JP2011119527A - Package for semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置用パッケージ及びその製造方法に関し、特に、半導体装置を収容する凹部が形成された中空パッケージを有する半導体装置用パッケージ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a package for a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a package for a semiconductor device having a hollow package in which a recess for housing a semiconductor device is formed and a method for manufacturing the same.
従来から、信号線、グランド線を有し、かつ電子部品を搭載する部分を有する基体に、電子部品を内部に収容するように凹部を有する椀状の蓋体を、金属製封止材を介して取着する電子部品収納用パッケージであって、蓋体の凹部内壁に金属層を被着させ、基体のグランド線と蓋体の金属層とを金属封止材で電気的に接続させた電子部品収納用パッケージが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a base having a signal line and a ground line and having a portion on which an electronic component is mounted is provided with a bowl-shaped lid body having a recess so as to accommodate the electronic component inside with a metal sealing material interposed therebetween. An electronic component storage package that is attached by attaching a metal layer to the inner wall of the concave portion of the lid and electrically connecting the ground wire of the base body and the metal layer of the lid with a metal sealing material A component storage package is known (for example, see Patent Document 1).
かかる特許文献1に記載の電子部品収納用パッケージにおいては、基体のグランド線と蓋体の内壁の金属層とを電気的に接続させることにより、内部に収容する電子部品を外部からシールドし、ノイズの侵入による電子部品の誤動作を防ぐようにしている。 In such an electronic component storage package described in Patent Document 1, the ground wire of the base and the metal layer of the inner wall of the lid are electrically connected to shield the electronic component housed inside from the outside. It prevents the malfunction of electronic parts due to the intrusion.
しかしながら、上述の特許文献1に記載の構成では、金属層を形成させる工程が必要であり、かつ蓋体の電気的接続を行うために、金属層及び蓋体を金属製封止材で接着する工程が必要であるため、工程数が多くなり、コストも高くなってしまうという問題があった。 However, in the configuration described in Patent Document 1 described above, a step of forming a metal layer is necessary, and in order to electrically connect the lid, the metal layer and the lid are bonded with a metal sealing material. Since the process is necessary, there are problems that the number of processes is increased and the cost is increased.
そこで、本発明は、工程の簡素化と低コスト化を図りつつ、安定した半導体装置の動作を実現できる半導体装置用パッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a package for a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can realize stable operation of the semiconductor device while simplifying the process and reducing the cost.
上記目的を達成するため、第1の発明に係る半導体装置用パッケージは、半導体装置を収容する凹部が形成された中空パッケージと、
該中空パッケージの上面に被せる金属リッドと、
前記半導体装置の端子と、前記中空パッケージの外部の配線とを接続するためのリード端子と、
前記中空パッケージの側面に備えられ、前記金属リッドと、該リード端子のうちグランド配線と接続されるグランド端子とを接続する接続ピンと、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a package for a semiconductor device according to a first aspect of the present invention includes a hollow package in which a recess for housing a semiconductor device is formed,
A metal lid covering the upper surface of the hollow package;
A lead terminal for connecting the terminal of the semiconductor device and an external wiring of the hollow package;
It is provided in the side surface of the said hollow package, It has the connection pin which connects the said metal lid and the ground terminal connected with a ground wiring among this lead terminal, It is characterized by the above-mentioned.
これにより、複雑な接続構造を用いることなく、中空パッケージの側面にある接続ピンにより金属リッドのグランド端子との接続がなされることにより、金属リッドの電位をグランド電位に安定させることができる。 Thereby, the potential of the metal lid can be stabilized to the ground potential by connecting to the ground terminal of the metal lid by the connection pin on the side surface of the hollow package without using a complicated connection structure.
第2の発明は、第1の発明に係る半導体装置用パッケージにおいて、
前記金属リッドと前記接続ピンは、一体的に形成されたことを特徴とする。
A second invention is a package for a semiconductor device according to the first invention,
The metal lid and the connection pin are integrally formed.
これにより、接続ピンとグランド端子の接続のみで容易に金属リッドをグランド電位に安定させることができる。 As a result, the metal lid can be easily stabilized at the ground potential only by the connection between the connection pin and the ground terminal.
第3の発明は、第1又は第2の発明に係る半導体装置用パッケージにおいて、
前記接続ピンと前記グランド端子の接続部は、嵌合構造を有することを特徴とする。
A third invention is a package for a semiconductor device according to the first or second invention,
The connection portion between the connection pin and the ground terminal has a fitting structure.
これにより、接続ピンとグランド端子の接続を極めて容易に行うことができる。 As a result, the connection pin and the ground terminal can be connected very easily.
第4の発明は、第1の発明に係る半導体装置用パッケージにおいて、
前記金属リッド、前記接続ピン及び前記金属リッドは、一体的に形成されたことを特徴とする。
A fourth invention is a package for a semiconductor device according to the first invention,
The metal lid, the connection pin, and the metal lid are integrally formed.
これにより、半導体装置用パッケージの組立を一層容易にすることができるとともに、接続部を無くすことができるので、接続不良のおそれを無くすことができる。 As a result, the assembly of the package for the semiconductor device can be further facilitated, and the connection portion can be eliminated, so that the possibility of poor connection can be eliminated.
第5の発明は、第1〜4のいずれかの発明に係る半導体装置用パッケージにおいて、
前記中空パッケージは、樹脂で構成されたことを特徴とする。
A fifth invention is a semiconductor device package according to any one of the first to fourth inventions,
The hollow package is made of resin.
これにより、安価に中空パッケージを構成することができ、低コストでありながら金属リッドの電位を安定させることができる。 Thereby, a hollow package can be constructed at low cost, and the potential of the metal lid can be stabilized while being low in cost.
第6の発明に係る半導体装置用パッケージの製造方法は、ダイパッドが内部の底面上に収容され、該ダイパッドより外側に配置されたリード端子が側面を貫通する配置となるように、上面が開放された凹形状の中空パッケージを形成する工程と、
前記ダイパッドの上に、半導体装置を搭載するとともに、該半導体装置の端子を前記中空パッケージ内の前記リード端子に接続する工程と、
前記中空パッケージの上面に金属リッドを被せるとともに、該金属リッドと、前記リード端子のグランド配線に接続されるグランド端子とを、前記中空パッケージの側面に接続ピンを配置して接続する工程と、を含むことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a package for a semiconductor device, wherein the upper surface is opened so that the die pad is accommodated on the inner bottom surface and the lead terminals arranged outside the die pad are arranged to penetrate the side surface. Forming a concave hollow package;
Mounting a semiconductor device on the die pad, and connecting a terminal of the semiconductor device to the lead terminal in the hollow package;
A process of covering the upper surface of the hollow package with a metal lid and connecting the metal lid and a ground terminal connected to the ground wiring of the lead terminal by arranging a connection pin on a side surface of the hollow package. It is characterized by including.
これにより、複雑な接続構造を形成することなく、中空パッケージの側面にある接続ピンを用いて接続を行い、容易に金属リッドをグランド電位に安定させることができる。 Thereby, it is possible to easily connect the metal lid to the ground potential by using the connection pins on the side surface of the hollow package without forming a complicated connection structure.
第7の発明は、第6の発明に係る半導体装置用パッケージの製造方法において、
前記金属リッドと前記接続ピンは一体的に形成されており、前記金属リッドを前記中空パッケージの上面に被せたときに、前記接続ピンが前記グランド端子の位置に来るように配置されていることを特徴とする。
A seventh invention is a method of manufacturing a package for a semiconductor device according to the sixth invention,
The metal lid and the connection pin are formed integrally, and when the metal lid is put on the upper surface of the hollow package, the connection pin is disposed so as to come to the position of the ground terminal. Features.
これにより、金属リッドを中空パッケージの上面に被せるだけで接続ピンとグランド端子の接続のための位置合わせが自動的に行われ、容易に半導体装置用パッケージを製造することができる。 As a result, the positioning for connecting the connection pin and the ground terminal is automatically performed only by placing the metal lid on the upper surface of the hollow package, and the package for the semiconductor device can be easily manufactured.
第8の発明は、第6又は第7の発明に係る半導体装置用パッケージの製造方法において、
前記接続ピンと前記グランド端子の接続部は、嵌合構造を有することを特徴とする。
An eighth invention is a method of manufacturing a package for a semiconductor device according to the sixth or seventh invention,
The connection portion between the connection pin and the ground terminal has a fitting structure.
これにより、接続ピンとグランド端子の接続を、機械的接続により極めて容易に行うことができる。 Thereby, the connection between the connection pin and the ground terminal can be performed very easily by mechanical connection.
第9の発明に係る半導体装置用パッケージの製造方法は、ダイパッドと、該ダイパッドより外側に配置されたリード端子と、金属リッドと、前記リード端子のうちグランド配線に接続されるグランド端子と前記金属リッドとを接続する接続フレームとを含んで形成されたリードフレームを用意する工程と、
前記ダイパッドが底面上、前記リード端子が側面を貫通する配置となるように、上面が開放された凹形状の中空パッケージを形成する工程と、
前記ダイパッド上に、半導体装置を搭載するとともに、該半導体装置の端子を前記中空パッケージ内の前記リード端子に接続する工程と、
前記接続フレームが前記中空パッケージの側面に沿い、前記金属リッドが前記中空パッケージの上面を覆うように、前記リードフレームを曲げ加工する工程と、を含むことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device package manufacturing method comprising: a die pad; a lead terminal disposed outside the die pad; a metal lid; a ground terminal connected to a ground wiring among the lead terminals; Preparing a lead frame formed including a connection frame for connecting the lid;
Forming a concave hollow package having an open top surface so that the die pad is disposed on the bottom surface and the lead terminal penetrates the side surface;
Mounting a semiconductor device on the die pad, and connecting a terminal of the semiconductor device to the lead terminal in the hollow package;
Bending the lead frame so that the connection frame is along a side surface of the hollow package and the metal lid covers an upper surface of the hollow package.
これにより、簡単な曲げ加工により半導体装置用パッケージを製造することができ、簡素な工程により金属リッドの電位がグランド電位に安定した半導体装置用パッケージを製造することができる。 Thereby, the package for a semiconductor device can be manufactured by a simple bending process, and the package for a semiconductor device in which the potential of the metal lid is stabilized at the ground potential can be manufactured by a simple process.
第10の発明は、第6〜9のいずれかの発明に係る半導体装置用パッケージの製造方法において、
前記中空パッケージを形成する工程は、樹脂成形により行われることを特徴とする。
A tenth invention is a method for manufacturing a package for a semiconductor device according to any one of the sixth to ninth inventions,
The step of forming the hollow package is performed by resin molding.
これにより、低コストで半導体装置用パッケージを製造することができる。 Thereby, the package for semiconductor devices can be manufactured at low cost.
本発明によれば、低コストに、簡素な工程で半導体装置用パッケージの金属リッドの電位を安定させることができる。 According to the present invention, the potential of the metal lid of the semiconductor device package can be stabilized at a low cost by a simple process.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る半導体装置用パッケージの全体構成の一例を示した斜視図である。図1において、実施例1に係る半導体装置用パッケージは、ダイパッド20と、リード端子30と、中空パッケージ50と、金属リッド(蓋)60と、グランド接続ピン70とを備える。また、実施例1に係る半導体装置用パッケージの関連構成要素として、MEMS(Micro Electro Mechanical System)チップ10と、ボンディングワイヤ40とが示されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the overall configuration of a package for a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the package for a semiconductor device according to the first embodiment includes a
実施例1に係る半導体装置用パッケージの配置構成は、ダイパッド20の上にMEMSチップ10が搭載され、凹形状の中空パッケージ50の底面上にダイパッド20が収容配置されている。MEMSチップ10及びダイパッド20は、周囲が中空パッケージ50の側面で囲まれており、中空パッケージ50の側面を貫通するように、リード端子30が設けられている。つまり、リード端子30は、中空パッケージ50の内側と外側の双方に存在する。MEMSチップ10は、内部の回路と信号の入出力を行うための端子11を外部表面に備えており、端子11は、ボンディングワイヤ40で中空パッケージ50内部のリード端子30と電気的に接続されている。中空パッケージ50の上面には、金属リッド60が設けられ、金属リッド60が中空パッケージ50の上面の開口を覆っており、文字通り中空パッケージ50の蓋のようになっている。中空パッケージ50の側面には、グランド接続ピン70が、鉛直方向に延在して側面の外側に沿って設けられている。接続ピン70の上端は金属リッド60に接続され、下端はリード端子30のうちグランド配線に接続されたグランド端子31に接続されている。このような配置構成を有する半導体装置用パッケージについて、以下、個々の構成要素について説明する。
In the semiconductor device package according to the first embodiment, the
MEMSチップ10は、半導体で微小なセンサやアクチュエータ等が構成された半導体装置である。よって、MEMSチップ10の一部は、振動や変形等の機械的動作を行う部位を含んでいる場合が多い。MEMSチップ10は、種々のセンサやアクチュエータに適用することができるが、例えば、車両用として加速度センサ等に利用されてもよい。この場合には、MEMSチップ10のセンサ部が、荷重の大きさや変化を検出することにより、加速度を検出することになる。また、MEMSチップ10は、内部に半導体装置からなる回路を有し、内部回路への信号の入出力は、外側表面に設けられた端子11を用いて行われる。
The
ダイパッド20は、MEMSチップ10を搭載するための支持パッドである。ダイパッド20は、例えば、金属で構成されてよい。ダイパッド20へのMEMSチップ10の搭載は、例えば、MEMSチップ10の端子11と反対側が、ダイパッド20に接着されることにより行われてもよい。また、図1においては、ダイパッド20の上に、直接MEMSチップ10が搭載された例が示されているが、例えば、MEMSチップ10が実装基板上に搭載され、MEMSチップ10を搭載した実装基板がダイパッド20上に搭載される構成であってもよい。このように、MEMSチップ10のダイパッド20への搭載は、種々の形式で行われてよい。
The
リード端子30は、半導体用パッケージ内部のMEMSチップ10に、外部から信号の入出力を行うための端子である。よって、リード端子30は、半導体パッケージの内部と外部とを貫通し、一部が半導体パッケージ内部、一部が半導体パッケージの外部に存在するように構成する。リード端子30は、半導体パッケージの内部と外部を貫通していれば、種々の位置に設けられてよいが、図1においては、中空パッケージ50の側面を貫通するように設けられている、
リード端子30は、入出力用の信号の導通が行われる入出力信号用のリード端子30の他、グランド配線に接続されるグランド端子31も含む。グランド端子31は、入出力信号用のリード端子30よりも数は少ないが、内部回路を動作させるために必要であるので、必ずリード端子30の一部として設けられる。図1においては、4隅のリード端子30が、グランド端子31として用いられている。
The
The
なお、ダイパッド20とリード端子30は、例えば、リードフレームのように、金属薄板の打ち抜きとして構成されてもよい。
Note that the
ボンディングワイヤ40は、MEMSチップ10の端子11とリード端子30とを接続するための金属製の配線用ワイヤである。ボンディングワイヤ40を用いて、MEMSチップ10の端子11が、半導体パッケージ内部にあるリード端子30に接続され、半導体パッケージの外部にあるリード端子30が、外部回路と接続され、電圧・電流の供給が半導体パッケージの外部から行われる。MEMSチップ10のグランド端子11は、リード端子30のうち、グランド端子31に接続され、グランド端子31は、外部のグランド配線(図示せず)に接続されることになる。
The
なお、ボンディングワイヤ40を用いた端子11とリード端子30との配線接続、即ちワイヤボンディングは、例えば、バンプ等を用いて行われてよい。
Note that the wiring connection between the terminal 11 and the
中空パッケージ50は、ダイパッド20上のMEMSチップ10を収容するためのパッケージである。MEMSチップ10ではなく、通常の半導体装置を収容する場合には、当該半導体装置の周囲を、樹脂封止するのが一般的であるが、MEMSチップ10の場合には、センサ部、アクチュエータ部等の機械的な動きを行う部位が存在するため、パッケージ内を中空にしておく必要がある。よって、本実施例に係る半導体装置用パッケージにおいては、凹形状の中空パッケージを用い、中空パッケージ内の封止も行わない。
The
中空パッケージ50は、例えば、樹脂で構成されてよい。樹脂は、セラミック等に比較して、非常に安価に入手することができる。一方、樹脂を用いると、電気的なシールド効果が全く無いため、金属リッド60の電位が浮いた状態となり、不安定となるおそれがあるという問題がある。しかしながら、本実施例に係る半導体装置用パッケージにおいては、金属リッド60をグランド端子31に接続することにより、金属リッド60を確実にグランド電位に保ち、安価な樹脂パッケージで中空パッケージ50を形成することを可能としている。
The
中空パッケージ50は、弁当箱の下側の箱のように、上面が開放された凹形状であってよい。これにより、樹脂成形を行った後に、MEMSチップ10をダイパッド20に搭載し、ワイヤボンディングにより、中空パッケージ50内の配線を行うことができる。
The
金属リッド60は、金属板で構成された金属蓋である。金属リッド60は、中空パッケージ50の上面よりも大きく構成され、上面を覆って塞ぐことができれば、種々の金属板を用いることができる。しかしながら、あまり金属リッド60の大きさが大きいと、半導体パッケージ全体の大きさが大きくなってしまうので、中空パッケージ50の上面(又は底面)よりも少しだけ大きい大きさであることが好ましい。
The
グランド接続ピン70は、金属リッド60とグランド端子31とを接続するための接続ピンである。金属リッド60が、いずれの電位にも接続されず、フローティング状態で存在すると、周囲の静電気、高周波等の影響を受け、静電気を有して、電位を有してしまうおそれがある。このような電位は、MEMSチップ10の機械的検出に基づいて出力する電気信号に影響を与え、MEMSチップ10の測定精度、動作精度を低下させるおそれがある。そこで、本実施例に係る半導体装置用パッケージにおいては、金属リッド60をグランド端子31に接続し、金属リッド60の電位をグランドに固定して電位を安定させ、MEMSチップ10の検出動作に影響を及ぼさない構成としている。これにより、中空パッケージ50自体には、安価な材料を用いても、金属リッド60の電位を接地電位に固定することにより、MEMSチップ10の動作の信頼性を高めることができる。
The
なお、グランド接続ピン70は、金属リッド60とグランド端子31とを電気的に接続する限り、種々の位置に設けることができる。しかしながら、グランド接続ピン70自体の抵抗値を下げ、また構成を簡素化する観点から、金属リッド60とグランド端子31を最短距離で接続することが好ましいので、例えば、グランド端子31の直上で、中空パッケージ50の側面に沿い、金属リッド60の方に垂直に延在するように設けられてもよい。図1においては、リード端子30の4隅にグランド端子31が配置されているので、グランド接続ピン70は、グランド端子31の位置に対応して、4本のグランド接続ピン70が、中空パッケージ50の側面に沿うように備えられている。
The
グランド接続ピン70は、金属リッド60及びグランド端子30と別体として単独に形成され、後で接続されてもよいし、金属リッド60及びグランド端子30のいずれか又は双方と最初から一体的に形成されてもよい。例えば、金属リッド60にグランド接続ピン70を最初から一体的に形成しておけば、中空パッケージ50の上面に金属リッド60を被せた後は、グランド接続ピン70とグランド端子31との接続のみ行えばよく、組立加工の工程数を減少させ、組立を容易に行うことができる。例えば、金属リッド60とグランド接続ピン70を最初から一体的に形成しておき、グランド接続ピン70の下方の先端とグランド端子31の接合面に嵌合構造を形成しておけば、極めて容易に本実施例に係る半導体パッケージを製造することができる。
The
このように、実施例1に係る半導体パッケージによれば、安価な材料による簡素な構成で、確実に金属リッド60の電位をグランド電位にすることができ、MEMSチップ19の持つ電位・静電力を低減し、電気的な不安定動作を低減することができる。
As described above, according to the semiconductor package according to the first embodiment, the potential of the
次に、図2A〜図2D及び図3を用いて、実施例1に係る半導体用パッケージの製造方法の一例について説明する。図2A〜図2D及び図3は、実施例1に係る半導体用パッケージの製造方法の一例を示した図である。なお、図2A〜図2D及び図3においては、図1と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。 Next, an example of a method for manufacturing a semiconductor package according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2A to 2D and FIG. 2A to 2D and FIG. 3 are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a semiconductor package according to the first embodiment. 2A to 2D and FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図2Aは、中空パッケージ形成工程の一例を示した図である。中空パッケージ形成工程においては、上面が開放された凹形状の中空パッケージ50が形成される。その際、中空パッケージ50は、底面上にダイパッド20が配置され、リード端子30が側面を貫通するような配置の形状で形成される。例えば、中空パッケージ50が樹脂で形成される場合には、上述の配置構成となるような金型を用いて、射出成形により中空パッケージ50を樹脂成形するようにしてもよい。中空パッケージ形成工程により、半導体装置であるMEMSチップ10を収容可能な凹形状の空間が形成される。
FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a hollow package forming process. In the hollow package forming step, a concave
図2Bは、半導体装置搭載工程の一例を示した図である。半導体装置搭載工程においては、MEMSチップ10が、ダイパッド20上に搭載され、ワイヤボンディングによりMEMSチップ10の端子11(図2Bにおいては図示されず)が、グランド端子31も含めてリード端子30に接続される。なお、MEMSチップ10は、図1に示したように、ダイパッド20上に直接搭載されてもよいし、図2Bに示すように、バンプ12を介して実装基板13上に実装され、更に実装基板13がバンプ14によりダイパッド20上に搭載されてもよい。MEMSチップ10の端子11のピッチが小さ過ぎる場合には、図2Bに示すように、実装基板13を介して端子11に接続される端子のピッチを広げ、MEMSチップ10の外部からの接続を容易にするようにしてもよい。
FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a semiconductor device mounting process. In the semiconductor device mounting process, the
半導体装置搭載工程により、半導体装置が半導体用パッケージ内の底面上に収容されることになる。 By the semiconductor device mounting process, the semiconductor device is accommodated on the bottom surface in the semiconductor package.
図2Cは、金属リッド用意工程の一例を示した図である。金属リッド用意工程においては、中空パッケージ50の上面に載置される金属リッド60が用意される。図2Cにおいては、金属リッド60とグランド接続ピン70が最初から一体的に形成された金属リッド60が用意されている。この場合、グランド接続ピン70は、平板状の金属リッド60から、略垂直に突き出るように金属リッド60に設けられる。グランド接続ピン70の位置は、金属リッド60を中空パッケージ50の上面に被せたときに、グランド端子31に到達するような位置に設けられる。
FIG. 2C is a diagram illustrating an example of a metal lid preparation process. In the metal lid preparation process, a
なお、グランド接続ピン70が、金属リッド60と一体化されておらず、後で金属リッド60とグランド接続ピン70を接続するタイプの場合には、金属リッド60は平板状の金属板となる。
When the
図2Dは、金属リッド設置工程の一例を示した図である。金属リッド設置工程においては、中空パッケージ50の上面に金属リッド60が載置され、中空パッケージ50の上面の開口が金属リッド60により閉じられる。また、金属リッド設置工程においては、グランド接続ピン70とグランド端子31との接続も行われ、金属リッド60は、グランド接続ピン70を介して、グランド端子31に接続される。
FIG. 2D is a diagram illustrating an example of a metal lid installation process. In the metal lid installation process, the
図3は、グランド接続ピン70とグランド端子31との接続方法の一例を示した図である。図3(A)は、接続前のグランド接続ピン70とグランド端子31との関係の一例を示した図であり、図3(B)は、接続後のグランド接続ピン70とグランド端子31の接合部の断面の一例を示した図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method of connecting the
図3(A)において、グランド接続ピン70は、凸状の突起部71を有する断面構成を有し、グランド端子31は、凹状の窪み部32を有する断面構成を有している。突起部71と窪み部32は、嵌合構造をなし、窪み部32に突起部71が挿入されることにより、グランド接続ピン70とグランド端子31が固定されるように構成されている。
In FIG. 3A, the
図3(B)において、グランド接続ピン70の先端の突起部71と、グランド端子31の窪み部32とが嵌合し、グランド接続ピン70とグランド端子31との接合面が嵌合固定した状態が示されている。
In FIG. 3B, the
このように、例えば、グランド接続ピン70とグランド端子31との接続は、機械的な嵌合構造により行われてもよい。また、グランド接続ピン70とグランド端子31との接続は、はんだ等を用いた接合により行われてもよいし、機械的な嵌合構造に、はんだ等の接合を更に加えて両者を併用するようにしてもよい。
Thus, for example, the connection between the
また、図3においては、グランド接続ピン70の先端と、グランド端子31の上面が接合面となっているが、例えば、側面を接合面とし、側面に嵌合構造を設けるような構成であってもよい。このように、グランド接続ピン70とグランド端子31との接続は、電気的な接続が適切に行われ、機械的にも適切な強度の接合を行うことができれば、種々の接合方法により行われてよい。
In FIG. 3, the tip of the
図2Dに戻る。上述のように、例えば、図2A〜図2Dにおいて説明した製造方法を用いて、実施例1に係る半導体装置用パッケージは製造される。金属リッド60をグランド電位に固定するために、複雑な電極の接続構造を形成する必要もなく、簡素な組立工程のみで半導体パッケージを製造することができる。
Returning to FIG. 2D. As described above, for example, the semiconductor device package according to the first embodiment is manufactured using the manufacturing method described with reference to FIGS. 2A to 2D. In order to fix the
なお、図2C、図2Dにおいては、金属リッド60とグランド接続ピン70が最初から一体化した例について説明したが、グランド接続ピン70が金属リッド60と別体の場合には、金属リッド60を中空パッケージ50の上面に載置してから、グランド接続ピン70の先端の一方を金属リッド60に接続し、他方の先端をグランド端子31に接続すればよい。その際、図3で説明したような嵌合構造も、必要に応じて用いるようにしてよい。
2C and 2D, the example in which the
図4は、本発明の実施例2に係る半導体装置用パッケージの全体構成の一例を示した斜視図である。図4において、実施例2に係る半導体装置用パッケージは、ダイパッド25と、リード端子35と、中空パッケージ55と、金属リッド65と、グランド接続フレーム75とを有する。また、リード端子35は、グランド配線に接続されるグランド端子36を含んでいる。更に、本実施例に係る半導体装置用パッケージの関連構成要素として、MEMSチップ15と、ボンディングワイヤ45が示されている。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of the entire configuration of the package for a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 4, the package for a semiconductor device according to the second embodiment includes a
実施例2に係る半導体装置用パッケージの構成要素は、実施例1に係る半導体装置用パッケージにおけるグランド接続ピン70が、グランド接続フレーム75になっている点で、実施例1に係る半導体装置用パッケージと異なっている。
A component of the semiconductor device package according to the second embodiment is that the
また、実施例2に係る半導体装置用パッケージの配置構成は、グランド接続フレーム75の配置位置が、グランド端子36の直上ではなく、グランド端子36よりも外側の中空パッケージ55の側面に配置されている点で、実施例1に係る半導体装置用パッケージのグランド接続ピン70と異なっている。
Further, in the arrangement configuration of the package for a semiconductor device according to the second embodiment, the arrangement position of the
外観上、その他の構成要素及びそれらの配置構成は、実施例1に係る半導体装置用パッケージとほぼ同様である。しかしながら、実施例2に係る半導体装置用パッケージは、グランド端子36、グランド接続用フレーム75及び金属リッド65が、一体化して構成されている点で、実施例1に係る半導体装置用パッケージと異なっている。つまり、実施例2に係る半導体装置用パッケージは、金属部分のダイパッド25、グランド端子36を含むリード端子35、グランド接続用フレーム75及び金属リッド65が、1枚のリードフレームから構成され、リードフレームを曲げ加工することにより製造されている。このような構成とすることにより、半導体装置用パッケージを極めて容易に製造することができる。この点、半導体装置用パッケージの製造方法を説明する方が、理解が容易となるので、以下、実施例2に係る半導体装置用パッケージの製造方法を説明する。なお、実施例2において、実施例1と類似する構成要素は、実施例1と同じ名称で呼び、その個々の内容の説明を省略するものとする。
In appearance, other components and their arrangement are substantially the same as those of the semiconductor device package according to the first embodiment. However, the semiconductor device package according to the second embodiment is different from the semiconductor device package according to the first embodiment in that the
図5A〜図5Dは、実施例2に係る半導体装置用パッケージの製造方法を説明するための図である。 FIG. 5A to FIG. 5D are diagrams for explaining the method for manufacturing the package for a semiconductor device according to the second embodiment.
図5Aは、リードフレーム用意工程を示した図である。リードフレーム用意工程においては、金属リッド65が一体化したリードフレーム80が用意される。リードフレーム80は、リード端子35Lと、ダイパッド25と、リード端子35と、グランド端子36と、グランド接続フレーム75と、金属リッド65とを含んでおり、本実施例に係る半導体装置用パッケージの構成要素が、1枚のリードフレーム80内に形成されている。そのうち、左側のリード端子35Lと、ダイパッド25は、各々が独立した1つの部材として構成されているが、右側のリード端子35のうち、両端に配置されたグランド端子36と、金属リッド65とは、グランド接続用フレーム75で接続され、一体的に構成されている。また、個々の半導体装置用パッケージの構成要素は、加工が終了するまでは分離しないように、支持枠81により支持されている。
FIG. 5A is a diagram showing a lead frame preparation process. In the lead frame preparation process, a
このように、グランド端子36、グランド接続用フレーム75及び金属リッド65が一体的に形成されたリードフレーム80を用意し、これから本実施例に係る半導体装置用パッケージを製造することにより、グランド接続用フレーム75と金属リッド65の接続加工のみならず、グランド接続用フレーム75とグランド端子36との接続加工も省略することができ、簡素な工程で本実施例に係る半導体装置用パッケージを製造することができる。
Thus, the
図5Bは、中空パッケージ形成工程の一例を示した図である。中空パッケージ形成工程においては、実施例1において説明したように、ダイパッド25を含み、グランド端子36を含むリード端子35、35Lのダイパッド25側の先端が、中空パッケージ55の内部に残るように、凹形状の中空パッケージ55が形成される。中空パッケージ55は、種々の材質により形成され得るが、例えば、樹脂により形成されてもよい。中空パッケージ55が、樹脂により形成された樹脂パッケージとして構成される場合には、金型等を用いた射出成形により樹脂成形が行われてもよい。
FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a hollow package forming process. In the hollow package forming step, as described in the first embodiment, the
また、この段階で、中空パッケージ55の形成により、リード端子35L、35及びダイパッド20が中空パッケージ55に固定される。また、グランド接続用フレーム75及び金属リッド65は、リード端子35の一部であるグランド端子36に固定されているので、この段階で支持枠81を切断するようにしてもよい。
At this stage, the
図5Cは、半導体装置搭載工程及び曲げ加工工程の初期段階の一例を示した図である。半導体装置搭載工程においては、半導体装置であるMEMSチップ25が、ダイパッド25上に搭載される。そして、ボンディングワイヤ45を用いて、MEMSチップ15の端子16(図示せず)が、ワイヤボンディングによりリード端子35L、35と接続される。その際、必要に応じて、MEMSチップ15は、バンプ17を用いて実装基板18上に搭載され、更に実装基板18がバンプ19によりダイパッド25の上に搭載されるようにしてもよい。
FIG. 5C is a diagram illustrating an example of an initial stage of the semiconductor device mounting process and the bending process. In the semiconductor device mounting step, the
半導体装置搭載工程により、MEMS15とリード端子35、35Lとの電気的接続が行われ、中空パッケージ55の外側から、リード端子35L、35を用いてMEMSチップ15に電力を供給することが可能な状態となる。
A state in which the
半導体装置搭載工程が終了したら、曲げ加工工程が行われる。曲げ加工工程においては、まず、グランド端子36に接続されているグランド接続用フレーム75が曲げ加工され、中空パッケージ55の側面に沿うように折り曲げられる。次いで、金属リッド65が、中空パッケージ65の開放した上面を覆って蓋をするように、グランド端子接続用フレーム75と金属リッド65の境界部が折り曲げられる。
When the semiconductor device mounting process is completed, a bending process is performed. In the bending process, first, the
図5Dは、曲げ加工工程の完成段階の一例を示した図である。曲げ加工工程の完成段階においては、グランド接続用フレーム75が中空パッケージ65の側面に沿うように折り曲げられているとともに、金属リッド65が、中空パッケージ65の開放された上面に被さり、蓋をして開口を塞いでいる。また、グランド端子36も含むリード端子35L、35も曲げ加工され、図5Dに示したような外側に開く支持台のような形状に折り曲げられる。
FIG. 5D is a diagram illustrating an example of a completion stage of the bending process. In the final stage of the bending process, the
このように、実施例2に係る半導体装置用パッケージの製造方法によれば、リード加工工程と同時に金属リッド65の形成及び接地加工を行うことができ、工程数を大幅に削減することができる。また、金属リッド65を、グランド接続用フレーム75及びグランド端子36によって接地しているので、金属リッドの持つ電位・静電力を低減することができる。更に、中空パッケージ55は、安価な樹脂製の中空パッケージ55を用いることが可能となるとともに、金属リッド65が接地されているので、中空パッケージ55の内部に内装配線を施すような複雑な加工工程が不要となり、材料、加工の両面から低コスト化を図ることができる。
Thus, according to the manufacturing method of the package for a semiconductor device according to the second embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、実施例1及び実施例2においては、半導体装置用パッケージとして説明したが、中空構造のパッケージを用いてパッケージングを行う総ての電子部品に本発明を適用することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added. For example, in Embodiments 1 and 2, the semiconductor device package has been described. However, the present invention can be applied to all electronic components that are packaged using a package having a hollow structure.
本発明は、半導体装置用パッケージを含む電子部品用パッケージに利用することができ、特に、中空構造のパッケージングを必要とするMEMSのパッケージングに好適に利用することができる。 The present invention can be used for a package for an electronic component including a package for a semiconductor device. In particular, the present invention can be preferably used for packaging a MEMS that requires packaging of a hollow structure.
10、15 MEMSチップ
11、16 端子
12、14、17、19 バンプ
13、18 実装基板
20、25 ダイパッド
30、35、35L リード端子
31、36 グランド端子
40、45 ボンディングワイヤ
50、55 中空パッケージ
60、65 金属リッド(蓋)
70 グランド接続ピン
75 グランド接続用フレーム
80 リードフレーム
81 支持枠
10, 15
70
Claims (10)
該中空パッケージの上面に被せる金属リッドと、
前記半導体装置の端子と、前記中空パッケージの外部の配線とを接続するためのリード端子と、
前記中空パッケージの側面に備えられ、前記金属リッドと、該リード端子のうちグランド配線と接続されるグランド端子とを接続する接続ピンと、を有することを特徴とする半導体装置用パッケージ。 A hollow package formed with a recess for accommodating a semiconductor device;
A metal lid covering the upper surface of the hollow package;
A lead terminal for connecting the terminal of the semiconductor device and an external wiring of the hollow package;
A package for a semiconductor device, which is provided on a side surface of the hollow package and includes a connection pin that connects the metal lid and a ground terminal connected to a ground wiring among the lead terminals.
前記ダイパッドの上に、半導体装置を搭載するとともに、該半導体装置の端子を前記中空パッケージ内の前記リード端子に接続する工程と、
前記中空パッケージの上面に金属リッドを被せるとともに、該金属リッドと、前記リード端子のグランド配線に接続されるグランド端子とを、前記中空パッケージの側面に接続ピンを配置して接続する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置用パッケージの製造方法。 Forming a hollow hollow package having an open top surface so that the die pad is housed on the bottom surface inside and the lead terminals disposed outside the die pad are disposed to penetrate the side surface;
Mounting a semiconductor device on the die pad, and connecting a terminal of the semiconductor device to the lead terminal in the hollow package;
A process of covering the upper surface of the hollow package with a metal lid and connecting the metal lid and a ground terminal connected to the ground wiring of the lead terminal by arranging a connection pin on a side surface of the hollow package. A method of manufacturing a package for a semiconductor device, comprising:
前記ダイパッドが底面上、前記リード端子が側面を貫通する配置となるように、上面が開放された凹形状の中空パッケージを形成する工程と、
前記ダイパッド上に、半導体装置を搭載するとともに、該半導体装置の端子を前記中空パッケージ内の前記リード端子に接続する工程と、
前記接続フレームが前記中空パッケージの側面に沿い、前記金属リッドが前記中空パッケージの上面を覆うように、前記リードフレームを曲げ加工する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置用パッケージの製造方法。 A lead formed including a die pad, a lead terminal disposed outside the die pad, a metal lid, and a connection frame that connects the ground terminal of the lead terminal connected to a ground wiring and the metal lid. Preparing a frame;
Forming a concave hollow package having an open top surface so that the die pad is disposed on the bottom surface and the lead terminal penetrates the side surface;
Mounting a semiconductor device on the die pad, and connecting a terminal of the semiconductor device to the lead terminal in the hollow package;
And bending the lead frame so that the connection frame is along a side surface of the hollow package and the metal lid covers the upper surface of the hollow package. .
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US11659664B2 (en) | 2020-09-11 | 2023-05-23 | Seiko Epson Corporation | Electronic device |
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