張部位Ｂが無い形状Ａにおけるカバーと基材の接合強度と、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが有る形状Ｂにおけるカバーと基材の接合強度とを比較した図 カバー接合パターンに拡張部位Ｂが無い形状Ａにおけるセルフアライメント効果が働いた際の移動量と、カバー接合パターンに拡張部位Ｂが有る形状Ｂにおけるセルフアライメント効果が働いた際の移動量とを比較した図 ＭＥＭＳデバイス接合パターンについての説明図 従来技術の説明図

１０ 半導体パッケージ
１１ 基材
１２ ＭＥＭＳデバイス
１３ 接合材
１４ カバー
１５ 回路
１６ ボンディングワイヤー
１７ 空間
１８ 貫通孔
１９ 電子機器実装基板
２０ 接合部品
２１ 金属膜
２２ レジストパターン
２４ カバー接合パターン
２５ デバイス接合パターン
２６ 回路接合パターン
２７ ボンディングワイヤー接合パターン
５１ ＭＥＭＳデバイス接合パターンの中心部
５２ 金属膜が中心部に形成されたＭＥＭＳデバイス接合パターン
５３ ＭＥＭＳデバイス接合パターンの周縁部
５４ 金属膜が全体に形成されたＭＥＭＳデバイス接合パターン

Claims (18)

1. 基材と、
   前記基材の上に形成された容量部と、
   前記容量部を覆うように、前記基材の上に形成された側壁部と上面部を有するカバーとを備え、
   前記基材には、前記容量部を囲うように、前記基材と前記カバーを接続する接合パターンが形成されており、
   前記接合パターンは、実質的に均一なパターン幅Ａを有する部位Ａと、前記パターン幅Ａよりもパターン幅が拡張されたパターン幅Ｂを有する部位Ｂを有していることを特徴とする半導体パッケージ。
2. 前記部位Ｂの前記接合パターンに占める割合は、１０％以上３０％以下であ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. 前記接合パターンは、金属材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体パッケージ。
4. 前記接合パターンは、前記基材にレジストにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
5. 前記部位Ｂの一部は、前記カバーの側壁部の内側に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
6. 前記部位Ａの一部は、前記カバーの側壁部の内側に形成されており、
   前記部位Ｂの一部は、前記カバーの側壁部の内側に形成されており、
   前記部位Ｂの一部の方が、前記部位Ａの一部よりもさらに内側に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
7. 前記部位Ｂは、２箇所に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
8. 前記２箇所に形成された前記部位Ｂは、それぞれ前記基材に対して点対象になるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体パッケージ。
9. 前記部位Ｂは、前記基材接合パターン内側に隣接するように配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
10. 前記パターン幅Ｂは、前記パターン幅Ａの１．２倍以上且つ２倍以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
11. 前記容量部は、半導体デバイスであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
12. 前記容量部は、ＭＥＭＳマイクであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
13. 前記基材又は前記カバーのどちらか一方に、貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
14. 前記カバーにおける前記接合パターンと接触する面は、
    前記接合パターンにおける前記カバーと接触する面に対して平行になるように形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
15. 前記カバーの側壁部は、前記基材と前記カバーの接続部分近傍において、前記基材の外側方向に折れ曲がっていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
16. 前記カバーの側壁部は、前記基材と前記カバーの接続部近傍である部位Ｃ及び前記部位Ｃ以外の部位Ｄから構成されており、
    前記部位Ｃは、前記部位Ｄと比較して、幅が短いことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
17. 前記カバーの側壁部は、前記基材と前記カバーの接続部近傍である部位Ｅ及び前記部位Ｅ以外の部位Ｆから構成されており、
    前記部位Ｅは、前記部位Ｆと比較して、接続部近傍に向かい幅が細くなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
18. 前記カバーと前記基材との接合は導電性を持った接合材を使用し、接合させることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。

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