JP2009038077A - プリモールドパッケージ型半導体装置及びその製造方法、モールド樹脂体、プリモールドパッケージ、マイクロフォンチップパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、さらなるコスト低減を図る。
【解決手段】リードフレーム５の少なくとも一部を埋設した状態のモールド樹脂体６が、半導体チップ２，３を搭載する底壁部３１と、該底壁部３１の周縁部から立設した周壁部３２とを備える箱型に形成されるとともに、前記リードフレーム５に、半導体チップ２，３の裏側に配置されるシールド板部１２と、該シールド板部１２又は前記半導体チップ２，３のいずれかに接続状態で前記底壁部３１の裏面に露出する複数の実装用外部端子部とを備え、前記周壁部３２の上端面３２ａに半導体チップ２，３の上方を覆う蓋体７が固着されてなり、前記蓋体７が導電性材料により構成されるとともに、前記周壁部３２の上端面３２ａに、前記シールド板部１２から周壁部３２内を経由して立ち上げられたアーム部１３の先端部１３ａが露出され、その露出端部に前記蓋体７が電気接続状態に固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、箱型をなすモールド樹脂体の底壁部にリードフレームが埋設されたプリモールドパッケージ型半導体装置に関する。

プリモールドパッケージ型半導体装置は、リードフレームに樹脂をモールドすることにより、平板状あるいは箱型等のモールド樹脂体をリードフレームに一体に形成し、そのモールド樹脂体に半導体チップを搭載して蓋体等を取り付けてなるものである。
このようなプリモールドパッケージ型半導体装置として、従来、特許文献１に示すものがある。この半導体装置は、圧力センサやマイクとして使用されるもので、リードフレームの中央部分に配置したステージ部に半導体チップが搭載されるとともに、このステージ部の裏側にステージ部よりも大きいモールド樹脂体が一体に設けられ、このモールド樹脂体においてステージ部からはみ出している周壁部の上面にステージ部から張り出した吊りリードの途中部分が露出状態に配置されている。一方、このモールド樹脂体に被せられる蓋体が金属製のカップ状に形成され、その周縁部をモールド樹脂体の周壁部に接合して被せられることにより、半導体チップの周囲に空間を形成するとともに、金属製蓋体と吊りリードの露出部分とが電気的に接続状態とされている。
そして、この蓋体の外側が樹脂封止されてモールド樹脂体と一体化され、また、吊りリードの先端部及びステージ部の外側方位置に配置されるリード部の各先端部は、モールド樹脂体の裏面にそれぞれ露出し、基板に実装したときに基板の回路に接続されるようになっている。
特開２００７−６６９６７号公報

このプリモールドパッケージ型半導体装置は、リードフレームのステージ部と金属製蓋体とを吊りリードの露出部分で接続状態とすることにより、半導体チップの周囲を金属部分で囲ってシールド性を高めたものであり、リードフレームに樹脂をモールドするという簡単な方法であるため、安価に生産することができるものであるが、吊りリードを立ち上げて、その途中部分をモールド樹脂体の周壁部上面に露出させた上で、先端側の部分を折り返すように再び下方に向け、その先端部をモールド樹脂体の裏面に露出させるという構造であるため、吊りリードが長くなるとともに、屈曲状態の吊りリードを埋設するため周壁部の厚さが大きくなる傾向にある。

本発明は、簡単な構造で、さらなるコスト低減を図ることができるプリモールドパッケージ型半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、リードフレームの少なくとも一部を埋設した状態のモールド樹脂体が、半導体チップを搭載する底壁部と、該底壁部の周縁部から立設した周壁部とを備える箱型に形成され、前記周壁部の上端面に半導体チップの上方を覆う蓋体が固着されてなるプリモールドパッケージ型半導体装置において、前記リードフレームに、前記底壁部内に埋設されるシールド板部と、該シールド板部から延びるアーム部と、シールド板部又は前記半導体チップのいずれかに接続状態で前記底壁部の裏面に露出する複数の実装用外部端子部とを備え、前記蓋体が導電性材料により構成されるとともに、前記周壁部の上端面に、前記アーム部の先端部が露出され、その露出端部に前記蓋体が電気接続状態に固定されていることを特徴とする。

この半導体装置は、モールド樹脂体の周壁部の上端面にはアーム部の先端部を露出させるようにしたことから、このアーム部の長さはシールド板部から周壁部の上端面まで立ち上がるのに足りる寸法で十分であり、また、モールド樹脂体の周壁部は、一方向に立ち上がるアーム部を保持し得るもので足りるから、その厚さを小さいものとすることが可能である。
この場合、前記アーム部は前記周壁部内を経由している構成とするとよく、周壁部内に設けられることにより、ボンディングワイヤ等の内部配線との短絡発生が防止される。
また、アーム部を複数設けた構成とすることにより、これらアーム部の先端部がモールド樹脂体の周壁部上端面における複数個所に露出することになり、蓋体との電気接続状態を確実にしてシールド性を高めることができる。
これら複数のアーム部は、前記シールド板部を介して反対側に延びるように配置されている構成とするとよい。

この半導体装置の製造方法としては、リードフレームを射出成形金型のキャビティ内に配置して前記モールド樹脂体を成形する際に、前記シールド板部の一部を一方の金型の内面に部分的に接触させた状態とし、その接触状態でアーム部の先端部を他方の金型の内面で押さえてアーム部を弾性変形させながら型締めした後、前記キャビティ内に樹脂を射出して前記モールド樹脂体を成形することを特徴とする。
つまり、射出成形金型の一方の金型にリードフレームのシールド板部の一部を接触させ、他方の金型にアーム部の先端部を接触させた状態として型締めすることにより、弾性変形させられるアーム部の先端部は金型の内面に押圧した状態となる。この状態で樹脂を射出すると、アーム部の先端部は金型の内面に押圧されているので、その隙間に樹脂が侵入することが少なく、バリ等を生じることなく確実にアーム部先端部をモールド樹脂体から露出させることができる。

特にアーム部がシールド板部を介して反対側に延びるように複数配置されている場合には、各アーム部間が押し広げられるように弾性変形させられるので、各アーム部の先端部を確実に金型の内面に押圧させた状態とすることができる。
なお、シールド板部の一部も金型に接触した状態で射出成形されるため、モールド樹脂体から露出した状態となるが、部分的な露出であるので、実装時にはんだに触れないようにすることができる。

また、本発明のモールド樹脂体は、リードフレームの少なくとも一部を埋設するとともに、半導体チップを搭載する底壁部と、該底壁部の周縁部から立設した周壁部とを備え、前記リードフレームは、前記底壁部内に埋設されるシールド板部と、前記シールド板部と接続して前記底壁部の裏面に露出する接地用外部端子部と、前記半導体チップと電気接続し前記底壁部の裏面に露出する実装用外部端子部と、前記シールド板部から立ち上げられ前記周壁部の上端面に先端部を露出するアーム部とを有することを特徴とする。

また、本発明のプリモールドパッケージは、半導体チップを搭載する底壁部と、該底壁部の周縁部から立設した周壁部とを有し、リードフレームの少なくとも一部を埋設して箱型に形成されたモールド樹脂体と、前記周壁部の上端面に固着され半導体チップの上方を覆う蓋体とを備え、前記リードフレームは、前記底壁部内に埋設されるシールド板部と、前記シールド板部と接続して前記底壁部の裏面に露出する接地用外部端子部と、前記半導体チップと電気接続し前記底壁部の裏面に露出する実装用外部端子部と、前記シールド板部から立ち上げられ前記周壁部の上端面に先端部を露出するアーム部とを有し、前記蓋体が導電性材料で形成されるとともに、前記アーム部の先端部に電気接続状態に固定されていることを特徴とする。
この場合、前記アーム部は前記周壁部内を経由している構成とするとよい。

そして、本発明のマイクロフォンパッケージは、前記プリモールドパッケージを用いたマイクロフォンチップパッケージであって、 前記プリモールドパッケージはハウジングを形成し、該ハウジング内部を外方へ連通する音響孔を有し、ハウジング内部にマイクロフォンチップを備えることを特徴とする。
この場合、前記音響孔は、前記モールド樹脂体に設けられている構成としてもよい。このモールド樹脂体に音響孔を設ける場合は、このマイクロフォンパッケージを実装する場合の高さを抑えることができる。

本発明によれば、モールド樹脂体の周壁部の上端面にはアーム部の先端部を露出させるようにしたから、このリードフレームのアーム部の長さはシールド板部から周壁部の上端面まで立ち上がるのに足りる寸法で十分であるとともに、このアーム部を保持するモールド樹脂体の周壁部は、その厚さを小さいものとすることが可能であり、小型化、低コスト化を図ることができる。
また、その製造方法によれば、金型によってアーム部を弾性変形させながら型締めすることにより、アーム部の先端部を金型内面に押圧させた状態として射出成形するので、この先端部をモールド樹脂体の周壁部の上端面に確実に露出させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１から図１０は本発明の第１の実施形態を示している。この実施形態のプリモールドパッケージ型半導体装置１は、マイクロフォンチップパッケージであり、半導体チップとしてマイクロフォンチップ２と回路チップ３との二つのチップが設けられている。
このプリモールドパッケージ型半導体装置１のプリモールドパッケージ４は、図４及び図５に示すように、リードフレーム５と、このリードフレーム５に一体成形された箱型のモールド樹脂体６と、このモールド樹脂体６の上方を閉塞する蓋体７とを備える構成とされている。

リードフレーム５は、金属帯板に、図７に示す単位を１個のものとして１列で又は複数列並んでプレス加工により連続して形成されるものである。この明細書中では、図７に示す１個単位のものをリードフレームと称しており、以下では図７の上下方向を縦方向、左右方向を横方向というものとする。このリードフレーム５は、縦方向の中間部の二箇所に設けられている内枠１１によって隣接するリードフレームとの間が接続状態とされている。

また、リードフレーム５の横方向の中央部には、全体として縦方向に延びるシールド板部１２が形成されており、このシールド板部１２の縦方向の両端部に、その縦方向を延長するように延びる主アーム部１３と、この主アーム部１３に直交する横方向の両方向に延びる一対の副アーム部１４との３本ずつのアーム部がそれぞれ形成されている。そのうち、副アーム部１４はその幅寸法が全長にわたって同一とされていることから、先端部１４ａも同じ幅で形成されているが、主アーム部１３は、先端部１３ａがアーム部１３に対してＴ字状をなすように形成されている。そして、これらアーム部１３，１４の基端部、つまり各アーム部１３，１４の分岐部の裏側表面に、これらアーム部１３，１４における他の部分よりも肉厚とされていることにより板厚方向に突出する突起部１５がそれぞれ形成されている。すなわち、シールド板部１２の両端部にそれぞれ突起部１５が形成されており、これらの各突起部１５を介して対をなすように２本の副アーム部１４が両方向にそれぞれ突出しているとともに、両主アーム部１３においては、その間に二つの突起部１５を配置した状態とされている。

一方、これらアーム部１３，１４の間に位置するシールド板部１２の中間部には、縦方向に延びる幹部１６に対して横方向に突出する張り出し部１７が複数個所に設けられるとともに、その張り出し部１７の一つに実装用の外部端子部１８、具体的には接地用外部端子部１８が形成され、この接地用外部端子部１８に接続状態にインナーリード部１９が一体に形成されている。
また、このシールド板部１２の各張り出し部１７の間に、相互に接続状態とされたインナーリード部２１と実装用の外部端子部２２との組み合わせになるものが、前記接地用外部端子部１８が設けられている側に１組、シールド板部１２を介して反対側に２組配設され、それぞれ内枠１１に連結されている。つまり、接地用も含めて外部端子部１８，２２とインナーリード部１９，２１との組み合わせが、シールド板部１２の左右に２組ずつ、合計４組配置されており、それぞれ内枠１１に連結されている。
この場合、各外部端子部１８，２２は、前記突起部１５と同様に他の部分よりも肉厚とされて裏側に突出して形成されている。これら各外部端子部１８，２２及び前記突起部１５は、この実施形態では、リードフレーム５の他の部分を裏側からハーフエッチングすることにより形成されている。図８は、図７に示すリードフレームの裏面を示しており、この図８においてハッチングした領域がハーフエッチングされる。

図７の一点鎖線はアーム部１３，１４及びインナーリード部１９，２１に対する折り曲げ線を示している。各アーム部１３，１４は、その折り曲げ線に沿って途中の二箇所で折り曲げられることにより、図１に示すようにクランク状に形成されており、シールド板部１２から立ち上げられ先端部１３ａ，１４ａの部分でさらに折り曲げられることにより、各先端部１３ａ，１４ａがシールド板部１２と平行になるように配置されている。この場合、各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａはそれぞれ外側に向けて折り曲げられているとともに、これら先端部１３ａ，１４ａの表面とリードフレーム５の反対側の前記突起部１５の表面（又はシールド板部１２の外部端子部１８，２２の表面）との間の高さ寸法ｈが、このリードフレーム５単体の状態においては、モールド樹脂体６の高さ寸法Ｈよりも若干大きく設定されている（図４及び図９参照）。
また、各インナーリード部１９，２１もアーム部１３，１４と同様にクランク状に折り曲げられており、その先端部１９ａ，２１ａがシールド板部１２と平行に配置されている。この場合、インナーリード部１９，２１の高さはパッケージ４の高さの半分程度とされている。

このように構成されるリードフレーム５にモールド樹脂体６が一体に成形されている。このモールド樹脂体６は、図４及び図５に示すように、底壁部３１と、この底壁部３１の周縁部から立設した周壁部３２とを備える箱型に形成されている。
底壁部３１は、その裏面に、リードフレーム５における突起部１５の表面及び外部端子部１８，２２の表面を露出させた状態で、シールド板部１２、各アーム部１３，１４の基端部、及びインナーリード部１９，２１の基端部等を埋設している。周壁部３２は、底壁部３１の周縁部にほぼ垂直に立ち上げられており、内部に前記アーム部１３，１４の中間部分が埋設されているとともに、その上端面３２ａに各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが露出している。この場合、図２に示すように、周壁部３２の対向する二辺（図２では上下に配置される二辺）には、６本のアーム部１３，１４のうち、先端部がＴ字状をなしている２本のアーム部１３の先端部１３ａがそれぞれ露出され、他の対向する二辺（図２の左右に配置される二辺）には、残りの４本のアーム部１４の先端部１４ａが各辺の両端部付近に露出している。

また、このモールド樹脂体６には、底壁部３１の中心位置を中心としてほぼ点対称位置の二箇所に、周壁部３２の内面から底壁部３１の上面にかけて棚部３５が形成されている。これら棚部３５は、周壁部３２の高さのほぼ半分程度の高さに設定されており、その上面にインナーリード部１９，２１の先端部１９ａ，２１ａが露出している。これらインナーリード部１９，２１は、前述したようにシールド板部１２の左右に２本ずつ、図示例では、シールド板部１２の一方側にインナーリード２１が２本、他方側にインナーリード１９とインナーリード２１が１本ずつ配置されており、棚部３５の一方（図２及び図３に示す例では左側の棚部）に、インナーリード部２１の先端部２１ａが二つ露出され、棚部３５の他方（図２及び図３に示す例では左側の棚部）には、インナーリード部１９の先端部１９ａとインナーリード２１の先端部２１ａとが一つずつ露出している。

そして、これら棚部３５の側方空間における底壁部３１の上面にマイクロフォンチップ２と回路チップ３との半導体チップがダイボンドによってそれぞれ固着されており、これら半導体チップ２，３間、及び回路チップ３と両棚部３５上のインナーリード部１９，２１との間がボンディングワイヤ３６によって接続されている。マイクロフォンチップ２は、音響等の圧力変動に応じて振動するダイヤフラム電極と固定電極とが対向配置され、ダイヤフラム電極の振動に伴う静電容量変化を検出するものである。また、回路チップ３は、マイクロフォンチップ２への電源の供給回路、マイクロフォンチップ２からの出力信号の増幅器等を備える構成とされている。

前記蓋体７は、銅、ステンレス、洋白等の導電性金属材料により、周壁部３２の上端面３２ａの外形と同じ長方形状に形成されており、モールド樹脂体６に被せたときに内部空間３７に連通する音響孔３８が貫通状態に形成されている。そして、周壁部３２の上端面３２ａに導電性接着材３９を介して接着されることにより、この周壁部３２に囲まれた空間３７を覆うとともに、周壁部３２の上端面３２ａに露出している各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａに電気的接続状態とされ、また、その音響孔３８によって内部空間３７を外部に連通させた状態としている。
なお、リードフレーム５における前記内枠１１は、モールド樹脂体６の周縁において切断されている。

次に、このように構成される半導体装置１の製造方法について説明する。
まず、リードフレームとなる金属帯板をプレス加工によって打ち抜いた後、突起部１５及び各外部端子部１８，２２となる部分をマスキングしてハーフエッチングすることにより、これら突起部１５及び各外部端子部１８，２２を形成し、その後、曲げ加工等を施すことにより、リードフレーム５を形成する。
このとき、前述したように、各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａの表面と突起部１５の表面との間の高さ寸法ｈが、モールド樹脂体６の高さ寸法Ｈよりも若干大きくなるように設定しておく。
次いで、このリードフレーム５を射出成形金型４１のキャビティ４２内に配置する。この射出成形金型４１は、相対的に接近離間させられる一組の金型４３，４４を有しており、リードフレーム５の内枠１１を両金型４３，４４の間に挟んだ状態とするとともに、この内枠１１の間のインナーリード部１９，２１やシールド板部１２等の成形部分をキャビティ４２内に配置して、このリードフレーム５を埋設するように樹脂を射出成形してモールド樹脂体６を成形するものである。

この射出成形金型４１を図９に示すように開いた状態として、その一方の金型４３上にリードフレーム５を配置すると、リードフレーム５の裏側の突起部１５及び外部端子部１８，２２（図９には不図示）はシールド板部１２の他の部分の表面よりも突出して形成されていることから、これら突起部１５及び外部端子部１８，２２の表面が一方の金型４３の内面に接触した状態となる。この状態から他方の金型４４を接近させていくと、各アーム部１４（１３）（図９にはアーム部１３は不図示）の先端部１４ａ（１３ａ）の表面とリードフレーム５の反対側の突起部１５の表面との間の高さ寸法ｈが、モールド樹脂体６の高さ寸法Ｈよりも若干大きく設定されていることから、まず、各アーム部１４（１３）の先端部１４ａ（１３ａ）が他方の金型４４の内面に接触し、これを押さえながら型締めすることになる。

これらアーム部１４（１３）は、シールド板部１２の両側に反対方向に向けて配置されているから、金型に４４よって先端部１４ａ（１３ａ）が押されると、突起部１５を支点として図９の鎖線で示すように両アーム部１４（１３）が押し広げられるようにして弾性変形させられる。そして、図１０に示す型締め状態となると、弾性変形したアーム部１４（１３）の復元力によって先端部１４ａ（１３ａ）の上面が金型４４の内面に押圧した状態となる。併せて、突起部１５の表面及び外部端子部１８，２２の表面もアーム部１３，１４の復元力が作用して、金型４３の内面に押圧した状態となる。なお、金型４４の内面には棚部３５を形成するための凹部４５が形成されており、この凹部４５の天面（棚部３５の上面となる金型内面）にインナーリード部１９，２１（図９には不図示）の上面が接触した状態とされる。

この型締め状態でキャビティ４２内に樹脂を射出してモールド樹脂体６を成形するのであるが、金型４３，４４内面に接触しているアーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａ、突起部１５、各外部端子部１８，２２がアーム部１３，１４の復元力によってそれぞれ金型４３，４４に押圧状態とされていることから、溶融樹脂の射出圧力によってリードフレーム５が金型４３，４４内で動くことがないとともに、アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａ上面と金型４３内面との間、突起部１５表面と金型４４内面との間、各外部端子部１８，２２表面と金型４４内面との間にそれぞれ溶融樹脂が流れ込むことがない。したがって、モールド樹脂体６の中にリードフレーム５の大部分が埋設状態とされるとともに、モールド樹脂体６の周壁部３２の上端面３２ａに各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが、またモールド樹脂体６の底壁部３１の裏面に各外部端子部１９，２２がそれぞれ確実に露出した状態とされる。また、周壁部３２の内側に形成される棚部３５の上面にもインナーリード部１９，２１が露出させられる。

そして、このモールド樹脂体６の底壁部３１の上に半導体チップ２，３をダイボンドにより固着し、棚部３５上面のインナーリード部１９，２１とワイヤボンディングして接続状態とした後、各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが露出している周壁部３２の上端面３２ａに、別に製作しておいた蓋体７を導電性接着材３９を介して接着する。
この状態では、パッケージ４はリードフレーム５の内枠１１に接続された状態とされており、最後に、この内枠１１をモールド樹脂体６の周縁から切断することにより、半導体装置１として完成する。

このように構成した半導体装置１は、そのパッケージ４の裏面に図６に示すように４個の外部端子部１８，２２が露出され、これら外部端子部１８，２２を基板（図示略）にはんだ付けすることにより実装される。この実装状態において、モールド樹脂体６の底壁部３１を縦断するように埋設されているシールド板部１２が、半導体チップ２，３の下方に配置され、このシールド板部１２に接続状態の各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが周壁部３２の上端面３２ａにおいて蓋体７に導電性接着材３９を介して電気的接続状態とされ、この蓋体７が半導体チップ２，３の上方を覆っているので、半導体チップ２，３はその周囲をシールド板部１２や蓋体７等によって囲まれた状態となり、このシールド板部１２に接続状態の外部端子部１８を接地状態とすることにより、半導体チップ２，３を外部磁界からシールドすることができる。

そして、このシールド構造とするためのアーム部１３，１４は、その先端部１３ａ，１４ａまでの部分が立ち上げられて、先端部１３ａ，１４ａのみがモールド樹脂体６から露出した形状であり、アーム部１３，１４の大部分がモールド樹脂体６の周壁部３２内に埋設された状態であるから、ボンディングワイヤ等の内部配線と短絡することがなく、また、従来技術の吊りリードのように、途中部分を屈曲状態として露出する構造と比べて、その長さが大幅に短くなるものである。このため、このアーム部１３，１４を埋設状態とするモールド樹脂体６の周壁部３２も、アーム部１３，１４の立ち上げ部分のみが埋設されればよいだけであるから、薄く形成することが可能になり、もって、パッケージ全体の小型化及びコスト低減を図ることができる。

なお、前記実施形態では、リードフレーム５における各アーム部１３，１４の分岐部の裏側に形成した突起部１５を射出成形金型４１の内面に接触させて、型締め時におけるアーム部１３，１４の弾性変形の支点とする構成としたが、リードフレームに突起部１５を設けるのではなく、図１１及び図１２に示すように、アーム部１４の分岐部分の裏側表面をフラットとしたリードフレーム５１としておき、金型５２内面に突起部５３を設けて、その突起部５３をリードフレーム５１におけるアーム部１４の分岐部分に接触させる構成としてもよい。この場合は、金型５２の突起部５３の部分がモールド樹脂体６では図１２に示すように凹部５４となり、リードフレーム５１の露出部が凹部５４の奥の方に配置されるので、実装時にはんだが付着して短絡するおそれを極めて少なくすることができる。

また、図１３から図は本発明の第２の実施形態を示している。この実施形態において、第１の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を簡略化する。
この実施形態におけるプリモールドパッケージ型半導体装置６１もマイクロフォンチップパッケージであるが、前記第１の実施形態のプリモールドパッケージにおいては音響孔３８が蓋体７に形成されていたのに対して、この実施形態のプリモールドパッケージ６２では、図１８に示すように蓋体６３は孔のない平板とされ、モールド樹脂体６４に、内部に埋設されているリードフレーム６５を貫通するように音響孔６６が設けられている構成である。

すなわち、リードフレーム６５は、図１３及び図１４に示すように、シールド板部１２の張り出し部１７のうち、一方の主アーム部１３が配置されている端部側の張り出し部１７が、比較的大きな面積に形成されて相互に連結状態とされた平板部６７とされており、この平板部６７の幅方向の中央部に貫通孔６８が形成されている。この場合、このリードフレーム６５の裏面の外部端子部１８，２２は、前記第１の実施形態の場合と同様、他の部分をハーフエッチングすることによって形成されるが、このときに、貫通孔６８の周辺部にも、該貫通孔６８の周縁からわずかな間隔をおいて複数の突起部６９が貫通孔６８を囲むように形成される。図１５においてハッチングした領域がハーフエッチングされる領域を示している。

そして、このリードフレーム６５にモールド樹脂体６４が一体に成形されており、このモールド樹脂体６４の底壁部３１に前記音響孔６６が貫通状態に形成されている。この音響孔６６は、モールド樹脂体６４の底壁部３１に埋設されているリードフレーム６５の貫通孔６８よりも小径に形成されるとともに、この貫通孔６８と同心上に配置されており、この貫通孔６８の内側に樹脂が筒状に形成され、その筒状の樹脂部分は、底壁部３１の上面に突出していることにより、音響孔６６を内部空間３７に向けて延長する筒状突起部７１とされている。

このように構成されたプリモールドパッケージ６２を製造する場合、金属帯板にプレス加工、ハーフエッチング加工等を施すことにより、図１３に示すようなリードフレーム６５を形成する。この場合も前記第１の実施形態の場合と同様、各アーム部１３，１４の先端部１３ａ，１４ａの表面と突起部１５，６９の表面との間の高さ寸法ｈ（図１９参照）が、モールド樹脂体６４の高さ寸法Ｈ（図１８参照）よりも若干大きくなるように設定しておく。
次いで、このリードフレーム６５を射出成形金型７２のキャビティ７３内に配置する。この射出成形金型７２は、一組の金型７４，７５の一方にピン７６が突出状態に設けられるとともに、他方に、型締め時にピン７６の先端部を挿入する穴７７と、この穴７７より若干大径の座ぐり部７８とが同心上に形成され、ピン７６を穴７７に挿入状態としたときにピン７６の回りで座ぐり部７８が筒状の空所を形成するようになっている。

そして、このピン７６をリードフレーム６５の貫通孔６３内に配置した状態として両金型７４，７５を閉じると、ピン７６がキャビティ７３内を貫通するように配置されることになり、そのピン７６の部分が音響孔６６になるものである。また、この型締め状態において、リードフレーム６５の貫通孔６８の周囲の突起部６９が金型７４の内面に接触することから、この貫通孔６６の位置とは反対側の端部に設けられている突起部１５と同様に、他方の金型７５によりアーム部１３（１４）の先端部１３ａ（１４ａ）が押さえられる際に突起部６９が支点となってアーム部１３（１４）を弾性変形させ、その先端部１３ａ（１４ａ）を金型７５内面に強固に押圧した状態とすることができる。

そして、この型締め状態でキャビティ７３内に樹脂を射出することによりモールド樹脂体６４が形成され、その底壁部３１上に半導体チップ２，３をダイボンドにより固着し、ワイヤボンディング後、周壁部３２の上端面３２ａに蓋体６３を固着する。この場合、音響孔６６の周囲に形成されている筒状突起部７１は、ダイボンド時の接着剤をせき止め、音響孔６６内に流れ込むことを防止することができる。
この実施形態のように音響孔６６をモールド樹脂体６４に設けたことにより、この半導体装置６１を基板に実装して携帯電話機等に内蔵する場合に、その実装状態の高さを抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的構成については、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、前記実施形態では半導体装置としてマイクロフォンパッケージに適用した例を示したが、マイクロフォン以外にも、圧力センサ、加速度センサ、磁気センサ、流量センサ、風圧センサ等にも適用することが可能である。この場合、前記実施形態のマイクロフォンにおいては、音響孔のような内部空間と外部とを連通させる連通孔が必要であったが、センサの種類によっては連通孔が不要になる場合や、流量センサのように二つの連通孔が必要になる場合がある。

また、前記外部端子部は、前記実施形態では４端子の構成とし、例えば電源用、出力用、ゲイン用、接地用にそれぞれ供されるようにしたが、少なくとも電源用、出力用、接地用の端子部があればよい。その場合、接地用外部端子部を２個設けるようにしてもよい。また、内部に格納される半導体チップによっては端子数が実施形態のものより増えることもある。
さらに、前記アーム部も実施形態ではシールド板部を介して両側に対をなすように設けたが、必ずしも両側に配置されていなくてもよく、射出成形金型内に配置した際にアーム部の先端部が押圧されてアーム部が弾性変形し得るものであればよい。さらに、突起部や外部端子部をハーフエッチングにより形成したが、エンボス加工、コイニング加工等により形成してもよい。

本発明の第１の実施形態の半導体装置においてモールド樹脂体に埋設されているリードフレームの一部を省略した斜視図である。 リードフレームに一体化されているモールド樹脂体の平面図である。 図２に示す状態から半導体チップを搭載した状態を示す平面図である。 蓋体を固着した組み立て状態における縦断面図であり、図３のＡ−Ａ線に沿う部分に相当する。 図４の組み立て状態における横断面図であり、図３のＢ−Ｂ線に沿う部分に相当する。 図４の組み立て状態におけるプリモールドパッケージの裏面図である。 図１のリードフレームを展開した平面図である。 図７に示す展開したリードフレームの裏面図である。 プレス加工されたリードフレームを射出成形金型の一方の金型に設置した状態を示す断面図である。 図９に示す状態から型締めした状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態の半導体装置を製作する際の図５同様の断面図である。 図１１に示す状態からモールド樹脂体を一体成形した状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の半導体装置においてモールド樹脂体に埋設されているリードフレームの一部を省略した斜視図である。 図１３のリードフレームを展開した平面図である。 図１４に示す展開したリードフレームの裏面図である。 リードフレームに一体化されているモールド樹脂体に半導体チップを搭載した状態を示す平面図である。 図１６に示すプリモールドパッケージの裏面図である。 蓋体を固着した組み立て状態のプリモールドパッケージの縦断面図であり、図１７のＣ−Ｃ線に沿う部分に相当する。 プレス加工されたリードフレームを射出成形金型の一方の金型に設置した状態を示す断面図である。 図１９に示す状態から型締めした状態を示す断面図である。

符号の説明

１ プリモールドパッケージ型半導体装置（マイクロフォンチップパッケージ）
２ マイクロフォンチップ（半導体チップ）
３ 回路チップ（半導体チップ）
４ プリモールドパッケージ
５ リードフレーム
６ モールド樹脂体
７ 蓋体
１２ シールド板部
１３ 主アーム部
１３ａ 先端部
１４ 副アーム部
１４ａ 先端部
１５ 突起部
１８ 接地用外部端子部
１９ インナーリード部
２１ インナーリード部
２２ 外部端子部
３１ 底壁部
３２ 周壁部
３６ ボンディングワイヤ
３７ 内部空間
３８ 音響孔
３９ 導電性接着材
４１ 射出成形金型
４２ キャビティ
４３，４４ 金型
５１ リードフレーム
５２ 金型
５３ 突起部
６１ プリモールドパッケージ型半導体装置（マイクロフォンチップパッケージ）
６２ プリモールドパッケージ
６３ 蓋体
６４ モールド樹脂体
６５ リードフレーム
６６ 音響孔
６８ 貫通孔
６９ 突起部
７１ 筒状突起部
７２ 射出成形金型
７３ キャビティ
７４，７５ 金型
７６ ピン
７７ 穴
７８ 座ぐり部

Claims (9)

1. リードフレームの少なくとも一部を埋設した状態のモールド樹脂体が、半導体チップを搭載する底壁部と、該底壁部の周縁部から立設した周壁部とを備える箱型に形成され、前記周壁部の上端面に半導体チップの上方を覆う蓋体が固着されてなるプリモールドパッケージ型半導体装置において、
   前記リードフレームに、前記底壁部内に埋設されるシールド板部と、該シールド板部から延びるアーム部と、シールド板部又は前記半導体チップのいずれかに接続状態で前記底壁部の裏面に露出する複数の実装用外部端子部とを備え、
   前記蓋体が導電性材料により構成されるとともに、前記周壁部の上端面に、前記アーム部の先端部が露出され、その露出端部に前記蓋体が電気接続状態に固定されていることを特徴とするプリモールドパッケージ型半導体装置。
2. 前記アーム部は前記周壁部内を経由していることを特徴とする請求項１記載のプリモールドパッケージ型半導体装置。
3. 前記アーム部は複数設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリモールドパッケージ型半導体装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプリモールドパッケージ型半導体装置の製造方法であって、
   前記リードフレームを射出成形金型のキャビティ内に配置して前記モールド樹脂体を成形する際に、前記シールド板部の一部を一方の金型の内面に部分的に接触させた状態とし、その接触状態でアーム部の先端部を他方の金型の内面で押さえてアーム部を弾性変形させながら型締めした後、前記キャビティ内に樹脂を射出して前記モールド樹脂体を成形することを特徴とするプリモールドパッケージ型半導体装置の製造方法。
5. リードフレームの少なくとも一部を埋設するとともに、半導体チップを搭載する底壁部と、該底壁部の周縁部から立設した周壁部とを備え、
   前記リードフレームは、前記底壁部内に埋設されるシールド板部と、前記シールド板部と接続して前記底壁部の裏面に露出する接地用外部端子部と、前記半導体チップと電気接続し前記底壁部の裏面に露出する実装用外部端子部と、前記シールド板部から立ち上げられ前記周壁部の上端面に先端部を露出するアーム部とを有することを特徴とするモールド樹脂体。
6. 半導体チップを搭載する底壁部と、該底壁部の周縁部から立設した周壁部とを有し、リードフレームの少なくとも一部を埋設して箱型に形成されたモールド樹脂体と、
   前記周壁部の上端面に固着され半導体チップの上方を覆う蓋体とを備え、
   前記リードフレームは、前記底壁部内に埋設されるシールド板部と、前記シールド板部と接続して前記底壁部の裏面に露出する接地用外部端子部と、前記半導体チップと電気接続し前記底壁部の裏面に露出する実装用外部端子部と、前記シールド板部から立ち上げられ前記周壁部の上端面に先端部を露出するアーム部とを有し、
   前記蓋体が導電性材料で形成されるとともに、前記アーム部の先端部に電気接続状態に固定されていることを特徴とするプリモールドパッケージ。
7. 前記アーム部は前記周壁部内を経由していることを特徴とする請求項６記載のプリモールドパッケージ。
8. 請求項６又は請求項７に記載のプリモールドパッケージを用いたマイクロフォンチップパッケージであって、
   前記プリモールドパッケージはハウジングを形成し、
   該ハウジングの内部空間を外方へ連通する音響孔を有し、ハウジング内部にマイクロフォンチップを備えることを特徴とするマイクロフォンチップパッケージ。
9. 前記音響孔は、前記モールド樹脂体に設けられていることを特徴とする請求項８記載のマイクロフォンチップパッケージ。

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