專(zhuān)利名稱(chēng):半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件,其包括用于探測(cè)比如對(duì)其施加的聲壓的變化的壓力變化的半導(dǎo)體傳感器芯片。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)上,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了比如硅-電容器傳聲器和壓力傳感器的半導(dǎo)體器件,其中具有用于探測(cè)聲壓的變化的薄膜的膜片的半導(dǎo)體芯片被安裝在印刷電路板的表面上。例如,日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-537182教導(dǎo)了硅-電容器傳聲器的一個(gè)示例。這種半導(dǎo)體傳感器芯片探測(cè)了由于膜片的變化引起的比如聲壓的變化的壓力變化,其中通過(guò)增加膜片的尺寸可以增加探測(cè)靈敏度。因此,優(yōu)選的是增加半導(dǎo)體傳感器芯片尺寸以增加探測(cè)靈敏度。
前述的半導(dǎo)體器件已經(jīng)被安裝在方便型電子器件,比如便攜式電話(或蜂窩電話);因此強(qiáng)烈要求減小它們的尺寸。日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2000-349305教導(dǎo)了實(shí)現(xiàn)減小尺寸的半導(dǎo)體器件的另一個(gè)示例,其中與半導(dǎo)體傳感器芯片建立電連接的外引線僅在封裝的一個(gè)長(zhǎng)側(cè)邊布置。
當(dāng)前述的半導(dǎo)體器件被安裝在電子器件的印刷電路板上時(shí),僅在封裝的一個(gè)長(zhǎng)側(cè)邊布置的外引線通過(guò)焊接被固定到印刷電路板的連接端。這使得安裝于印刷電路板上的半導(dǎo)體器件的安裝不穩(wěn)定。
可以將前述的半導(dǎo)體器件的技術(shù)特征組合;然而,當(dāng)安裝于印刷電路板上的半導(dǎo)體器件振動(dòng)時(shí),膜片可能不準(zhǔn)確地探測(cè)由于振動(dòng)引起的壓力變化。
另外,比如壓力傳感器和硅-電容器傳聲器的常規(guī)已知的半導(dǎo)體器件被設(shè)計(jì)從而具有矩形形狀和凹槽的半導(dǎo)體傳感器芯片被安裝在印刷電路板上,其中凹槽的減薄部分被用作具有橋路電阻電路的膜片(或移動(dòng)電極),其中橋路電阻電路探測(cè)由聲壓導(dǎo)致的膜片的位移(或變形)作為電阻的變化,并基于其探測(cè)聲壓的變化。
在前述的半導(dǎo)體器件中,蓋構(gòu)件設(shè)置在印刷電路板的表面的上方以形成包圍在其中的半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)空間。蓋構(gòu)件具有建立內(nèi)空間和外空間之間的聯(lián)系的開(kāi)口孔,由此可以將在外空間中發(fā)生的聲壓的變化經(jīng)由開(kāi)口孔傳輸向內(nèi)空間中的半導(dǎo)體傳感器芯片。導(dǎo)電層形成于蓋構(gòu)件的內(nèi)表面上從而以電磁屏蔽的方式阻擋經(jīng)由開(kāi)口孔傳輸?shù)絻?nèi)空間中的電磁噪聲傳輸向半導(dǎo)體傳感器芯片。這可靠地避免了由于到達(dá)半導(dǎo)體傳感器芯片的電磁噪聲所引起的膜片上的誤差變化的發(fā)生;由此可以精確地探測(cè)聲壓的變化。該技術(shù)例如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-537182和美國(guó)專(zhuān)利No.6,781,231中披露。
在以上,當(dāng)前述的半導(dǎo)體器件被安裝于便攜式電話機(jī)等的印刷電路板上時(shí),需要提供一種在蓋構(gòu)件的導(dǎo)電層和印刷電路板之間建立電連接的特定裝置。
為了在前述的半導(dǎo)體器件中形成電磁屏蔽,蓋構(gòu)件應(yīng)被如此設(shè)置,使得蓋構(gòu)件的導(dǎo)電層在位置上基本與形成于印刷電路板的上表面上的連接端子匹配。換言之,需要精細(xì)的精度而不導(dǎo)致蓋構(gòu)件的導(dǎo)電層和印刷電路板的連接端子之間的電氣斷開(kāi),因此,對(duì)于操作者(或工人)而言難于精確地設(shè)置與印刷電路板連接的蓋構(gòu)件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體器件,其可以被縮小尺寸而不改變半導(dǎo)體傳感器芯片的尺寸,且可以以穩(wěn)定的方式被安裝在印刷電路板上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體器件,其中蓋構(gòu)件可以被牢固地貼附到基板上,與印刷電路板連接,從而容易地形成電磁屏蔽。
在本發(fā)明的第一方面,一種半導(dǎo)體器件如此設(shè)計(jì),從而半導(dǎo)體傳感器芯片被固定到具有矩形形狀的基板的上表面上,半導(dǎo)體傳感器芯片具有用于基于其位移而探測(cè)壓力變化的膜片,基板用蓋構(gòu)件覆蓋從而在基板和蓋構(gòu)件之間形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔空間。這里,基板用模制樹(shù)脂密封,從而多條芯片連接引線和多條封裝引線部分暴露在模制樹(shù)脂之外;芯片連接引線電連接半導(dǎo)體傳感器芯片且沿半導(dǎo)體傳感器芯片的一個(gè)側(cè)邊成直線設(shè)置;且封裝引線經(jīng)由半導(dǎo)體傳感器芯片與芯片連接引線相對(duì)設(shè)置。
前述的半導(dǎo)體器件可以被容易地安裝于印刷電路板上,從而芯片連接引線和封裝引線簡(jiǎn)單地經(jīng)由焊接結(jié)合印刷電路板的連接端子。這里,芯片連接引線和封裝引線經(jīng)由半導(dǎo)體傳感器芯片相對(duì)設(shè)置;換言之,它們分別在基板的兩側(cè)布置。這使得可以將半導(dǎo)體器件以穩(wěn)定的方式安裝于印刷電路板上。另外,芯片連接引線沿半導(dǎo)體傳感器芯片的一個(gè)側(cè)邊成直線相鄰設(shè)置;因此,可以容易地減小半導(dǎo)體器件的尺寸,而不顯著改變半導(dǎo)體傳感器芯片的尺寸。
前述的半導(dǎo)體器件還包括臺(tái)(stage),其用模制樹(shù)脂密封且設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片下方。該臺(tái)與芯片連接引線和封裝引線一體形成,從而形成具有導(dǎo)電性的引線框架。這里,芯片連接引線被彎曲,從而芯片連接引線的第一端和臺(tái)部分地暴露于基板的下表面之外,且芯片連接引線的第二端暴露于基板的上表面之外。
在以上,具有導(dǎo)電性的臺(tái)設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片下方,且由此能夠阻擋來(lái)自基板的下表面的電磁噪聲被傳輸入空腔空間中。另外,芯片連接引線被彎曲,從而其第二端相對(duì)于該臺(tái)(與引線框架一體形成)在基板的厚度方向移位,其中芯片連接引線和該臺(tái)之間的間隙取決于彎曲的量。然而,如此設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件,從而芯片連接引線沿半導(dǎo)體傳感器芯片和該臺(tái)的一個(gè)側(cè)邊成直線相鄰設(shè)置;且這使得前述的間隙僅形成于半導(dǎo)體傳感器芯片和該臺(tái)的一個(gè)側(cè)邊。于是,可以用具有尺寸充分大的臺(tái)來(lái)完全覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片的下部。另外,因?yàn)榉庋b引線被設(shè)置得接近該臺(tái),可以進(jìn)一步減小半導(dǎo)體器件的尺寸。
半導(dǎo)體器件還包括多個(gè)用于將封裝引線和該臺(tái)一體互連在一起的互連引線,其中互連引線被嵌入模制樹(shù)脂內(nèi)。這里,封裝引線和臺(tái)一體一起形成的預(yù)定的部分暴露于模制樹(shù)脂的下表面之外,且彼此相互分開(kāi)。即,當(dāng)將暴露于模制樹(shù)脂的下表面之外的芯片連接引線的第一端和封裝引線焊接到印刷電路板的連接端子時(shí),可以容易地避免封裝引線通過(guò)焊料而移向該臺(tái)。另外,因?yàn)樵诜庋b引線和該臺(tái)之間一體形成的互連引線嵌入模制樹(shù)脂內(nèi),所以可以容易地避免該臺(tái)和封裝引線從模制樹(shù)脂脫落。
半導(dǎo)體器件可以以如此的方式修改,從而多個(gè)內(nèi)端子暴露在空腔空間中,且與半導(dǎo)體傳感器芯片成直線相鄰樹(shù)脂設(shè)置;多個(gè)外端子暴露于基板的背側(cè)且沿基板的兩側(cè)邊設(shè)置;且導(dǎo)電布線形成于基板內(nèi),從而在內(nèi)端子和至少一外端子之間建立電連接。這里,具有導(dǎo)電性的下屏蔽層還形成于半導(dǎo)體傳感器芯片下方且電連接到該至少一個(gè)外端子。這可靠地通過(guò)下屏蔽層阻擋電磁噪聲從基板的背側(cè)傳輸進(jìn)入空腔。
在本發(fā)明的第二方面,半導(dǎo)體器件被如此設(shè)計(jì)從而半導(dǎo)體傳感器芯片被貼附于用樹(shù)脂層密封的基板的上表面且用具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件覆蓋,其中半導(dǎo)體傳感器芯片與多個(gè)外端子連接,且與多個(gè)外端子設(shè)置有基本相同的電勢(shì),外端子的第一端嵌入在樹(shù)脂層內(nèi)且其第二端延伸突出到樹(shù)脂層之外。這里,外端子的第一端被成形且在基板的上表面的上方被部分暴露,且經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑固定到蓋構(gòu)件的下表面。另外,蓋構(gòu)件包括頂部,其由基板支撐從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空間;至少一個(gè)電磁屏蔽端子,其與頂部的側(cè)端連接且向下沿密封基板的樹(shù)脂層的預(yù)定邊外延伸,且連接到在樹(shù)脂層外延伸的外端子的第二端。蓋構(gòu)件還包括側(cè)壁,其從頂部的側(cè)端向下延伸以覆蓋密封基板的樹(shù)脂層。
具體而言,半導(dǎo)體器件配備有半導(dǎo)體傳感器芯片,半導(dǎo)體傳感器芯片具有用于由于其位移而探測(cè)對(duì)其施加的壓力的膜片,該半導(dǎo)體器件包括樹(shù)脂層,具有用于在其上設(shè)置具有膜片的半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽;臺(tái),具有矩形形狀,設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片下方且用樹(shù)脂層密封;多個(gè)外端子,其第一端連接到臺(tái)且其第二端被暴露于樹(shù)脂層之外且在樹(shù)脂層之外延伸;和蓋構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,用于覆蓋樹(shù)脂層從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空間,其中蓋構(gòu)件電連接到外端子且與該臺(tái)設(shè)置在基本相同的電勢(shì)。
在以上,樹(shù)脂層具有突起,其被延伸從而形成在其上設(shè)置半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽,其中外端子的第一端被成形且在基板的上表面的上方被部分地暴露,且經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑固定到蓋構(gòu)件的下表面。另外,蓋構(gòu)件包括頂部,其由基板支撐從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空間;至少一個(gè)電磁屏蔽端子,其與頂部的側(cè)端連接且向下沿密封基板的樹(shù)脂層的預(yù)定邊外延伸,且連接到在樹(shù)脂層外延伸的外端子的第二端。蓋構(gòu)件還包括側(cè)壁,其從頂部的側(cè)端向下延伸以覆蓋密封基板的樹(shù)脂層。
另外,電磁屏蔽端子由切口部分被分為兩片,切口部分垂直地延伸,且其中外端子的第二端被緊密地固定,由此建立了電磁屏蔽端子和外端子之間的電連接。電磁屏蔽端子具有接合凹槽,其與形成于外端子的第二端的接合凹槽接合,從而樹(shù)脂層被蓋構(gòu)件覆蓋時(shí),在電磁屏蔽端子和外端子之間建立電連接,其中就電磁屏蔽端子的外部而言,電磁屏蔽端子與外端子相交且重疊。蓋構(gòu)件還具有至少一個(gè)接合部分,其從頂部分向下延伸且與樹(shù)脂層的預(yù)定邊接合,從而建立蓋構(gòu)件和樹(shù)脂層之間的連接。順便提及,該臺(tái)在相對(duì)于半導(dǎo)體傳感器芯片的尺寸上被放大。
在本發(fā)明的第三表面,半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體傳感器芯片,半導(dǎo)體傳感器芯片具有響應(yīng)其變形而用于探測(cè)對(duì)其施加的聲壓的膜片,其中半導(dǎo)體器件還包括基板,用于固定其上表面上的半導(dǎo)體傳感器芯片;蓋構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,用于覆蓋基板從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔;和下屏蔽構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片下方,且其中蓋構(gòu)件和下屏蔽構(gòu)件的至少之一連接到暴露在基板外的屏蔽端子。這里,蓋構(gòu)件組成為頂部,設(shè)置與基板的上表面相對(duì);多個(gè)側(cè)壁,其從頂部的周邊在基板的厚度方向向下延伸且設(shè)置相鄰于基板的多個(gè)邊。這使得可以容易地相對(duì)于基板設(shè)置蓋構(gòu)件。因?yàn)樯w構(gòu)件電連接到下屏蔽構(gòu)件,所以可以容易地形成電磁屏蔽。
在以上,蓋構(gòu)件的側(cè)壁與下屏蔽構(gòu)件的上端沿基板的側(cè)邊接觸。這使得可以容易地形成電磁屏蔽。另外,蓋構(gòu)件的側(cè)壁通過(guò)使用粘結(jié)劑貼附到基板的側(cè)邊,粘結(jié)劑沒(méi)有泄漏到空腔空間中。因此,可以防止空腔空間的體積和形狀被意外地改變,且可以防止空腔的體積和形狀的意外的變化不利地影響半導(dǎo)體傳感器芯片的膜片的聲特性。
設(shè)計(jì)下屏蔽構(gòu)件以形成基板的下表面,由此可以容易地形成覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片的下側(cè)的電磁屏蔽,其可以增加形成于半導(dǎo)體芯片下方的空腔的體積。另外,下屏蔽構(gòu)件包括具有矩形形狀的臺(tái),其被引入用樹(shù)脂密封的基板且具有多個(gè)延伸的部分,所述多個(gè)延伸的部分向基板的多個(gè)側(cè)邊之外延伸,其中延伸部分接觸蓋構(gòu)件的側(cè)壁,且其中該臺(tái)的預(yù)定部分形成基板的上表面。由此,可以形成三維地覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片的電磁屏蔽,且可以容易地將半導(dǎo)體傳感器芯片貼附到利用平面的臺(tái)形成的基板的上表面,另外,屏蔽端子或者與蓋構(gòu)件或者與下屏蔽構(gòu)件一起一體形成。電連接到半導(dǎo)體傳感器芯片的多個(gè)芯片連接引線線性地設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片的兩側(cè),且部分暴露于基板的多個(gè)側(cè)邊之外。順便提及,下屏蔽構(gòu)件可以形成以全部覆蓋基板。
在本發(fā)明的第四方面,半導(dǎo)體器件包括基板,多個(gè)外端子從其向外突出且該基板用樹(shù)脂層覆蓋;半導(dǎo)體傳感器芯片,固定到基板的上表面;蓋構(gòu)件,具有多個(gè)電磁屏蔽端子且覆蓋基板從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔;和固定裝置,用于將基板和蓋構(gòu)件固定在一起,從而電磁屏蔽端子與外端子接觸。即,采用其中蓋構(gòu)件的電磁屏蔽端子被牢固地貼附到基板的蓋連接引線的簡(jiǎn)單操作,就可以形成保護(hù)半導(dǎo)體傳感器芯片的電磁屏蔽且可靠地將蓋構(gòu)件和基板固定在一起。這簡(jiǎn)化了半導(dǎo)體器件的構(gòu)成且減少了制造成本。另外,當(dāng)半導(dǎo)體器件被安裝在印刷電路板時(shí)或在傳輸半導(dǎo)體器件的過(guò)程中,可以可靠地防止蓋構(gòu)件意外地從基板分離;因此使人操作者(或工人)容易處理半導(dǎo)體器件。
在以上,基板包括臺(tái),該臺(tái)用樹(shù)脂層密封且設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片下方且電連接到外端子。這允許通過(guò)半導(dǎo)體傳感器芯片和該臺(tái)容易地形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的電磁屏蔽;因此,可以可靠地保護(hù)半導(dǎo)體傳感器芯片免受電磁噪聲的影響。
另外,固定裝置是用于將外端子和電磁屏蔽端子緊密結(jié)合在一起的填縫工具?;蛘?,固定裝置通過(guò)將外端子和電磁屏蔽端子鉚接、焊接(welding)或纖焊(soldering)在一起而實(shí)現(xiàn)。因此,可以可靠地防止蓋構(gòu)件被意外地從基板分離。
在本發(fā)明的第五方面,半導(dǎo)體器件基本由基板和蓋構(gòu)件組成。用樹(shù)脂密封的基板還包括多個(gè)突出其之外的外端子,且半導(dǎo)體傳感器芯片貼附到基板的上表面上。具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件覆蓋基板從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的電磁屏蔽。蓋構(gòu)件包括多個(gè)稍微突出于基板之外的多個(gè)電磁屏蔽端子,從而電磁屏蔽端子的下表面與外端子的下表面基本設(shè)置于同一平面。
在以上,半導(dǎo)體傳感器芯片具有用于探測(cè)對(duì)其施加的聲壓的膜片。具體而言,樹(shù)脂層具有凹槽,其在該樹(shù)脂層上表面敞開(kāi),從而半導(dǎo)體傳感器芯片的膜片設(shè)置于凹槽的開(kāi)口的正上方。半導(dǎo)體器件還包括具有矩形形狀的臺(tái),該臺(tái)用樹(shù)脂層密封且設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片下。外端子的第一端連接到臺(tái),且第二端延伸到樹(shù)脂層之外。當(dāng)蓋構(gòu)件與樹(shù)脂層組合時(shí),形成了包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空間。電磁屏蔽端子向下延伸,從而其下表面鄰近外端子的第二端的下表面且與其基本在同一平面設(shè)置。
另外,在樹(shù)脂層中形成了環(huán)形突起從而形成了用于包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽。蓋構(gòu)件包括頂部,頂部的下表面貼附到樹(shù)脂層的環(huán)形突起的頂部,從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空間。電磁屏蔽端子從頂部的側(cè)端向下沿樹(shù)脂層的預(yù)定邊延伸,從而電磁屏蔽端子的下端的下表面鄰近外端子的第二端的下表面且與其基本在同一平面設(shè)置。或者,蓋構(gòu)件包括多個(gè)側(cè)壁,其從頂部的側(cè)端向下延伸從而覆蓋樹(shù)脂層的預(yù)定邊,其中電磁屏蔽端子從側(cè)壁的下端沿樹(shù)脂層的預(yù)定邊向下延伸,從而電磁屏蔽端子的下端的下表面鄰近外端子的第二端的下表面且與其基本在同一平面設(shè)置。
在以上,蓋構(gòu)件還包括多個(gè)接合部分,其從頂部的側(cè)端向下延伸且與樹(shù)脂層的預(yù)定邊接合,從而蓋構(gòu)件牢固地貼附樹(shù)脂層。或者,接合部分從側(cè)壁的下端向下延伸且與樹(shù)脂層的預(yù)定邊接合,從而蓋構(gòu)件牢固地貼附樹(shù)脂層。
順便提交,在樹(shù)脂層的上表面的平面圖上,該臺(tái)與半導(dǎo)體傳感器芯片相比在尺寸上被增加了。
參考附圖,將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其他目的、方面和實(shí)施例,在附圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖2是顯示半導(dǎo)體器件的內(nèi)部分的平面圖,其在上側(cè)觀看;圖3是顯示半導(dǎo)體器件的內(nèi)部分的仰視圖,其在下側(cè)觀看;圖4是沿圖2和3的線A-A所取的剖面圖;圖5是沿圖2和3的線B-B所取的剖面圖;圖6是沿圖2和3的線C-C所取的剖面圖;圖7是顯示蓋構(gòu)件與基板組裝的分解透視圖,其包圍在樹(shù)脂中且具有半導(dǎo)體傳感器芯片和放大器;圖8是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的進(jìn)一步的變體的半導(dǎo)體器件的基板;圖9是沿圖8的線D-D所取的剖面圖;圖10是沿圖8的線E-E所取的剖面圖;圖11是沿圖8的線F-F所取的剖面圖;圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖13是顯示與基板組裝以形成半導(dǎo)體器件的蓋構(gòu)件的分解透視圖;圖14是顯示圖12所示的半導(dǎo)體器件的內(nèi)結(jié)構(gòu)的剖面圖;圖15是沿圖13的線X-X所取的剖面圖;圖16是沿圖13的線Y-Y所取的剖面圖;圖17是顯示用于制造半導(dǎo)體器件的引線框架的平面圖;圖18A是沿圖17的線X-X所取的剖面圖;圖18B是沿圖17的線Y-Y所取的剖面圖;圖19是顯示通過(guò)使用一對(duì)金屬模形成樹(shù)脂層以包圍基板的分解剖面圖;
圖20是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一變體的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖21是顯示通過(guò)將蓋構(gòu)件與用樹(shù)脂層密封的基板組裝在一起而制造的第一變體的半導(dǎo)體器件的分解透視圖;圖22是圖20所示的半導(dǎo)體器件的剖面圖;圖23是顯示基板夾在成對(duì)的金屬模之間從而形成樹(shù)脂層的剖面圖;圖24是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第二變體的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖25是顯示通過(guò)將蓋構(gòu)件與用樹(shù)脂層密封的基板組裝在一起而制造的第二變體的半導(dǎo)體器件的分解透視圖;圖26是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第三變體的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖27是顯示通過(guò)將蓋構(gòu)件與用樹(shù)脂層密封的基板組裝在一起而制造的第三變體的半導(dǎo)體器件的分解透視圖;圖28是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖;圖29是沿圖28的線A-A所取的剖面圖;圖30是沿圖28的線B-B所取的剖面圖;圖31是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的第一變體的半導(dǎo)體器件的平面圖;圖32是沿圖31的線D-D所取的剖面圖;圖33是沿圖31的線E-E所取的剖面圖;圖34是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的第二變體的半導(dǎo)體器件的平面圖;圖35是沿圖34的線F-F所取的剖面圖;圖36是沿圖34的線G-G所取的剖面圖;圖37是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的第三變體的半導(dǎo)體器件的平面圖;圖38是沿圖37的線H-H所取的剖面圖;圖39是沿圖37的線I-I所取的剖面圖;圖40是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的第四變體的半導(dǎo)體器件的平面圖;
圖41是沿圖40的線J-J所取的剖面圖;圖42是沿圖40的線K-K所取的剖面圖;圖43是沿圖40的線L-L所取的剖面圖;圖44是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖;圖45是沿圖44的線A-A所取的剖面圖;圖46是沿圖44的線B-B所取的剖面圖;圖47是顯示將蓋構(gòu)件與用樹(shù)脂層密封的基板組裝的分解透視圖;圖48是基板的平面圖;圖49是基板的仰視圖;圖50A是實(shí)現(xiàn)蓋構(gòu)件的電磁屏蔽端子和基板的蓋連接引線之間的接合的第一步驟;圖50B是實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽端子和蓋連接引線之間的接合的第二步驟;圖50C是實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽端子和蓋連接引線之間的接合的第三步驟;圖50D是實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽端子和蓋連接引線之間的接合的第四步驟;圖50E是實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽端子和蓋連接引線之間的接合的第五步驟;圖51是顯示蓋連接引線的第一端被彎曲從而通過(guò)使用一對(duì)金屬模而形成接合部分的剖面圖;圖52是顯示接合部分通過(guò)使用另一對(duì)金屬膜被進(jìn)一步的彎曲,由此緊密地固定電磁屏蔽端子的剖面圖;圖53是顯示用于制造半導(dǎo)體器件的引線框架的變體的平面圖;圖54是顯示接合部分從蓋連接引線的一側(cè)突出且被彎曲以緊密地固定電磁屏蔽端子的透視圖;圖55是顯示溝道形成于接合部分的內(nèi)表面上的透視圖;圖56是顯示圖55所示的接合部分被彎曲從而固定其中的電磁屏蔽端子的剖面圖;圖57是顯示電磁屏蔽端子和蓋連接引線被組合在一起且被夾置在具有鋸齒部分的金屬模之間;圖58是顯示電磁屏蔽端子和蓋連接引線通過(guò)其波紋部分彼此接合的剖面圖;圖59A是顯示蓋構(gòu)件與基板組合在一起從而形成根據(jù)第四實(shí)施例的第一變體半導(dǎo)體器件的分解透視圖;
圖59B是顯示蓋構(gòu)件的電磁屏蔽端子與基板的蓋連接引線通過(guò)使用鉚釘接合的透視圖;圖59C是電磁屏蔽端子通過(guò)鉚接被固定到蓋連接引線的透視圖;圖60A是顯示進(jìn)行焊接(welding)和釬焊(soldering)從而將電磁屏蔽端子和蓋連接引線通過(guò)通孔組合在一起的透視圖;圖60B是顯示進(jìn)行焊接和釬焊從而將電磁屏蔽端子和蓋連接引線通過(guò)在電磁屏蔽端子的兩側(cè)上凹入的切口組合在一起的透視圖;圖60C是顯示進(jìn)行焊接和釬焊從而將電磁屏蔽端子和蓋連接引線通過(guò)在電磁屏蔽端子的尖端中凹入的切口組合在一起的透視圖;圖61是顯示電磁屏蔽端子和蓋連接引線在厚度上被減小從而容易地實(shí)現(xiàn)焊接和釬焊的透視圖;圖62是顯示構(gòu)件本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖63是顯示基板被蓋構(gòu)件覆以生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的分解透視圖;圖64是沿圖62的線X-X所取的剖面圖;圖65是顯示圖62所示的半導(dǎo)體器件的內(nèi)配置的剖面圖;圖66是沿圖63的線Y-Y所取的剖面圖;圖67是沿圖63的線Z-Z所取的剖面圖;圖68是顯示用于生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的引線框架的平面圖;圖69A是沿圖68的線X-X所取的剖面圖;圖69B是沿圖68的線Y-Y所取的剖面圖;圖70是顯示引線框架被固定在一對(duì)金屬模之間以形成樹(shù)脂層的剖面圖;圖71是顯示半導(dǎo)體器件的修改的透視圖,其與外端子、引線和電磁屏蔽端子的切割有關(guān)的方面上被部分地修改;圖72是顯示基板用蓋構(gòu)件覆蓋的分解透視圖,其在電磁屏蔽端子的方面被部分地修改;圖73是顯示根據(jù)第五實(shí)施例的第一變體的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖74是顯示基板用蓋構(gòu)件覆蓋以形成圖73的半導(dǎo)體器件的分解透視圖;圖75是沿圖73的線X-X所示的剖面圖;圖76是圖73的半導(dǎo)體器件的剖面圖;圖77是顯示引線框架夾置在金屬模之間以用于形成樹(shù)脂層的剖面圖;
圖78是顯示根據(jù)第五實(shí)施例的第一變體的進(jìn)一步修改的半導(dǎo)體器件的透視圖;圖79是顯示蓋構(gòu)件與用樹(shù)脂層密封的基板組裝以生產(chǎn)圖78的半導(dǎo)體器件的分解透視圖;圖80是顯示半導(dǎo)體器件就其制造方法而言被部分修改的透視圖;圖81是顯示根據(jù)第五實(shí)施例的第二變體的半導(dǎo)體器件的透視圖;和圖82是顯示蓋構(gòu)件與用樹(shù)脂層密封的基板組裝以生產(chǎn)圖81的半導(dǎo)體器件的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖通過(guò)示例將進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
1、第一實(shí)施例參考圖1到7,將根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例詳細(xì)地描述半導(dǎo)體器件1。第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1被設(shè)計(jì)來(lái)探測(cè)聲壓,這比如在其外部產(chǎn)生的聲壓,具體而言涉及使用引線框架制造的表面安裝型半導(dǎo)體器件。具體而言,半導(dǎo)體器件1對(duì)應(yīng)于表面安裝型的SON(即小輪廓無(wú)引線封裝)型。
如圖1、2和6所示,半導(dǎo)體器件1包括基板3,在平面圖中具有矩形形狀;半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7,均設(shè)置于基板3的上表面3a上;和蓋構(gòu)件9,覆蓋在基板3上的半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7。
如圖2和6所示,基板3具有臺(tái)11,在平面圖中具有矩形形狀;多條引線13、15、17和19,它們形成于臺(tái)11的周邊;和模制樹(shù)脂(或樹(shù)脂層)21,用于密封和一體地固定臺(tái)11和引線13、15、17和19,它們均利用具有導(dǎo)電性的引線框架(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
臺(tái)11隨同模制樹(shù)脂21形成了平面基板3的下表面3b,且暴露于模制樹(shù)脂21之外。臺(tái)11形成為預(yù)定的尺寸,允許設(shè)置于基板3的上表面3a上的半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7在平面圖中被設(shè)置于其上方。
與臺(tái)11相似,至少引線13、15、17和19的預(yù)定部分與模制樹(shù)脂21一起形成了平面基板3的下表面3b,且暴露于模制樹(shù)脂21之外。引線13、15、17和19形成為帶狀形狀。具體而言,半導(dǎo)體器件1包括與臺(tái)11分開(kāi)的芯片連接引線13、與臺(tái)11一體形成的第一接地引線15、第二接地引線(或封裝引線)17和蓋連接引線19。
如圖2到4所示,五條芯片連接引線13被用于建立與半導(dǎo)體傳感器芯片5的電連接,且沿模制樹(shù)脂21的一側(cè)邊21c成直線設(shè)置,之間具有相同的間距,該側(cè)邊21c與半導(dǎo)體芯片5和放大器7平行。
芯片連接引線13分別從模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21c向臺(tái)11延伸,其中其第一端13a稍微在模制樹(shù)脂21之外突出,且由此暴露于基板3的下表面3b之外。將芯片連接引線13彎曲,從而形成在其第一端13a和第二端13b之間的彎曲部分13c。由于彎曲部分13c的形成,第二端13b設(shè)置在第一端13a上。芯片連接引線13的第二端13b設(shè)置于與基板3的上表面3a基本匹配相同的平面中,且由此部分地從模制樹(shù)脂21暴露。即,五條芯片連接引線13的第二端13b成直線設(shè)置,與設(shè)置半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的區(qū)域相鄰。
如圖2、3和5所示,一對(duì)接地引線15沿模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21c鄰近芯片連接引線13設(shè)置,且與芯片連接引線13一起成直線設(shè)置,在它們之間具有相同的間距。與芯片連接引線13相似,第一接地引線15的第一端15a稍微突出于模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21c之外,且第二端15b連接到臺(tái)11的側(cè)端。第一接地引線15的第一端15a和第二端15b暴露于基板3的下表面3b之外。
另外,第一接地引線15具有彎曲部分15c,彎曲部分15c在第一端15a和第二端15b之間向上突起。第一接地引線15的彎曲部分15c嵌入模制樹(shù)脂21中。與芯片連接引線13的第二端13b相似,第一接地引線15的頂部15d設(shè)置在與基板3的上表面3a基本匹配的相同平面中,且因此部分地從模制樹(shù)脂21暴露。
第一接地引線15的頂部15d與芯片連接引線13的第二端13b一起沿用于設(shè)置半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的區(qū)域成直線設(shè)置。其中第一接地引線15的頂部15d和芯片連接引線13的第二端13b成直線設(shè)置的總長(zhǎng)度短于用于設(shè)置半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的區(qū)域的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。
鄰近一條芯片連接引線13設(shè)置的一條接地引線15的第一端15a與一條芯片連接引線13一體形成,從而在它們之間建立電連接。即,一條芯片連接引線13電連接到具有相同電勢(shì)的臺(tái)11和第一接地引線15。
如圖2到5所示,第二接地引線17關(guān)于半導(dǎo)體傳感器芯片5、放大器7和臺(tái)11與芯片連接引線13和第一接地引線15相對(duì)設(shè)置。即,一對(duì)第二接地引線17沿側(cè)邊21d成直線形成,該側(cè)邊21d與用于設(shè)置芯片連接引線13和第一接地引線15的模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21c相對(duì)。其中沿模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21d成直線設(shè)置第二接地引線17所占用的長(zhǎng)度短于并且包含于其中沿模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21c成直線設(shè)置芯片連接引線13和第一接地引線15所占用的長(zhǎng)度。
第二接地引線17與臺(tái)11經(jīng)由互連引線23一體形成。將互連引線23彎曲,從而在第二接地引線17和臺(tái)11上方向上突起,其中它們嵌在模制樹(shù)脂21中。即,第二接地引線17和臺(tái)11經(jīng)由互連引線23一體形成,且以彼此相互分開(kāi)的方式部分地暴露于與模制樹(shù)脂21的下表面匹配的基板3的下表面3b中。
如圖2、3和6所示,蓋連接引線19每個(gè)設(shè)置于一對(duì)側(cè)邊21e中,在基板3的平面圖中該側(cè)邊21e垂直于模制樹(shù)脂21的一對(duì)側(cè)邊21c和21d,其中蓋連接引線19的端部19a突出于模制樹(shù)脂21之外。另外,蓋連接引線19沿其縱方向分別連接到臺(tái)11的兩端,其中它們?nèi)勘┞队诨?的下表面3b之外。
如圖2到6所示,模制樹(shù)脂21在平面圖中形成為矩形形狀,從而其上表面和下表面形成了基板3的上表面3a和下表面3b。另外,模制樹(shù)脂21具有環(huán)形突起21f,其從基板3的上表面3a的周邊向上突起。由此,模制樹(shù)脂21具有空腔21g,其界定于與基板3的上表面3a連接的環(huán)狀突起21f的內(nèi)部。
模制樹(shù)脂21具有成對(duì)的突起21h,該突起21h從模制樹(shù)脂21的成對(duì)的側(cè)邊21e突起,且形成用于固定蓋連接引線19的凹槽21i。
半導(dǎo)體傳感器芯片5用作聲壓傳感器芯片,其將聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。因此,半導(dǎo)體傳感器芯片5具有響應(yīng)關(guān)于經(jīng)由半導(dǎo)體器件1的外部空間傳播到其的聲音的聲壓的變化而振動(dòng)的膜片5a。膜片5a形成以在半導(dǎo)體傳感器芯片5的厚度方向振動(dòng)。電阻橋接電路(未示出)形成于膜片5a的上表面上,從而膜片5a的變形(或位移)被探測(cè)為電阻的變化,且然后被轉(zhuǎn)換為應(yīng)力(或內(nèi)壓力),從而探測(cè)聲壓,由此電信號(hào)響應(yīng)所探測(cè)的聲壓而產(chǎn)生。
半導(dǎo)體傳感器芯片5經(jīng)由粘結(jié)劑膏B1被固定到模制樹(shù)脂21的上表面3a(參見(jiàn)圖5)。這形成了在半導(dǎo)體傳感器芯片5的膜片5a和模制樹(shù)脂21的上表面3a之間的空腔S1。當(dāng)半導(dǎo)體傳感器芯片5被貼附到模制樹(shù)脂21的上表面3a時(shí),空腔S1被閉合且與外空間隔離。
半導(dǎo)體傳感器芯片5經(jīng)由多條布線25(例如,四條布線25)電連接到放大器7。
放大器7放大從半導(dǎo)體傳感器芯片5輸出的電信號(hào)。與半導(dǎo)體傳感器芯片5相似,放大器7經(jīng)由粘結(jié)劑膏B2貼附到模制樹(shù)脂21的上表面3a(參見(jiàn)圖4)。放大器7經(jīng)由多條布線27(例如,五條布線27)電連接到芯片連接引線13的第二端13b。這經(jīng)由放大器7建立了半導(dǎo)體傳感器芯片5和芯片連接引線13之間的電連接。
如圖1和圖4-6所示,利用比如銅的導(dǎo)電材料形成了蓋構(gòu)件9,且蓋構(gòu)件9包括具有矩形形狀的頂部9a,其與基板3的上表面3a相對(duì)設(shè)置;和側(cè)壁9a,其與頂部9a的側(cè)端連接且從頂部9a向下懸垂。即,蓋構(gòu)件9整體上形成得如其開(kāi)口孔向下的中空的碟狀。
蓋構(gòu)件9的頂部9a被成形以與模制樹(shù)脂21的環(huán)狀凸起21f的上端接觸。即,模制樹(shù)脂21的空腔21g用蓋構(gòu)件9的頂部9a覆蓋,由此形成包圍其中的半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的空腔空間S2。在厚度方向穿過(guò)蓋構(gòu)件9的開(kāi)口孔9c大致形成在頂部9a的中心。由此,空腔空間S2經(jīng)由開(kāi)口孔9c與半導(dǎo)體器件1之外的外部空間聯(lián)系。
形成圍繞頂部9a的側(cè)壁9b,從而覆蓋與模制樹(shù)脂21的側(cè)邊21c、21d和21e連接的環(huán)形凸起21f。另外,電磁屏蔽端子29與成對(duì)的側(cè)壁9b一體形成,其設(shè)置在半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的布置方向的兩端,其中它們從對(duì)應(yīng)的側(cè)壁9b延伸。
具體而言,電磁屏蔽端子29向側(cè)壁9b之外彎曲,由此,當(dāng)被包圍在模制樹(shù)脂21中的基板3用蓋構(gòu)件9覆蓋時(shí),它們與蓋連接引線19接觸并重疊。電磁屏蔽端子29通過(guò)焊接或纖焊被固定到蓋連接引線19。
由于蓋連接引線19和電磁屏蔽端子29之間的固定,蓋構(gòu)件9被牢固地貼附到基板3且經(jīng)由電磁屏蔽端子29電連接到臺(tái)11。
在與電磁屏蔽端子29一體形成的側(cè)壁9b的每個(gè)中,形成電磁屏蔽端子29的區(qū)域從其他區(qū)域物理上隔離,由此,電磁屏蔽端子29被固定在模制樹(shù)脂21的凹槽21i內(nèi)。
接下來(lái),將詳細(xì)描述具有前述的構(gòu)成的半導(dǎo)體器件1的制造方法。
在半導(dǎo)體器件1的制造方法中,首先將由銅組成的薄金屬板進(jìn)行壓力加工和蝕刻,由此形成具有臺(tái)11和芯片連接引線13、第一接地引線15、第二接地引線17和蓋連接引線19的引線框架,所有的這些引線均在臺(tái)11的周邊一起一體地形成。由此,芯片連接引線13的第二端13b設(shè)置得相互鄰近臺(tái)11。
與形成引線框架的同時(shí)或在完成形成引線框架之后,將芯片連接引線13彎曲,從而芯片連接引線13的第二端13b在引線框架的厚度方向上相對(duì)于臺(tái)11在位置上移位。如圖3和4所示,在芯片連接引線13的第二端13b和臺(tái)11之間形成的間隙取決于在芯片連接引線13上進(jìn)行的彎曲的量。
另外,與形成引線框架的同時(shí)或在完成形成引線框架之后,也將第一接地引線15和互連引線23彎曲,從而第一接地引線15的彎曲部分15c和互連引線23被彎曲且在引線框架的厚度方向相對(duì)于臺(tái)11突出。這里,它們每個(gè)均在與芯片連接引線13的第一端13a的突起方向基本相同的預(yù)定方向突起。順便提及,第一接地引線15和互連引線23與芯片連接引線13的彎曲在芯片連接引線13的彎曲的同時(shí)或之前或之后進(jìn)行。
其后,使用用于形成模制樹(shù)脂21的金屬模(未示出)來(lái)將引線框架密封(或包圍)在模制樹(shù)脂21內(nèi)。然后,將芯片連接引線13、第一接地引線15、第二接地引線17和蓋連接引線19切割且獨(dú)立地從彼此分開(kāi),由此完成形成用模制樹(shù)脂21密封的基板3。
在完成形成基板3之后,半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7經(jīng)由粘結(jié)劑膏B1和B2被貼附到基板3的上表面3a上。然后,進(jìn)行引線鍵合(wiring bonding)從而經(jīng)由布線25將半導(dǎo)體傳感器芯片3和放大器7將電連接在一起;且進(jìn)行引線鍵合從而經(jīng)由布線27將放大器7和芯片連接引線13的第二端13b電連接在一起。
隨后,如圖1和7所示,模制樹(shù)脂21的空腔21g用蓋構(gòu)件9覆蓋,且電磁屏蔽端子29通過(guò)焊接或纖焊被固定到蓋連接引線19,由此完成半導(dǎo)體器件1的制造。
當(dāng)用模制樹(shù)脂21密封的基板3與蓋構(gòu)件9組裝在一起時(shí),形成電磁屏蔽端子29的側(cè)壁9b通過(guò)模制樹(shù)脂21的突起21h引導(dǎo),由此固定在模制樹(shù)脂21的凹槽21i內(nèi)。這實(shí)現(xiàn)了與基板3連接的蓋構(gòu)件9的容易的定位。
當(dāng)半導(dǎo)體器件1被安裝在印刷電路板(未示出)上時(shí),芯片連接引線13、第一接地引線15和第二接地引線17經(jīng)由例如焊接結(jié)合形成于印刷電路板上的連接端子。
在第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1中,芯片連接端子13關(guān)于半導(dǎo)體傳感器芯片5與第二接地引線17相對(duì)設(shè)置;即,它們分別布置在基板3的兩側(cè);由此,可以將半導(dǎo)體器件1以穩(wěn)定的方式安裝于印刷電路板上。
另外,部分地暴露于基板3的上表面3a的芯片連接引線13和第一接地引線15沿用于設(shè)置半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的矩形區(qū)域的長(zhǎng)邊成直線相鄰地設(shè)置;由此,可以容易地縮小半導(dǎo)體器件1的尺寸而不顯著改變半導(dǎo)體傳感器芯片5的尺寸和放大器7的尺寸。
其第二端13b在厚度方向上相對(duì)于臺(tái)11在位置上移位的芯片連接引線13沿半導(dǎo)體傳感器芯片5的一邊和臺(tái)11成直線設(shè)置。這里,形成于臺(tái)11和被彎曲的芯片連接引線13的第二端13b之間的間隙僅形成于半導(dǎo)體傳感器芯片5的一邊和臺(tái)11。這使得臺(tái)11可以完全覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的下部同時(shí)確保尺寸充分大的臺(tái)11。另外,第二接地引線17可以在前述的間隙內(nèi)被設(shè)置成接近臺(tái)11。這進(jìn)一步減小了半導(dǎo)體器件1的尺寸。
臺(tái)11電連接到具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件9;由此,當(dāng)半導(dǎo)體器件1被安裝于印刷電路板上,從而第一和第二接地引線15和17電連接到建立參考電勢(shì)的印刷電路板的接地端子時(shí),可以可靠地通過(guò)蓋構(gòu)件9和臺(tái)11阻擋電磁噪聲從模制樹(shù)脂21的上表面3a、下表面3b和側(cè)邊21c、21d和21e被傳輸?shù)娇涨豢臻gS2內(nèi)。
用于將第二接地引線17和臺(tái)11互連在一起的互連引線23被嵌入到模制樹(shù)脂21內(nèi),從而第二接地引線17和臺(tái)11從彼此相互分離,且暴露于模制樹(shù)脂21的下表面3b之外。因此,當(dāng)將第二接地引線17焊接到印刷電路板的連接端子時(shí),可以容易地通過(guò)焊接防止第二接地引線17向臺(tái)11移動(dòng)。這使得第二接地引線17可以可靠地通過(guò)焊接結(jié)合印刷電路板的連接端子。
因?yàn)榛ミB引線23被嵌入到模制樹(shù)脂21內(nèi),所以可以防止臺(tái)11和第二接地引線17從模制樹(shù)脂21脫落。
可以以各種方法修改第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1;因此將描述變體如下。
(1)將互連引線23彎曲從而與第二接地引線17和臺(tái)11比較向上突起;但是這不是限制。即,本實(shí)施例僅需要第二接地引線17和臺(tái)11被可靠地嵌入模制樹(shù)脂21內(nèi)。換言之,互連引線23可以被半蝕刻(取代彎曲)且由此被嵌入模制樹(shù)脂21內(nèi)。
(2)第二接地引線17經(jīng)由互連引線23與臺(tái)11一體形成;但這不是限制。例如,第二接地引線17可以從臺(tái)11分離;即,它們需要起到在印刷電路板上安裝半導(dǎo)體器件1的作用。在該變體中,優(yōu)選的是嵌入模制樹(shù)脂21內(nèi)的互連引線23與臺(tái)11和第二接地引線17互連。由此,可以防止臺(tái)11和第二接地引線17容易地從模制樹(shù)脂21脫落。
(3)臺(tái)11被設(shè)計(jì)為與模制樹(shù)脂21一起形成基板3的平面下表面3b,且部分地暴露于模制樹(shù)脂21之外;但這不是限制。本實(shí)施例僅需要臺(tái)11被設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7下方。換言之,臺(tái)11可以被完全嵌入在模制樹(shù)脂21內(nèi)。
(4)電磁屏蔽端子29和蓋連接引線19相互固定在一起,但這不是限制。本實(shí)施例僅需要蓋構(gòu)件9和臺(tái)11均電連接在一起。
(5)半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7設(shè)置于基板3的上表面3a上,但這不是限制。半導(dǎo)體器件1可以重新設(shè)計(jì)以?xún)H設(shè)置半導(dǎo)體傳感器芯片5。在該變體中,芯片連接引線13和第一接地引線15沿矩形形狀的半導(dǎo)體傳感器芯片5的一邊成直線相鄰設(shè)置。
接下來(lái),將參考圖8到11詳細(xì)描述第一實(shí)施例的進(jìn)一步的變體,其中與前面的圖中顯示的相同的部分由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;由此,如需要將省略其描述。
半導(dǎo)體器件31包括具有表面33a的基板33,在表面33a上貼附了半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7;和蓋構(gòu)件39,其覆蓋了半導(dǎo)體傳感器5和放大器7。
基板33具有矩形形狀,其由四個(gè)側(cè)邊33b和后表面33c以及表面33a界定。多條溝道41在四個(gè)側(cè)邊33b上形成從而它們均沿表面33a和后表面33c凹入并延伸。內(nèi)凹槽43形成于基板33的表面33a上。
半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7設(shè)置于內(nèi)凹槽43的底部43a上。臺(tái)階部分45形成以在沿半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的布置方向在一邊上從內(nèi)凹槽43的底部43a突起。由于臺(tái)階部分45的形成,臺(tái)階狀形狀形成來(lái)基板33的表面33a和內(nèi)凹槽43的底部43a連接。
基板33被設(shè)計(jì)為由陶瓷組成的多層布線基板,其具有用于建立半導(dǎo)體傳感器芯片5、放大器7和其上安裝半導(dǎo)體器件31的印刷電路板(未示出)之間的電連接的多條外連接布線47。
外連接布線47包括內(nèi)端子49,其在臺(tái)階部分45的上表面45a上方暴露從而建立與放大器7的電連接;外端子51,其在基板33的下表面33c下方暴露從而建立與印刷電路板的電連接;導(dǎo)電布線53,其形成于基板33內(nèi),從而建立內(nèi)端子49和外端子51之間的電連接。
具體而言,五個(gè)內(nèi)端子49在臺(tái)階部分45的上表面45a上沿半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的布置方向并接近放大器7成直線設(shè)置。另外,多個(gè)外端子51在基板33的兩側(cè)沿半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的布置方向設(shè)置。
另外,接地內(nèi)端子49A電連接到接地導(dǎo)電布線53A,其在臺(tái)階部分45的上表面45a上接近半導(dǎo)體傳感器芯片5設(shè)置。接地導(dǎo)電布線53A形成以穿過(guò)從臺(tái)階部分45的上表面45a到基板33的后表面33c,且由此電連接到接地外端子51A。
具有導(dǎo)電性的下屏蔽層54形成于基板33內(nèi)和在半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7下方。下屏蔽層54被放大從而全部覆蓋基板33,即至少包括半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7以及建立其之間的電連接的布線57的區(qū)域。當(dāng)然,下屏蔽層54形成以完全覆蓋基板33的內(nèi)凹槽43的底部43a?;蛘?,下屏蔽層54可以形成以在基板33的厚度方向垂直地與導(dǎo)電布線53重疊。當(dāng)導(dǎo)電布線53和下屏蔽層54形成于同一層時(shí),導(dǎo)電布線53設(shè)置圍繞下屏蔽層54。
下屏蔽層54經(jīng)由導(dǎo)電部分56電連接到形成于基板33的表面33a上的環(huán)形連接焊盤(pán)55,以及連接到接地導(dǎo)電布線53A和接地外端子51A,導(dǎo)電部分56在基板33的厚度方向上垂直地延伸。即,下屏蔽層54和接地外端子51A一起一體地形成。
環(huán)狀連接焊盤(pán)55部分地與形成于基板33的四個(gè)側(cè)邊33b上的溝道41中的溝道41A部分地連接。導(dǎo)電部分57形成于溝道41A的內(nèi)表面上且與接地外端子51A連接。因此,環(huán)狀連接焊盤(pán)55經(jīng)由導(dǎo)電部分57和導(dǎo)電部分56電連接到接地外端子51A。
外連接布線47、環(huán)狀連接焊盤(pán)55、下屏蔽層54和形成于溝道41A中的導(dǎo)電部分57都通過(guò)使用膏材料的絲網(wǎng)印刷來(lái)形成,該膏材料主要由銀粉、銅粉和鎢粉組成(或一種其中粘結(jié)劑(例如丙烯酸設(shè)置)與銀粉、銅粉和鎢粉混合的膏)。另外在臺(tái)階部分45的上表面45a上方暴露的內(nèi)端子49和在基板33的下表面33c下方暴露的外端子51除了前述的膏材料以外還進(jìn)行了鎳和金鍍覆。
與第一實(shí)施例相似,半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7被貼附到基板33的內(nèi)凹槽43的底部43a且經(jīng)由多條布線57(即四條布線57)電連接在一起。放大器7經(jīng)由多條布線59(即五條布線59)電連接到內(nèi)端子49。由此,半導(dǎo)體傳感器芯片5經(jīng)由放大器7電連接到內(nèi)端子49。
蓋構(gòu)件39利用由比如銅的導(dǎo)電材料組成的平板形成,將所述平板進(jìn)行鎳鍍覆。當(dāng)將蓋構(gòu)件39貼附到基板33的表面33a上時(shí),其完全覆蓋內(nèi)凹槽43從而與基板33一起形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的空腔空間S2。開(kāi)口孔39a形成于蓋構(gòu)件39的預(yù)定位置以在厚度方向穿過(guò)。因此,空腔空間S2與外空間經(jīng)由開(kāi)口孔39a聯(lián)通。
蓋構(gòu)件39與具有導(dǎo)電性的環(huán)形連接焊盤(pán)55接觸并電連接。即,蓋構(gòu)件39經(jīng)由環(huán)形連接焊盤(pán)55、導(dǎo)電部分56和溝道41A的導(dǎo)電部分57電連接到接地外端子51A。
在制造半導(dǎo)體器件31中,首先制備基板33??梢元?dú)立地制造每單個(gè)基板33;然而,可以生產(chǎn)具有多個(gè)基板的板,這些基板然后被分為獨(dú)立件。在該情形,多個(gè)通孔形成于相鄰設(shè)置的基板之間以在厚度方向穿過(guò);然后,它們?cè)谕滋幈环譃楠?dú)立件,由此形成基板的溝道41A,且由此在溝道41A的內(nèi)表面中形成導(dǎo)電部分57,用于在環(huán)形連接焊盤(pán)55和接地外端子51A之間建立電連接。
前述的通孔可以減小板的剛度,特別在相鄰設(shè)置的基板之間的劃線處;因此,通過(guò)在劃線處彎曲板,基板可以被容易地分成獨(dú)立件。
接下來(lái),半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7經(jīng)由粘結(jié)劑膏(未示出)被貼附到基板33的內(nèi)凹槽43的底部43a;然后它們通過(guò)引線鍵合經(jīng)由布線57被電連接在一起。最終,蓋構(gòu)件39被固定到基板33的表面33a,由此完成半導(dǎo)體器件31的制造。這里,導(dǎo)電粘結(jié)劑例如被用于實(shí)現(xiàn)蓋構(gòu)件39與基板33的固定。
與第一實(shí)施例相似,半導(dǎo)體器件31被安裝于印刷電路板上,從而外端子51結(jié)合印刷電路板的連接端子。
因?yàn)橥舛俗?1設(shè)置于基板33的兩側(cè),所以可以以穩(wěn)定的方式將半導(dǎo)體器件31安裝于印刷電路板上。
另外,內(nèi)端子49暴露于空腔空間S2中且在半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的布置方向成直線設(shè)置;由此可以容易地縮小半導(dǎo)體器件31的尺寸而不顯著改變半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的尺寸。
另外,基板33的下屏蔽層54電連接到具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件39,由此當(dāng)將半導(dǎo)體器件31安裝于印刷電路板時(shí)在接地外端子51A和確定參考電勢(shì)的印刷電路板的接地端子(未示出)之間建立電連接的情況下,通過(guò)蓋構(gòu)件39和下屏蔽層54,可以可靠地阻擋來(lái)自基板33的表面33a和后表面33b的電磁噪聲被傳輸?shù)娇涨豢臻gS2內(nèi)。
順便提及,即使當(dāng)蓋構(gòu)件39和下屏蔽層54之間在基板33的厚度方向上的間隙充分小于可能電磁干擾半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器7的操作的電磁波的波長(zhǎng)時(shí),也可以可靠地阻擋來(lái)自基板33的表面33a和后表面33b的電磁噪聲被傳輸?shù)娇涨豢臻gS2內(nèi),而不需形成蓋構(gòu)件39的側(cè)壁39b。
然而,當(dāng)該間隙大于電磁波的波長(zhǎng)時(shí),蓋構(gòu)件39應(yīng)被重新設(shè)計(jì)以具有平頂部,其適應(yīng)基板33的表面33a;和側(cè)壁,從頂部的矩形周邊沿基板33的四個(gè)側(cè)邊33b向下延伸,由此通過(guò)蓋構(gòu)件39的側(cè)壁,可以可靠地阻擋來(lái)自基板33的四個(gè)側(cè)邊33b的電磁噪聲被傳輸?shù)娇涨豢臻gS2內(nèi)上述的第一實(shí)施例的進(jìn)一步的變體被設(shè)計(jì)為內(nèi)端子49形成于臺(tái)階部分45的上表面45a上。這不是限制。即,內(nèi)端子49可以直接形成于內(nèi)凹槽43的底部43a上,而不形成臺(tái)階部分45。
第一實(shí)施例的進(jìn)一步的變體被設(shè)計(jì)為電連接到內(nèi)端子49和下屏蔽層54的外端子51形成于基板33的后表面33c上。而是,可以在基板33的后表面33c上形成沒(méi)有電連接到內(nèi)端子49和下屏蔽層54的其他外端子。
而且,基板33不需由陶瓷組成;因此,其例如可以由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂組成。
2、第二實(shí)施例將參考圖12-17、圖18A和18B、以及圖19詳細(xì)描述第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100A。半導(dǎo)體器件100A為QFN(四方扁平無(wú)引線封裝)型且被設(shè)計(jì)來(lái)探測(cè)聲壓。
如圖12到16所示,半導(dǎo)體器件100A包括臺(tái)101,具有矩形形狀;多個(gè)外端子102,其第一端102a連接到臺(tái)101且其第二端102b延伸于半導(dǎo)體器件100A之外;多條引線103,從半導(dǎo)體器件100A的預(yù)定的側(cè)邊向臺(tái)101延伸,從而其第一端103a鄰近于臺(tái)101設(shè)置;樹(shù)脂層104,其密封臺(tái)101、外端子102和引線103于其中,且具有從上表面104a(與基板100A1的上表面基本匹配)向下表面104b穿過(guò)的開(kāi)口孔104c;半導(dǎo)體傳感器芯片(或聲壓傳感器芯片)105,具有矩形形狀,固定到樹(shù)脂層104的上表面104a上;放大器106,固定到樹(shù)脂層104的上表面104a上從而放大從半導(dǎo)體傳感器芯片105輸出的電信號(hào);多條布線107,用于將半導(dǎo)體傳感器芯片105、放大器106和引線103電連接在一起;和碟狀蓋構(gòu)件109,牢固地貼附到樹(shù)脂層104上從而在半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106上方界定第一空間。這里,引線103還用作連接到外部裝置(未示出)的外端子,但是與外端子102標(biāo)注不同,其電連接到蓋構(gòu)件109的電磁屏蔽端子109d從而形成電磁屏蔽?;?00A1由臺(tái)101、外端子102、引線103和密封它們的樹(shù)脂層104構(gòu)成。
如圖14和16所示,臺(tái)101設(shè)置于樹(shù)脂層104的開(kāi)口孔104c正下方,且其下表面101a形成了與樹(shù)脂層104的下表面104b相同的平面且被暴露。另外,臺(tái)101形成為預(yù)定的尺寸,允許被牢固地貼附到樹(shù)脂層104的上表面104a上的半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106就上表面104a而言設(shè)置于臺(tái)101的上方。
如圖12到16所示,外端子102具有平帶狀形狀,其中其第一端102a連接到臺(tái)101的側(cè)端,從臺(tái)101的上表面101b的平面圖中向樹(shù)脂層104之外延伸且垂直于臺(tái)101的側(cè)端。外端子102的第二端102b稍微從樹(shù)脂層104的預(yù)定邊(對(duì)應(yīng)于基板100A1的預(yù)定邊)之外突起,其中突起的側(cè)端102b的下表面102c(對(duì)應(yīng)于外端子102的下表面)與樹(shù)脂層104的下表面104b設(shè)置在基本相同的平面中。如圖14所示,外端子102具有彎曲部分102e,彎曲部分102e向上突起從而形成頂部102d,頂部102d設(shè)置于臺(tái)101的上表面101b上方且與之平行,并在第一端102a和第二端102b之間。外端子102的彎曲部分102e的頂部102d被暴露,且與將在后面描述的樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f基本設(shè)置于相同的平面中。本實(shí)施例使用一對(duì)外端子102,其彼此相對(duì)設(shè)置,其中一個(gè)外端子102的彎曲部分102e的頂部102d主要用于支撐臺(tái)101,設(shè)置得低于樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f。
如圖12到16所示,多條引線103均形成為與外端子102相似的平帶狀形狀。具體而言,本實(shí)施例在樹(shù)脂層104的相對(duì)側(cè)邊104d的每個(gè)上接近半導(dǎo)體傳感器芯片105提供了兩條引線103。即,在樹(shù)脂層104的相對(duì)側(cè)邊104d的每個(gè)上,兩條引線103與外端子102平行延伸,從而兩條引線103和一個(gè)外端子102彼此相鄰,在它們之間具有相同的間距。另外,單引線103設(shè)置于相對(duì)側(cè)邊104d的一個(gè)上,其在從樹(shù)脂層104的下表面104b的平面圖中垂直于前述的相對(duì)側(cè)邊104d(每個(gè)設(shè)置有兩條引線103和一個(gè)外端子102),并接近放大器106。與外端子102相似,引線103的第二端103b稍微突出于樹(shù)脂層104之外,從而引線103的突起的第二端103b的下表面103c被暴露,且與樹(shù)脂層104的下表面104b和外端子102的第二端102b的下表面102c基本設(shè)置于相同的平面中。如圖14所示,引線103具有在第一端103a和第二端103b之間的彎曲部分103d,其中第一端103a的上表面103e設(shè)置得高于第二端103b的上表面103e,且與設(shè)置于樹(shù)脂層104的突起104e內(nèi)的內(nèi)上表面104a基本設(shè)置于相同的平面中。
如圖12到16所示,用于密封臺(tái)101、外端子102和引線103的樹(shù)脂層104具有上表面104a和下表面104b,其中突起104e從上表面104a向上突起,從而密封接近側(cè)邊104d的外端子102的彎曲部分102e和引線103的彎曲部分103d。突起104e沿樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d延伸,且在尺度(或?qū)挾?上向其尖端(即頂部104f)逐漸減小。突起104e在樹(shù)脂層104的上表面104a上形成了內(nèi)凹槽104g。從上表面104a到下表面104b的方向上凹入的開(kāi)口孔104c大致形成在內(nèi)凹槽104g的范圍內(nèi)的樹(shù)脂層104的上表面104a的中心。具體而言,開(kāi)口孔104c從上表面104a到設(shè)置于樹(shù)脂層104下方的臺(tái)101的上表面101b穿過(guò)。
如圖13到15所示,矩形形狀的半導(dǎo)體傳感器芯片105具有梯形凹槽,其在從下表面到上表面的方向上在下側(cè)的平面圖中的大致中心處凹入,且其中薄的部分形成了膜片(或移動(dòng)電極)105a。膜片105a響應(yīng)對(duì)其施加的聲壓而振動(dòng)(或變形)。橋接電阻電路形成于膜片105a的上表面上,從而將其位移轉(zhuǎn)化為電阻的變化,基于此響應(yīng)聲壓而產(chǎn)生電信號(hào)。半導(dǎo)體傳感器芯片105的下表面通過(guò)粘結(jié)劑被牢固地貼附到樹(shù)脂層104的上表面104a上。這里,樹(shù)脂層104的開(kāi)口孔104c設(shè)置于膜片105的正下方。當(dāng)半導(dǎo)體傳感器芯片105被貼附到樹(shù)脂層104的上表面104a時(shí),第二空間110以氣密方式相對(duì)于半導(dǎo)體傳感器芯片105的梯形凹槽和樹(shù)脂層104的開(kāi)口孔104c形成。
比如運(yùn)算放大器(其為集成電路,即IC)的放大器106經(jīng)由粘結(jié)劑貼附到樹(shù)脂層104的上表面104a上,由此放大器106設(shè)置與半導(dǎo)體傳感器芯片105平行。
多個(gè)結(jié)合焊盤(pán)設(shè)置來(lái)用于半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106。通過(guò)使用結(jié)合焊盤(pán),半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106以及在樹(shù)脂層104的上表面104a的上方的第一空間108中暴露的引線103的上表面103e經(jīng)由布線107連接在一起,由此建立了半導(dǎo)體傳感器芯片105、放大器106和引線103之間的連接。
如圖12到14所示,蓋構(gòu)件109使用比如銅的導(dǎo)電材料形成,且形成為其空腔向下的碟狀形狀。具體而言,蓋構(gòu)件109由具有矩形形狀的頂部109a和從頂部109a的側(cè)端垂下的側(cè)壁109b構(gòu)成。穿過(guò)蓋構(gòu)件109的通孔109e大致形成于頂部109a的中心。壓印109f在頂部109a的上表面上凹入,形成且以矩形的形狀沿平面圖中的上表面的四個(gè)側(cè)邊連續(xù)地延伸(參見(jiàn)圖12)。即,壓印109f與蓋構(gòu)件109的頂部109a的其他部分相比向下突起。壓印部分109f的下端部分經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112牢固地貼附到樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f,從而包圍半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106的樹(shù)脂層104的內(nèi)凹槽104g被蓋構(gòu)件109的頂部109a覆蓋。這里,蓋構(gòu)件109的側(cè)壁109b向下垂向樹(shù)脂層104的下表面104b,從而覆蓋樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d。另外,蓋構(gòu)件109的頂部109a經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112貼附到在樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f上暴露的外端子102的彎曲部分102e的頂部102d,由此建立導(dǎo)電蓋構(gòu)件109、外端子102和臺(tái)101之間的電連接,由此所有的這些基本設(shè)置于相同的電勢(shì)。
接下來(lái),將在下面描述半導(dǎo)體器件100A的制造方法。
如上所述,利用預(yù)先制備的引線框架120來(lái)制造半導(dǎo)體器件100A。如圖17、18A、18B和19所示,引線框架120包括矩形框架120a、從矩形框架120a的外周向內(nèi)突起且彼此相對(duì)設(shè)置的兩對(duì)引線103(參見(jiàn)圖17);從矩形框架120的外周向內(nèi)突起且彼此相對(duì)設(shè)置的一對(duì)外端子102;與外端子互連且由外端子102支撐的臺(tái)101。引線框架120或者通過(guò)壓力加工或蝕刻或壓力加工和蝕刻的兩者來(lái)形成,其中引線103的彎曲部分103d和外端子102的彎曲部分102e同時(shí)形成。
在完成引線框架120的制備之后,如圖19所示,在金屬模E和F之間固定且緊密地夾住外端子102的預(yù)定部分、矩形框架120a和引線103。具體而言,設(shè)置于引線框架120上方的上金屬模E具有用于形成樹(shù)脂層104的內(nèi)凹槽104g的梯形突起E1、用于形成樹(shù)脂層104的突起104e和側(cè)邊104d的凹入溝道E2、和用于形成開(kāi)口孔104c的小突起E3。設(shè)置于引線框架120下方的下金屬模F具有平內(nèi)表面。如圖19所示,當(dāng)在金屬模對(duì)E和F之間緊密固定引線框架120時(shí),下金屬模F的平內(nèi)表面與臺(tái)101的下表面101a、設(shè)置于彎曲部分103d之外的引線103的下表面103c和設(shè)置于彎曲部分102e之外的外端子102的下表面102c接觸。相對(duì)于上金屬模E,梯形突起E1的內(nèi)表面與接近第一端103a而不是彎曲部分103d設(shè)置的引線103的上表面103e接觸,同時(shí)凹入的溝道E2的底部與設(shè)置于彎曲部分102e之外的外端子102的頂部102d接觸。另外,小突起E3的上端稍微在臺(tái)101的上表面101b的上方設(shè)置。
其后,將由環(huán)氧樹(shù)脂組成的熔融樹(shù)脂注入在夾住引線框架120的金屬模E和F之間形成的空腔中,由此在其中嵌入臺(tái)101、外引線102和引線103。在完成樹(shù)脂的硬化之后,移除金屬模E和F。由此,可以形成樹(shù)脂層104,其中內(nèi)凹槽104g和開(kāi)口孔104c形成于臺(tái)101上方,且外端子102的彎曲部分102e的頂部102d在突起104的頂部104f上暴露。
部分地包圍在樹(shù)脂層104中的前述的引線框架120被浸入包括比如銀、金和鈀(Pd)的金屬的鍍覆溶液中,從而在接近第一端103a的引線103的頂部103e上以及在接近第二端103b的下表面103c上形成鍍覆層;然后,將在樹(shù)脂層104之外延伸的引線103和外端子102切割。鍍覆層被用于改善連接引線103和印刷電路板(其例如安裝于便攜式電話機(jī)中)的圖案(連接端子)以及經(jīng)由布線107電連接半導(dǎo)體傳感器芯片105、放大器106和引線103的焊料的潤(rùn)濕性。鍍覆層還形成于引線102的下表面102c上。
接下來(lái),如圖13和15所示,半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106彼此平行設(shè)置且經(jīng)由粘結(jié)劑牢固地貼附到樹(shù)脂層104的內(nèi)凹槽104g的上表面104a。這里,半導(dǎo)體傳感器芯片105如此設(shè)置從而其下表面與內(nèi)凹槽104g的上表面相對(duì)設(shè)置,且膜片105a設(shè)置于開(kāi)口孔104c的正上方。另外,布線107結(jié)合引線103和半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106的結(jié)合焊盤(pán),由此將引線103、半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106電連接在一起。
然后,具有頂部109a和側(cè)壁109b的碟狀蓋構(gòu)件109與用樹(shù)脂層104密封的基板100A1組裝在一起,從而頂部109a的壓印109f的下表面經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112被貼附到樹(shù)脂層104的突起104e的上表面104f上。當(dāng)壓印109f的下表面被貼附到樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f時(shí),要求外端子102的頂部102d經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112電連接到蓋構(gòu)件109的頂部9a(即壓印109f的下表面),其中相對(duì)于基板100A1的蓋構(gòu)件109的安裝位置不需高精度地設(shè)定。蓋構(gòu)件109的側(cè)壁109b完全覆蓋樹(shù)脂層104的內(nèi)凹槽104g,從而圍繞樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d。該操作建立了蓋構(gòu)件109和用樹(shù)脂層104密封的基板100A1之間的精確定位,從而頂部109a的下表面(即壓印109f的下表面)電連接到在突起104e的頂部104f上暴露的外端子102。即,本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了與外端子102電連接的蓋構(gòu)件109的容易的安裝,由此完成了半導(dǎo)體器件100A的制造。
接下來(lái),將詳細(xì)描述如上述制造的半導(dǎo)體器件100A的效果和操作。
本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100A被安裝于比如具有印刷電路板的便攜式電話機(jī)的電子裝置中。這里,引線103的下表面103c被暴露從而與樹(shù)脂層104的下表面104b基本形成在相同的平面;由此,半導(dǎo)體器件100A可以在預(yù)定的位置被安裝于印刷電路板上,從而引線103的下表面103c可靠地與印刷電路板的接觸端子接觸。然后,印刷電路板的引線103和接觸端子經(jīng)由焊料連接在一起。
另外,部分暴露在樹(shù)脂層104之外的外端子102的下表面102c水平地固定在與引線103的下表面103c基本相同的平面。因此,當(dāng)半導(dǎo)體器件100A被安裝于印刷電路板上時(shí),外端子102的下表面102c可靠地與印刷電路板的接觸端子接觸。當(dāng)引線103和印刷電路板的接觸端子經(jīng)由焊料連接在一起時(shí),可以同時(shí)經(jīng)由焊料將外端子102的下表面102c和印刷電路板的接觸端子連接在一起。這在外端子102、引線103和印刷電路板的接觸端子之間容易地建立焊接的連接。這使得可以容易地將蓋構(gòu)件109、外端子102和臺(tái)101設(shè)置在相同的電勢(shì)。簡(jiǎn)言之,可以通過(guò)蓋構(gòu)件109和臺(tái)101形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106的電磁屏蔽。
安裝于印刷電路板上的半導(dǎo)體器件100A將在其之外產(chǎn)生的聲音的聲壓經(jīng)由蓋構(gòu)件109的通孔109e引入第一空間108中,從而聲壓達(dá)到半導(dǎo)體傳感器芯片105的膜片105a,其由此相應(yīng)地振動(dòng)。橋接電阻電路探測(cè)膜片105a的位移(或變形)作為電阻的變化,其然后被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從半導(dǎo)體傳感器芯片105輸出的電信號(hào)被放大器106放大,由此可以精確地探測(cè)聲壓。另外,半導(dǎo)體器件100A受到在其外部發(fā)生的電磁噪聲而不是聲壓的影響。電磁噪聲可以傳輸通過(guò)樹(shù)脂層104到達(dá)半導(dǎo)體傳感器芯片105,從而膜片105a可能意外地振動(dòng)。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件100A的特征在于包圍在第一空間108中的半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106用具有頂部109a和側(cè)壁109b的蓋構(gòu)件109和臺(tái)101覆蓋,且由此被電磁屏蔽圍繞。即,通過(guò)樹(shù)脂層104傳輸?shù)碾姶旁肼暠话鼑雽?dǎo)體傳感器芯片105和放大器106的電磁屏蔽阻擋,由此可靠地防止電磁噪聲到達(dá)半導(dǎo)體傳感器芯片105。由此,本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以以高可靠性探測(cè)聲壓,而不受到電磁噪聲的影響。
在半導(dǎo)體器件100A中,通過(guò)簡(jiǎn)單的操作,可以將蓋構(gòu)件109和在樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f上暴露的外端子102電連接在一起,其中頂部109a以如此的方式設(shè)置使得側(cè)壁109b沿樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d設(shè)置,且頂部109a經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112貼附到樹(shù)脂層104的突起104e。例如通過(guò)簡(jiǎn)單地將外端子102的下表面102c焊接到印刷電路板的連接端子,半導(dǎo)體器件100A被安裝于便攜式電話機(jī)的印刷電路板上,由此形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106的電磁屏蔽。與常規(guī)已知的半導(dǎo)體器件相比,本實(shí)施例可以可靠地形成電磁屏蔽而不需與用樹(shù)脂層104密封的基板100A1組裝的蓋構(gòu)件109的高精度安裝。這顯著地減小了安裝蓋構(gòu)件109的工作。即,可以減小制造半導(dǎo)體器件100A的成本。
在半導(dǎo)體器件100A中,上部用蓋構(gòu)件109的頂部109a覆蓋;樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d用蓋構(gòu)件109的側(cè)壁109b覆蓋;且下部用其尺寸大于半導(dǎo)體傳感器芯片105的臺(tái)101覆蓋,由此形成電磁屏蔽。這使得可以可靠地保護(hù)半導(dǎo)體傳感器芯片105免受電磁噪聲影響。由此,可以實(shí)現(xiàn)具有高可靠性的半導(dǎo)體器件100A,因?yàn)榘雽?dǎo)體傳感器芯片105可以高精度地探測(cè)聲壓。
本實(shí)施例不必須限于前述的示例,因此,其可以以各種方式改變,其將在下面描述。
(1)蓋構(gòu)件109不是必須由頂部109a和側(cè)壁109b構(gòu)成。即,蓋構(gòu)件109可以被修改以?xún)H具有頂部109a而省略側(cè)壁109b。
(2)蓋構(gòu)件109的壓印109f的下表面經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112牢固地結(jié)合樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f。然而,壓印109f不必須形成于蓋構(gòu)件109中。相反,頂部109a的下表面形成為平面形狀,其經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑112結(jié)合突起104e的頂部104f。
(3)在外產(chǎn)生的聲音的聲壓經(jīng)由形成于蓋構(gòu)件109的頂部109a中的通孔109e被引入第一空間108中。通孔109e不必須形成于蓋構(gòu)件109的頂部109a中。相反,另一孔形成于臺(tái)101中,從而建立了外空間和樹(shù)脂層104的開(kāi)口孔104c之間的聯(lián)通。即,在外產(chǎn)生的聲音的聲壓經(jīng)由開(kāi)口孔104c和該孔被傳輸向膜片105a。在該情形,第一空間108以氣密的方式被封閉,同時(shí)第二空間110被敞開(kāi)且與外空間連接,由此使得半導(dǎo)體傳感器芯片105可以探測(cè)聲壓。
(4)覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片105的下部的臺(tái)101的下表面101a被部分地暴露從而與樹(shù)脂層104的下表面104b形成在基本相同的平面。代替地,臺(tái)101的下表面101a完全被嵌入樹(shù)脂層104內(nèi)且設(shè)置得接近樹(shù)脂層104的上表面。
(5)樹(shù)脂層104的開(kāi)口孔104c被延伸以稍微高于臺(tái)101的上表面101b。代替地,開(kāi)口孔104c可以向下延伸從而其底部到達(dá)臺(tái)101的上表面101b。
(6)半導(dǎo)體器件100A不必須裝配有半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106的兩者。即,半導(dǎo)體器件100A僅裝配有半導(dǎo)體傳感器芯片105。在該情形,放大器安裝于便攜式電話機(jī)的印刷電路板上,從而放大從半導(dǎo)體傳感器芯片5輸出的電信號(hào)。
(7)半導(dǎo)體傳感器芯片105不必須如此設(shè)置從而其下表面固定到樹(shù)脂層104的上表面104c上。代替地,半導(dǎo)體傳感器芯片105的上表面設(shè)置得與樹(shù)脂層104的上表面104a相對(duì)。在該情形,膜片105a形成接近開(kāi)口孔104c。
(8)蓋構(gòu)件109的通孔109e不必須設(shè)置在半導(dǎo)體傳感器芯片105的膜片105a的正上方。本實(shí)施例僅要求通孔109e形成以建立第一空間108和外空間之間的聯(lián)通,其中通孔109的定位不必須是受限的。例如,即使當(dāng)通孔109e仍設(shè)置于膜片105a上方但是在位置上水平移位時(shí),半導(dǎo)體傳感器芯片105相對(duì)于聲壓的探測(cè)精度上也不惡化。另外,其優(yōu)點(diǎn)在于,當(dāng)水成分通過(guò)通孔109e被引入到第一空間109內(nèi)時(shí),可以防止水成分直接到達(dá)膜片105a;因此,可以保持或改善對(duì)于聲壓的探測(cè)精度。
本實(shí)施例不必須限于前述的實(shí)施例,因此,其可以以各種方式改變,其將在下面描述。
將參考圖20到23詳細(xì)描述本實(shí)施例的第一變體。即,半導(dǎo)體器件100B被設(shè)計(jì)以探測(cè)外部產(chǎn)生的聲音的聲壓且利用QFP(即四方扁平封裝)型引線框架來(lái)制造。在圖20到23中,與前述實(shí)施例中顯示的相同的部分由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;由此,如需要將省略其描述。與半導(dǎo)體器件100A相似,半導(dǎo)體器件100B包括基板100B1,其中臺(tái)101、外端子102和引線103用樹(shù)脂層104密封。
與半導(dǎo)體器件100A比較,包括在半導(dǎo)體器件100B中的外端子102、引線103、樹(shù)脂層104和蓋構(gòu)件109在形狀和構(gòu)成上被修改。在第一變體中,如圖20和22所示,用樹(shù)脂層104完全密封的引線103的預(yù)定部分被水平地延伸,從而在樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d之外延伸的其他部分向樹(shù)脂層104的下表面104b垂下。即,引線103具有其下端向半導(dǎo)體器件100B之外水平彎曲的垂下的部分103f,。因此,引線103的下表面103c與樹(shù)脂層104的下表面104b被基本設(shè)置在相同的平面。
外端子102具有彎曲部分102f,該彎曲部分102f被完全地嵌入樹(shù)脂層104中且放置在第二端102b和與臺(tái)101連接的第一端102a之間。如圖22所示,上表面102d由于彎曲部分102f向上抬升,且與引線103的第一端103a的上表面103e基本設(shè)置在相同的平面。由此外端子102不在樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f上暴露,而由于彎曲部分102f被向上固定的外端子102的預(yù)定的部分水平延伸且稍微突起于樹(shù)脂層104之外。
樹(shù)脂層104具有彎曲點(diǎn)H,其與引線103的第一端103a的上表面103e和外端子102的第二端102b的上表面102d設(shè)置在基本相同的平面。即,樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d在彎曲點(diǎn)H被彎曲,從而彎曲點(diǎn)H下方的其下部具有小的斜度,其向下并向半導(dǎo)體器件100B內(nèi)傾斜。樹(shù)脂層104的下表面104b與引線103的下表面103c和臺(tái)101的下表面101a基本設(shè)置于相同的平面。
與半導(dǎo)體器件100A相似,半導(dǎo)體器件100B的蓋構(gòu)件109由頂部109a和側(cè)壁109b構(gòu)成,頂部109a固定到樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f上,且側(cè)壁109b從頂部109a的側(cè)端向下垂從而覆蓋樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d。另外,半導(dǎo)體器件100B的蓋構(gòu)件109具有電磁屏蔽端子109d,該電磁屏蔽端子109d從頂部109a的側(cè)端到側(cè)壁109b的下端109c沿側(cè)壁109b延伸,且進(jìn)一步向下延伸。電磁屏蔽端子109d通過(guò)切口部分109i被分為兩片,其從下端到與頂部109a連接的上端延伸。即,電磁屏蔽端子109d的兩件通過(guò)狹縫1091從彼此分開(kāi),在其之間具有間隙。其從側(cè)壁109b的下端109c到頂部109a的側(cè)端延伸。其后,電磁屏蔽端子109d的兩片將被稱(chēng)為兩個(gè)屏蔽端子109d,其通過(guò)切口部分109i彼此分開(kāi)。
當(dāng)蓋構(gòu)件109與樹(shù)脂層104組裝在一起時(shí),外端子102的預(yù)定部分在樹(shù)脂層104之外延伸,且被插入到兩個(gè)屏蔽端子109d之間的切口部分109i,其由此在其之間夾持外端子102。這將兩個(gè)屏蔽端子109d與外端子102接觸,由此在導(dǎo)電蓋構(gòu)件109、外端子102和臺(tái)101之間建立電連接。
接下來(lái),在下面描述了半導(dǎo)體器件100B的制造方法。
使用圖17所示的前述的引線框架120來(lái)制造半導(dǎo)體器件100B。在第一變體中,引線框架120被如此修改從而形成外端子102的彎曲部分102f,且從彎曲部分102f一體地延伸的第二端102b的上表面102d設(shè)置得高于臺(tái)101的上表面101b。順便提及,在樹(shù)脂層104之外延伸且彎曲并垂下的引線103的垂下部分103f沒(méi)有形成;因此,引線103僅在水平方向在樹(shù)脂層104之外延伸。
然后,引線框架120的矩形框架120a與引線103和外端子102的預(yù)定部分由一對(duì)金屬模M和N固定和夾持。具體而言,下金屬模N具有梯形凹槽N1,該梯形凹槽N1具有斜度,傾斜得從而使在樹(shù)脂層104中的彎曲點(diǎn)H下方的側(cè)邊104d的下部向下傾斜。上金屬模M相似于最初在第二實(shí)施例中使用的前述的上金屬模E成形(參見(jiàn)圖19)。在引線框架120和其相關(guān)的部件被夾持在在金屬模對(duì)M和N之間之后,將熔融的樹(shù)脂被注入到形成于金屬模M和N之間的空腔中;然后,在樹(shù)脂的硬化完成之后,移除金屬模M和N,由此形成樹(shù)脂層104。
其后,延伸到樹(shù)脂層104之外的引線103和外端子102的不需要的部分被切割,由此從而保留預(yù)定長(zhǎng)度的引線103和外端子102。另外,仍在樹(shù)脂層104之外保留的引線103的預(yù)定部分被向下彎曲從而形成垂下部分103f。此刻,垂下部分103f的下表面103c與樹(shù)脂層104的下表面104b設(shè)置于基本相同的平面。然后,與第二實(shí)施例相似,半導(dǎo)體傳感器芯片5和放大器106被貼附到樹(shù)脂層104的上表面104a上,且與布線107連接。
接下來(lái),提供蓋構(gòu)件109,其中預(yù)先形成了頂部109a、側(cè)壁109b和屏蔽端子109d。將蓋構(gòu)件109定位從而頂部109a的下表面經(jīng)由粘結(jié)劑貼附到樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f上。在第一變體中,外端子102的預(yù)定部分延伸到樹(shù)脂層104之外,且被插入到兩個(gè)屏蔽端子109d之間的切口部分109i中,從而外端子102的預(yù)定部分被夾持并緊密地固定在兩個(gè)屏蔽端子109d之間。這使得外端子102可以與兩個(gè)屏蔽端子109d接觸且彼此電連接。即,當(dāng)完成蓋構(gòu)件109且由此將蓋構(gòu)件109與用樹(shù)脂層104密封的基板100A1組裝之后時(shí),完成了半導(dǎo)體器件100B的制造。
接下來(lái),將在下面描述半導(dǎo)體器件100B的操作和效果。
與第二實(shí)施例相似,第一變體的半導(dǎo)體器件100B被安裝于便攜式電話機(jī)中,從而引線103的垂下部分103f的下表面103c與印刷電路板的連接端子接觸;然后,引線103通過(guò)焊料與印刷電路板連接。由此,通過(guò)簡(jiǎn)單的操作可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件100B的安裝。
當(dāng)半導(dǎo)體器件100B被安裝于印刷電路板上時(shí),臺(tái)101的下表面101a被暴露且與樹(shù)脂層104的下表面104b設(shè)置于基本相同的平面,并與印刷電路板的連接端子接觸,樹(shù)脂層104的下表面104b與外端子102連接。這允許與外端子102電連接的蓋構(gòu)件109與臺(tái)101設(shè)置于相同的電勢(shì),其中半導(dǎo)體傳感器芯片105包圍在由蓋構(gòu)件109和臺(tái)101形成的電磁屏蔽中。
即,半導(dǎo)體器件100B僅需要簡(jiǎn)單的操作,其中蓋構(gòu)件109的頂部109a被固定在樹(shù)脂層104的突起104e上,同時(shí)側(cè)壁109b沿樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d設(shè)置,從而外端子102被插入且緊密地固定在兩個(gè)屏蔽端子109d之間的切口部分109i中,由此允許蓋構(gòu)件109電連接到外端子102。當(dāng)半導(dǎo)體器件100B被安裝于比如便攜式電話機(jī)的電子裝置的印刷電路板上時(shí),可以使得臺(tái)101與印刷電路板的連接端子接觸;且還可以通過(guò)臺(tái)101和蓋構(gòu)件109形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片105的電磁屏蔽。換言之,在安裝了蓋構(gòu)件109的情況下,可以容易地形成電磁屏蔽;由此,可以減小制造半導(dǎo)體器件100B的成本。
在半導(dǎo)體器件100B中,蓋構(gòu)件109與用樹(shù)脂層104密封的基板100B1組裝,從而外端子102夾在兩個(gè)屏蔽端子109d之間,由此在蓋構(gòu)件109和基板100B1之間實(shí)現(xiàn)了緊密連接。這可靠地防止了蓋構(gòu)件109在位置上移位或脫落。
第一變體可以以各種方式被進(jìn)一步的修改,其將在下面描述。
(1)兩個(gè)屏蔽端子109d通過(guò)切口部分109i和兩個(gè)狹縫109l形成,切口部分109i從下端到對(duì)應(yīng)于頂部109a的側(cè)端的上端延伸,且狹縫109l從側(cè)壁109b的下端109c到頂部109a的側(cè)端延伸從而形成與側(cè)壁109b的間隙。這不是限制。例如,切口部分109i從電磁屏蔽端子109d的下端到側(cè)壁109b的下端109c下面的位置延伸;即,電磁屏蔽端子109d的下部經(jīng)由切口部分109i被分為兩片,從而形成了兩個(gè)屏蔽端子109d,其中外端子102被緊密地固定在切口部分109i的下側(cè)。
(2)當(dāng)半導(dǎo)體器件100B被安裝于印刷電路板上時(shí),臺(tái)101與印刷電路板的接觸端子接觸,從而通過(guò)蓋構(gòu)件109、外端子102和臺(tái)101形成了電磁屏蔽。這不是限制。例如,外端子102可以相似于引線103被修改,從而在樹(shù)脂層104之外延伸的其預(yù)定部分被彎曲以形成垂下部分,該垂下部分的下表面與引線103的下表面103c基本設(shè)置于相同的平面。在該修改中,當(dāng)半導(dǎo)體器件100B被安裝于印刷電路板上時(shí),外端子102的垂下部分的下表面與印刷電路板的接觸端子接觸從而建立了在其之間的電連接。
(3)該構(gòu)件不必須具有側(cè)壁109b。即,半導(dǎo)體器件100B可以被進(jìn)一步修改,如圖24和25所示,圖24和25顯示了第二實(shí)施例的第二變體且其中蓋構(gòu)件109不具有側(cè)壁109b。側(cè)壁109b的消除可能導(dǎo)致電磁屏蔽效應(yīng)的小的減少,然而,可以保留由半導(dǎo)體器件100B所展現(xiàn)的其他效果。
接下來(lái),將參考圖26和27描述第二實(shí)施例的第三變體,圖26和27顯示了半導(dǎo)體器件100C。與半導(dǎo)體器件100B相似,第三變體的半導(dǎo)體器件100C是QFP型,其使用引線框架制造。這里,與在第二實(shí)施例中所使用的相同的部件和其前述的變體由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;由此,如需要將省略其描述。
與其中樹(shù)脂層104的上部用蓋構(gòu)件109覆蓋從而外端子102連接到屏蔽端子109d的第一變體的半導(dǎo)體器件100B相比較,第三變體的半導(dǎo)體器件100C被設(shè)計(jì),從而如圖27所示,蓋構(gòu)件109水平地移動(dòng)(即,方向“a”)且然后與樹(shù)脂層104組裝,使得外端子102連接到電磁屏蔽端子109d。為此,與半導(dǎo)體器件100B相比,半導(dǎo)體器件100C中的蓋構(gòu)件109和外端子102在形狀和構(gòu)成上被修改。與第二實(shí)施例和其第一變體相似,用于半導(dǎo)體器件100C中的基板100C1由臺(tái)101、外端子102。引線103和樹(shù)脂層104構(gòu)成。為了方便,排除了蓋構(gòu)件109的半導(dǎo)體器件100C的主要部分(即裝配有半導(dǎo)體傳感器芯片105和放大器106且與之電連接的基板100C1)將被稱(chēng)為主體100C2。
與第一變體相似,蓋構(gòu)件109基本由頂部109a、側(cè)壁109b和電磁屏蔽端子109d構(gòu)成。這里,具有矩形形狀的頂部109a被部分地修改,從而側(cè)壁109b僅設(shè)置于四個(gè)側(cè)邊內(nèi)的三個(gè)側(cè)邊上;因此,側(cè)壁109b沒(méi)有在一邊形成,其是開(kāi)口109j。
側(cè)壁109b具有三個(gè)接合部分109h,其分別在三邊上從下端109c向下延伸。如圖26所示,在蓋構(gòu)件109用樹(shù)脂層104密封之后,接合部分109h的下端被設(shè)置得高于樹(shù)脂層104的下表面104b,且接合部分109h的下部在彎曲點(diǎn)H沿樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d的下部被彎曲;即,接合部分109h形成以與樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d的彎曲形狀接合。換言之,其上端連接到側(cè)壁109b的下端109c的接合部分104h形成為稍微彎曲的形狀,該形狀在與樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d的彎曲點(diǎn)H匹配的彎曲點(diǎn)T被彎曲。具體而言,范圍從上端到彎曲點(diǎn)T的接合部分109h的上部在向彎曲點(diǎn)T的方向上向外擴(kuò)展,而范圍從彎曲點(diǎn)T到下端的接合部分109h的下部在向下端的方向上向內(nèi)收縮。
蓋構(gòu)件109的電磁屏蔽端子109d向下延伸,從而其上端在外端子102上方的位置被連接到側(cè)壁109b的下端109c。電磁屏蔽端子109d的上部被成形以匹配側(cè)壁109b,同時(shí)下部在其下端的方向被向內(nèi)彎曲;即,電磁屏蔽端子109d形成為在彎曲點(diǎn)S被彎曲的稍微彎曲的形狀。另外,電磁屏蔽端子109d的下端還被進(jìn)一步向樹(shù)脂層104的側(cè)邊104d彎曲,其與蓋構(gòu)件109組裝。電磁屏蔽端子109d的彎曲下端具有下表面109g,該下表面109g與引線103的下表面103c基本設(shè)置于相同的平面。一對(duì)側(cè)端109k和109m沿電磁屏蔽端子109d的下部形成,其中設(shè)置接近蓋構(gòu)件109的開(kāi)口109j的側(cè)端109k具有向另一邊109m凹入的接合凹槽109n。接合凹槽109n形成為U形,當(dāng)從電磁屏蔽端子109d的外部觀看時(shí),其開(kāi)口指向左。
與引線103相似,在樹(shù)脂層104之外延伸的外端子102的預(yù)定部分被向下彎曲以形成垂下部分。外端子102的垂下部分的下端具有下表面102c,其與引線103的下表面103c基本設(shè)置于同一平面(基本匹配蓋構(gòu)件109的電磁屏蔽端子109d的下表面109g,該蓋構(gòu)件109與用樹(shù)脂層104密封的基板100C1組裝)。一對(duì)側(cè)端102g和102h形成于在樹(shù)脂層104之外延伸的外端子102的垂下部分中,其中向設(shè)置鄰近引線103的側(cè)端102g凹入的接合凹槽102i形成于側(cè)端102h中。接合凹槽102i形成為U形,當(dāng)從外端子102的外部觀看時(shí),其開(kāi)口指向右。
接下來(lái),將在下面描述半導(dǎo)體器件100C的制造方法。以下的描述指的是一種用于安裝蓋構(gòu)件109的方法和一種將蓋構(gòu)件109和外端子102(和臺(tái)101)電連接在一起的方法。
半導(dǎo)體器件100C的特征在于蓋構(gòu)件109具有頂部109a和側(cè)壁109b以及開(kāi)口109j,通過(guò)開(kāi)口109j其被引入主體100C2中。具體而言,蓋構(gòu)件109的開(kāi)口109j指向主體100C2,從而設(shè)置電磁屏蔽端子109d的側(cè)壁109b的預(yù)定部分在位置上基本與設(shè)置外端子102的樹(shù)脂層104的預(yù)定邊104d匹配,同時(shí)頂部109a的下表面在位置上水平地與樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f匹配;然后,蓋構(gòu)件109經(jīng)由開(kāi)口109j水平地移動(dòng)到主體100C2中且與主體C2接合。此刻,蓋構(gòu)件109水平地移動(dòng)以覆蓋主體100C2的上部,而頂部109a的下表面與樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f接觸且沿其滑動(dòng)。具有彎曲形狀的接合部分109h沿蓋構(gòu)件109的移動(dòng)方向“a”形成于側(cè)壁109b的相對(duì)側(cè)且與樹(shù)脂層104接合,從而其彎曲點(diǎn)T基本與彎曲點(diǎn)H匹配,而其內(nèi)表面與樹(shù)脂層104的相應(yīng)側(cè)邊104d接觸地滑動(dòng)。即,蓋構(gòu)件109被移動(dòng),從而沿樹(shù)脂層104滑動(dòng)且通過(guò)接合部分109h逐漸與樹(shù)脂層104接合,因?yàn)閺澢c(diǎn)T匹配彎曲點(diǎn)H。然后,當(dāng)形成于設(shè)置于蓋構(gòu)件109的背側(cè)的側(cè)壁109b的背部的接合部分109h與樹(shù)脂層104的相應(yīng)側(cè)邊104d接觸并接合時(shí),蓋構(gòu)件109在預(yù)定的位置完全與主體100C2接合。
由于在完成與主體100C2組裝的蓋構(gòu)件109的安裝完成之后建立的電磁屏蔽端子109d的接合凹槽109n和外端子102的接合凹槽102i之間的接合,電磁屏蔽端子109d的上部(其在接合凹槽109n的上方)匹配外端子102的上外側(cè),而電磁屏蔽端子109d的下部(其在接合凹槽109n的下方)匹配外端子102的下內(nèi)側(cè)。即,電磁屏蔽端子109d和外端子102通過(guò)接合凹槽109n和接合凹槽102i彼此交叉,其中當(dāng)從電磁屏蔽構(gòu)件109d的外部觀看時(shí)它們部分地彼此重疊。具體而言,電磁屏蔽端子109d的接合凹槽109n的側(cè)端109k與外端子102的接合凹槽102i的側(cè)端102g交叉且與之接觸,由此電磁屏蔽端子109d緊密地與外端子102連接。在該狀態(tài),電磁屏蔽端子109d的下外部(其在接合凹槽109n下方)與外端子102的內(nèi)表面兩維接觸,同時(shí)下表面109g與外端子102的下表面102c基本設(shè)置于同一平面。這可靠地建立了蓋構(gòu)件109的精細(xì)安裝和在電磁屏蔽端子109d和外端子102之間的電連接。這里,電磁屏蔽端子109d和外端子102之間的電連接可以通過(guò)例如焊接來(lái)提高。
在完成與主體100C2組裝的蓋構(gòu)件109的安裝時(shí),接合部分109h與樹(shù)脂層104側(cè)邊104d的上部和下部分別二維接觸和接合,樹(shù)脂層104的上部和下部在彎曲點(diǎn)H分開(kāi)。這通過(guò)接合部分109h固定了蓋構(gòu)件109,且還建立了電磁屏蔽端子109和外端子102之間的連接狀態(tài)。在該狀態(tài),蓋構(gòu)件109的頂部109a的下表面被固定且牢固地貼附到樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f。即,半導(dǎo)體器件100C不必須使用粘結(jié)劑來(lái)實(shí)現(xiàn)蓋構(gòu)件109和樹(shù)脂層104之間的粘結(jié)。
與第二實(shí)施例和其變體相似,利用特別設(shè)計(jì)的蓋構(gòu)件109的第三變體的半導(dǎo)體器件100C被安裝于便攜式電話機(jī)的印刷電路板上,其中引線103的垂下部分103f的下表面103c通過(guò)焊接與印刷電路板的接觸端子接觸并與之鍵合。
另外,外端子102的下表面102c和電磁屏蔽端子109d的下表面109g均與印刷電路板的連接端子接觸;且引線103被同時(shí)焊接到如上所述的印刷電路板的連接端子。由此,可以通過(guò)經(jīng)由外端子102電連接在一起的蓋構(gòu)件109和臺(tái)101,形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片105的電磁屏蔽。
在半導(dǎo)體器件100C中,采用其中當(dāng)其水平移動(dòng)時(shí),蓋構(gòu)件109經(jīng)由開(kāi)口109j被引入主體100C2中的簡(jiǎn)單的操作,可以建立電磁屏蔽端子109d和外端子102之間的連接。采用其中半導(dǎo)體器件100C被安裝于印刷電路板上的簡(jiǎn)單操作,可以可靠地形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片105的電磁屏蔽。因此,可以減小安裝蓋構(gòu)件109的工作量;且因此可以減小用于制造半導(dǎo)體器件100C的成本。
因?yàn)樯w構(gòu)件109可靠地通過(guò)接合部分109h支撐使得蓋構(gòu)件109的頂部109a的下表面與樹(shù)脂層104的突起104e的頂部104f緊密接觸,所以不需使用粘結(jié)劑來(lái)實(shí)現(xiàn)蓋構(gòu)件109和樹(shù)脂層104之間的固定。鑒于此,可以減小安裝蓋構(gòu)件109的工作量,且因此可以減小用于制造半導(dǎo)體器件100C的成本。
第三變體的半導(dǎo)體器件100C可以在設(shè)計(jì)上被進(jìn)一步的修改或變化。例如,電磁屏蔽端子109d不必須具有下表面109g(其形成于接合凹槽109n下方的其下端),該下表面109g與外端子102的下端的下表面102c(其在接合凹槽102i下方)基本設(shè)置于相同的平面。僅要求電磁屏蔽端子109d被設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)蓋構(gòu)件109的安裝且建立與外端子102的電連接;由此,下表面109g不必須形成于電磁屏蔽端子109d的下端。
3、第三實(shí)施例接下來(lái),將參考圖28到30詳細(xì)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。第三實(shí)施例涉及SOP(小輪廓封裝)型半導(dǎo)體器件,其是使用引線框架制造的表面安裝型封裝。
如圖28到30所示,半導(dǎo)體器件201包括基板203,具有矩形形狀;半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207,它們均貼附到基板203的上表面203a上;蓋構(gòu)件209,用于覆蓋包括半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的基板203的上表面;和臺(tái)211,具有平板狀形狀,其設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207下方,且形成基板203的上表面203a。
多條引線213形成于臺(tái)211的兩側(cè),且引線215形成于臺(tái)211的預(yù)定側(cè)?;?03具有引線213和引線215以及用于密封和將引線213和引線215固定在適當(dāng)位置的模制樹(shù)脂(或樹(shù)脂層)219。
每條引線213和215形成為帶狀形狀。具體而言,三條引線213(或兩條引線213和一條引線215)沿半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的布置方向相鄰地設(shè)置于一側(cè),在其之間具有相同的間距。引線213的第一端213a和引線215的第一端215a鄰近臺(tái)211設(shè)置,從而與模制樹(shù)脂219一起形成基板203的上表面203a。引線213的第二端213b和引線215的第二端215b延伸以突出在基板203的預(yù)定邊203b之外。當(dāng)半導(dǎo)體器件201安裝于印刷電路板上時(shí),引線213和215作為外端子,其焊接到印刷電路板(未示出)的連接端子。
具體而言,提供了與臺(tái)211隔離的五條芯片連接引線213,和與臺(tái)211一體形成的單條接地引線215(或單個(gè)屏蔽端子215)。芯片連接引線213被用于將半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207電連接在一起。接地引線215連接到其上安裝了半導(dǎo)體器件201的印刷電路板的接地圖案,且鄰近芯片連接引線213之一設(shè)置。
臺(tái)211由比如銅的導(dǎo)電材料組成,且形成以完全覆蓋包括半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的基板203的下部。即,臺(tái)211形成以覆蓋至少包括半導(dǎo)體傳感器芯片205、放大器207、建立其之間的相互電連接的布線211的基板203的特定區(qū)域;然而,其可以形成以完全覆蓋基板203的上表面203a。
臺(tái)211延伸以稍微突起于側(cè)邊203c之外,由此形成延伸部211a和211b,側(cè)邊203c垂直于設(shè)置引線213和215的基板203的在前的側(cè)邊203b。在延伸部211a和211b從其稍微突起的基板203的側(cè)邊203c上沒(méi)有引線形成。順便提及,適于延伸部211a和211b的突起的長(zhǎng)度為1mm或更小。
臺(tái)211、芯片連接引線213和接地引線215均利用相同的引線框架形成。
在平面圖中具有矩形形狀的模制樹(shù)脂219被成形以形成基板203的上表面203a和下表面203b。在模制樹(shù)脂219中,環(huán)形突起219a形成以從基板203的上表面203a的周邊向上突起。
環(huán)形突起219a在剖面上具有梯形形狀(見(jiàn)圖29和30),其中其寬度在向上的方向逐漸減小。內(nèi)凹槽219b由環(huán)形突起219a界定,且形成與模制樹(shù)脂219的上表面203a連接。臺(tái)211的中間部分211c、芯片連接引線213的中間部分213c和接地引線215的中間部分被嵌入環(huán)形突起219a內(nèi)。順便提及,臺(tái)211的中間部分211c設(shè)置于布置半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的預(yù)定區(qū)域與延伸部211a和211b之間。
半導(dǎo)體傳感器芯片205用作將聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的聲壓傳感器芯片。具體而言,半導(dǎo)體傳感器芯片205具有膜片205a,其響應(yīng)對(duì)應(yīng)于在半導(dǎo)體器件201之外的外部空間中產(chǎn)生的聲音的聲壓的變化而振動(dòng)。膜片205a形成以在半導(dǎo)體傳感器芯片205的厚度方向上振動(dòng)。當(dāng)膜片205a響應(yīng)對(duì)其施加的聲壓振動(dòng)時(shí),半導(dǎo)體傳感器芯片205將膜片205a的變形(或位移)探測(cè)為靜電電容的變化或電阻的變化,基于此電信號(hào)從其輸出。
例如,當(dāng)基于靜電電容的變化而產(chǎn)生電信號(hào)時(shí),半導(dǎo)體傳感器芯片205用作具有與膜片205a相對(duì)設(shè)置的固定電極(未示出)的電容器傳聲器。這里,膜片205a和固定電極之間的距離的變化被轉(zhuǎn)換為靜電電容的變化,基于此半導(dǎo)體傳感器芯片205輸出電信號(hào)。
當(dāng)基于電阻的變化產(chǎn)生電信號(hào)時(shí),半導(dǎo)體傳感器芯片205將膜片205a的變形轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化,基于此輸出電信號(hào)。
半導(dǎo)體傳感器芯片205經(jīng)由由絕緣材料組成的粘結(jié)劑膏C1貼附到形成基板203的上表面203a的臺(tái)211上,從而膜片205a與基板203的上表面203a相對(duì)設(shè)置。即,空腔S1形成于半導(dǎo)體傳感器芯片205的膜片205a和基板203的上表面203a之間。當(dāng)半導(dǎo)體傳感器芯片205被固定到基板203的上表面203a上時(shí),空腔S1以氣密的方式閉合且與其外部空間隔離。半導(dǎo)體傳感器芯片205經(jīng)由布線221和223電連接到引線213的第一端213a和放大器207。
放大器207放大了從半導(dǎo)體傳感器芯片205輸出的電信號(hào)。與半導(dǎo)體傳感器芯片205相似,放大器207經(jīng)由粘結(jié)劑膏C2被貼附到模制樹(shù)脂219的上表面203a上。放大器207經(jīng)由布線225電連接到引線213的第一端213a。
蓋構(gòu)件209由比如銅的導(dǎo)電材料組成,且由頂部209a和兩對(duì)側(cè)壁209b和209c構(gòu)成,頂部209a具有矩形形狀與基板203的上表面203a相隔且相對(duì)設(shè)置,兩對(duì)側(cè)壁209b和209c連接到頂部209a的側(cè)端且從其垂下。蓋構(gòu)件209整體上形成為其開(kāi)口指向下的碟狀形狀。
頂部209a的下表面被成形從而與模制樹(shù)脂219的環(huán)形突起219a的頂部接觸;因此,其覆蓋模制樹(shù)脂219的內(nèi)凹槽219b以形成包圍其中的半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的空腔空間S2。在其厚度方向上穿過(guò)蓋構(gòu)件209的開(kāi)口孔209d大致形成于頂部209a的中心??涨豢臻gS2經(jīng)由開(kāi)口孔209d與存在于半導(dǎo)體器件201之外的外空間聯(lián)通。
設(shè)置于臺(tái)211的兩側(cè)的側(cè)壁209b和209c形成圍繞頂部209a的周邊,以沿模制樹(shù)脂219的側(cè)邊203b和203c覆蓋環(huán)形突起219a。即,成對(duì)的側(cè)壁209b經(jīng)由粘結(jié)劑(未示出)貼附到模制樹(shù)脂219的側(cè)邊203b,從側(cè)邊203b引線213和215向外突起。
沿半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的布置方向設(shè)置于兩側(cè)上的成對(duì)的側(cè)壁209c設(shè)置得與模制樹(shù)脂219的側(cè)邊203c連接,臺(tái)211的延伸部211a和211b從側(cè)邊203c稍微向外突起,且因此與延伸部211a和211b接合。即,側(cè)壁209c的尖端向內(nèi)彎曲(參見(jiàn)圖30),從而其彎曲部分固定臺(tái)211的延伸部211a和211b。這使得側(cè)壁209c與延伸部211a和211b接觸,由此建立了蓋構(gòu)件209和臺(tái)211之間的電連接。
接下來(lái),將在以下描述半導(dǎo)體器件201的制造方法。
在半導(dǎo)體器件201的制造中,首先將由銅組成的薄金屬板進(jìn)行壓力加工和蝕刻,由此形成引線框架,其中臺(tái)211、芯片連接引線213、接地引線215一體地連接在一起。具體而言,芯片連接引線213和接地引線215在其第二端213b和215b互連。
接下來(lái),使用金屬模(未示出)來(lái)形成密封引線框架的模制樹(shù)脂219;然后,芯片連接引線213和接地引線215分別彼此分開(kāi),由此形成基板203。
在完成形成基板203之后,半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207經(jīng)由粘結(jié)劑膏C1和C2粘結(jié)到形成基板203的上表面203a的臺(tái)211上。然后,將它們進(jìn)行引線鍵合從而經(jīng)由布線211在其之間建立電連接。另外,半導(dǎo)體傳感器芯片205、放大器207和芯片連接引線213的第一端213a經(jīng)由布線223和225電連接在一起。
最后,蓋構(gòu)件209貼附到基板203,從而頂部209a覆蓋模制樹(shù)脂219的內(nèi)凹槽219b,由此完成半導(dǎo)體器件201的制造。蓋構(gòu)件209的固定通過(guò)側(cè)壁209b和模制樹(shù)脂203的側(cè)邊203b之間的粘結(jié)以及通過(guò)側(cè)壁209c和模制樹(shù)脂219的側(cè)邊203c之間的接合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)半導(dǎo)體器件210被安裝于印刷電路板(未示出)時(shí),芯片連接引線213的第一端213a和接地引線215的第一端215a通過(guò)焊接電連接到印刷電路板的連接端子。
如上所述,半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207用蓋構(gòu)件209的頂部209a和臺(tái)211在基板203的厚度方向上覆蓋,且還被蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209b和209c沿基板203的側(cè)邊203b和203c圍繞。另外,蓋構(gòu)件209與臺(tái)211接觸并電連接,其一體地連接到接地引線215。
因此,當(dāng)半導(dǎo)體器件201被安裝于印刷電路板(未示出)上時(shí),接地引線215僅與印刷電路板的接地圖案接觸并電連接,從而包圍半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的蓋構(gòu)件209和臺(tái)211電連接到印刷電路板的接地圖案;由此可以形成用于阻擋電磁噪聲被傳輸如空腔空間S2中的電磁屏蔽。
因?yàn)槔蒙w構(gòu)件209和臺(tái)211形成電磁屏蔽以包圍半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207,所以可以減小沒(méi)有完全用蓋構(gòu)件209和臺(tái)211覆蓋的空腔空間S2的特定的部分,即可以允許電磁噪聲傳輸入空腔空間S2的區(qū)域。因此,可以容易地改善對(duì)抗電磁噪聲的屏蔽性能。
具體而言,在形成接觸區(qū)域的基板203的側(cè)邊203c上沒(méi)有設(shè)置引線213和215,在該接觸區(qū)域中蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209c與臺(tái)211接觸;即,本實(shí)施例可以放大接觸區(qū)域。換言之,可以通過(guò)蓋構(gòu)件209和臺(tái)211進(jìn)一步放大用于包圍半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的區(qū)域;即,可以減小允許電磁噪聲傳輸入空腔空間S2的區(qū)域;因此可以顯著地改善對(duì)抗電磁噪聲的屏蔽性能。當(dāng)半導(dǎo)體傳感器芯片205用作電容器傳聲器時(shí),屏蔽性能的改善可以是有效的,電容器傳聲器由于其高阻抗而容易受電磁感應(yīng)的影響。
蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209b和209c相鄰設(shè)置以完全覆蓋基板203的側(cè)邊203b和203c;由此,當(dāng)蓋構(gòu)件209被貼附到基板203時(shí),可以容易地相對(duì)于基板203決定蓋構(gòu)件209的定位。另外,蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209c與臺(tái)211的延伸部211a和211b沿基板203的側(cè)邊203c接觸;因此,采用其中蓋構(gòu)件209被貼附到基板203的簡(jiǎn)單操作,可以容易地形成電磁屏蔽。
用于將蓋構(gòu)件209粘結(jié)到基板203的粘結(jié)劑被簡(jiǎn)單地施加到基板203的側(cè)邊203b。換言之,粘結(jié)劑沒(méi)有被施加到基板203的上表面;因此,可以可靠地防止粘結(jié)劑漏入空腔空間S2中。另外,可以防止空腔空間S2的體積和形狀被意外地改變;且可以防止空腔空間S2的體積和形狀意外的改變而不利地影響半導(dǎo)體傳感器芯片205的膜片205a的聲特性。另外,用于在其上布置半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的基板203的上表面203a利用臺(tái)211形成,且由此容易地形成為平面形狀;因此,可以容易地將半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207貼附到基板203的平上表面203a。
第三實(shí)施例可以以各種方式修改,其將在下面描述。
(1)貼附到基板203的蓋構(gòu)件209的固定不必須通過(guò)蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209b和模制樹(shù)脂219的側(cè)邊203b之間的粘結(jié)以及通過(guò)側(cè)壁209c和側(cè)邊203c之間的接合來(lái)實(shí)現(xiàn)。即,固定可以通過(guò)粘結(jié)或接合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(2)臺(tái)211不必須設(shè)置以形成基板203的上表面203a。本實(shí)施例僅要求臺(tái)211被設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207下面。即,臺(tái)211可以完全嵌入模制樹(shù)脂219內(nèi)。
(3)引線213和215不必須在基板203的側(cè)邊203b之外突起。因?yàn)樗鼈冃枰诨?03之外暴露,所以它們可以例如被設(shè)置以在基板203的下表面203d之外暴露。
接下來(lái),將參考圖31到33詳細(xì)描述第三實(shí)施例的第一變體。第一變體的半導(dǎo)體器件231與半導(dǎo)體器件201的不同之處在于,半導(dǎo)體傳感器芯片205的下部沒(méi)有用臺(tái)211覆蓋但用另一構(gòu)件覆蓋。為了方便,僅相對(duì)于前述的不同之處描述第一變體,其中與半導(dǎo)體器件201相同的半導(dǎo)體器件231的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指示;由此,如需要將省略其描述。
取代臺(tái)211,下屏蔽構(gòu)件233設(shè)置于圖31到33所示的半導(dǎo)體器件231中的半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207下面。下屏蔽構(gòu)件233由比如銅的導(dǎo)電材料組成,且由具有矩形形狀的平部分233a和側(cè)壁233b和233c構(gòu)成,平部分233a設(shè)置以完全覆蓋基板203的下表面203d,而側(cè)壁233b和233c與平部分233a的側(cè)端連接且在基板203的厚度方向上向上突起。即,下屏蔽構(gòu)件233整體上形成為其開(kāi)口指向上的碟狀形狀。
如上所示,下屏蔽端子233的平部分233a設(shè)置以完全覆蓋在半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207下面的基板203的下表面203d。這里,要求下屏蔽構(gòu)件233的平部分233a形成以完全覆蓋基板203的至少預(yù)定區(qū)域,包括半導(dǎo)體傳感器芯片205、放大器207和在其之間建立電連接的布線211;或者平部分233a可以形成以適應(yīng)基板203的上表面203a。
下屏蔽構(gòu)件233的側(cè)壁233b和233c經(jīng)由粘結(jié)劑(未示出)粘結(jié)到基板203的側(cè)邊203b和203c,由此下屏蔽構(gòu)件233被貼附到基板203。貼附到其中沒(méi)有設(shè)置引線213和215的基板203的側(cè)邊203c的側(cè)壁233c的上端與蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209c的下端接觸,由此下屏蔽構(gòu)件233電連接到蓋構(gòu)件209(參見(jiàn)圖33)。
通過(guò)將蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209b的下端彎曲向基板3之外而形成彎曲端子209e(參見(jiàn)圖32)。當(dāng)蓋構(gòu)件209被貼附到基板203時(shí),彎曲端子209e與接地引線215在基板203的厚度方向重疊,由此蓋構(gòu)件209電連接到接地引線215。順便提及,彎曲端子209e例如通過(guò)焊接結(jié)合接地引線215。
向下凹入且從上表面203a到下表面203d穿過(guò)的孔219c大致形成于模制樹(shù)脂219的中心;因此,半導(dǎo)體傳感器芯片205粘結(jié)到上表面203a以覆蓋孔219c。在該狀態(tài),半導(dǎo)體傳感器芯片205的膜片205a經(jīng)由孔219c與下屏蔽構(gòu)件233的平部分233a相對(duì)設(shè)置。即,通過(guò)半導(dǎo)體傳感器芯片205、孔219c和下屏蔽構(gòu)件233的平部分233a形成了空腔S1??涨籗1以氣密的方式閉合。
因?yàn)榘雽?dǎo)體傳感器芯片205和放大器207被固定到用模制樹(shù)脂219密封的基板203的上表面203a,所以半導(dǎo)體器件231不需要粘結(jié)劑膏C1和C2。
半導(dǎo)體器件231與半導(dǎo)體器件201稍微不同,即半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207由蓋構(gòu)件209和下屏蔽構(gòu)件233在基板203的厚度方向上垂直地覆蓋,且由基板203的側(cè)邊203b和203b水平地圍繞。這使得可以減小沒(méi)有用蓋構(gòu)件209和下屏蔽構(gòu)件233覆蓋的空腔空間S2的特定的部分,即允許電磁噪聲傳輸入空腔空間S2的區(qū)域。由此,可以容易地改善電磁屏蔽的屏蔽性能。
具體而言,在基板203的側(cè)邊203c上沒(méi)有設(shè)置引線213和215,由此蓋構(gòu)件209和下屏蔽構(gòu)件233彼此接觸且形成了蓋構(gòu)件209和下屏蔽構(gòu)件233之間比較大的接觸區(qū)域。由此可以放大由蓋構(gòu)件209和臺(tái)211界定以在其中包圍半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的總的空間;且可以顯著地減小允許電磁噪聲傳輸入空腔空間S2的區(qū)域。
另外,下屏蔽構(gòu)件233的側(cè)壁233b和233c與基板203的側(cè)邊203b和203c相鄰設(shè)置;由此,當(dāng)下屏蔽構(gòu)件233被貼附到基板203時(shí),可以容易地相對(duì)于基板203建立下屏蔽構(gòu)件233的定位。
采用其中蓋構(gòu)件209和下屏蔽構(gòu)件233被貼附到基板203的簡(jiǎn)單操作,可以使得側(cè)壁209c和側(cè)壁233c與基板的側(cè)邊203c接觸;由此可以容易地形成電磁屏蔽。
將下屏蔽構(gòu)件233設(shè)置于基板203的下表面203d下面允許孔219c從基板203的上表面203a到下表面203d穿過(guò);因此,可以容易地增加空腔S1的體積。當(dāng)空腔S1具有小體積時(shí),空腔S1的空氣的彈簧常數(shù)變大從而膜片205a可能難于振動(dòng),由此膜片205a的位移變小,從而聲壓的變化不能被高精度地探測(cè)。相反,半導(dǎo)體器件231引入了下屏蔽構(gòu)件233從而增加了空腔S1的體積。
需要空腔S1以氣密的方式相對(duì)于半導(dǎo)體器件231的外空間被閉合。鑒于此,半導(dǎo)體器件231被如此設(shè)計(jì)從而基板203的下表面203d用下屏蔽構(gòu)件233覆蓋;因此,即使當(dāng)孔219c從基板203的上表面203a到下表面203d穿過(guò)時(shí),可以防止孔219c與半導(dǎo)體器件231的外部空間聯(lián)通。
下屏蔽構(gòu)件233通過(guò)將側(cè)壁233b和233c粘結(jié)到基板203的側(cè)邊203b和203c來(lái)固定到適當(dāng)?shù)奈恢?;但這不是限制。例如,基板203的下部可以被簡(jiǎn)單地固定在下屏蔽構(gòu)件233的側(cè)壁233b和233c之間?;蛘?,下屏蔽構(gòu)件233可以通過(guò)將平部分233a粘結(jié)到基板203的下表面203d而固定到適當(dāng)?shù)奈恢谩?br>
當(dāng)下屏蔽構(gòu)件233被粘結(jié)到基板203時(shí),粘結(jié)劑設(shè)置于基板203的下表面203d和下屏蔽構(gòu)件233之間。換言之,可以在基板203的下表面203d和下屏蔽構(gòu)件233之間通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂普辰Y(jié)劑的量或粘結(jié)面積而形成小的間隙。這稍微減小了空腔S1的氣密性能,從而使得空腔S的內(nèi)壓基本匹配大氣壓。在該情形,空腔S1的內(nèi)壓可以響應(yīng)大氣壓的變化和/或半導(dǎo)體器件231的周?chē)臏囟鹊淖兓淖?,由此膜?05a可能難于基于這些變化而變形。
間隙可能基于空腔S1和半導(dǎo)體器件231的外部空間之間的靜壓的變化而導(dǎo)致空氣流;因此,在尺寸上控制該間隙,從而阻擋由于施加到膜片205a的空氣壓的變化引起的空氣傳輸。
靜壓被作為在靜態(tài)沒(méi)有導(dǎo)致空氣流的空腔S1的空氣壓或外部空間的空氣壓。靜壓的變化每單位時(shí)間比較小。例如,當(dāng)將空氣S1加熱或冷卻,或當(dāng)由于半導(dǎo)體傳感器芯片205貼附到基板203的粘結(jié)所導(dǎo)致的回流而導(dǎo)致氣體除去時(shí),在空腔S1中產(chǎn)生了靜壓的變化。另外,靜壓的變化可以進(jìn)一步包括由于高度引起的外部空間中的大氣空氣的靜態(tài)變化。相反,空氣壓的變化被作為聲壓的動(dòng)態(tài)變化且由此大于每單位時(shí)間的靜壓的變化。即,空腔S1內(nèi)的靜壓的變化和外部空間中的大氣壓的變化不作為空氣壓力的變化。
在半導(dǎo)體器件231中,蓋構(gòu)件209的彎曲端子209e與接地引線215接觸,但這不是限制。即,僅要求接地引線215電連接到蓋構(gòu)件209或下屏蔽構(gòu)件233。例如,可以在下屏蔽構(gòu)件233中形成彎曲端子,其相似于蓋構(gòu)件209的彎曲端子209e,其中下屏蔽構(gòu)件233的彎曲端子與接地引線215接觸。
接下來(lái),將參考圖34到36詳細(xì)描述第三實(shí)施例的第二變體。即,第二變體的半導(dǎo)體器件241被如此設(shè)計(jì)從而臺(tái)211另外被引入半導(dǎo)體器件231中。在半導(dǎo)體器件241的下面的描述中,與半導(dǎo)體器件201和231相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;因此,如需要將省略其描述。
如圖34到36所示,半導(dǎo)體器件241包括形成在半導(dǎo)體器件201中使用的基板203的上表面203a的臺(tái)211;和在半導(dǎo)體器件231中使用的下屏蔽構(gòu)件233。用于覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的下屏蔽通過(guò)臺(tái)211和下屏蔽構(gòu)件233形成。在半導(dǎo)體器件241中,蓋構(gòu)件209的側(cè)壁209c的下端和下構(gòu)件233的側(cè)壁233c的上端與臺(tái)211的延伸部211a和211b接觸,延伸部211a和211b稍微在基板203的側(cè)邊203c之外突起。這建立了蓋構(gòu)件209、下屏蔽構(gòu)件233和臺(tái)211之間的電連接。另外,通孔211d形成于臺(tái)211中從而與前述的模制樹(shù)脂219的孔219c聯(lián)通。即,空腔S1由半導(dǎo)體傳感器芯片205、臺(tái)211的通孔211d、模制樹(shù)脂219的孔219c和下屏蔽構(gòu)件233的平部分233a界定。
半導(dǎo)體器件241呈現(xiàn)了與半導(dǎo)體器件201和231相似的效果。另外,模制樹(shù)脂219的孔219c可以在尺寸上增加以大于半導(dǎo)體傳感器芯片205的尺寸。由于聯(lián)通模制樹(shù)脂219的孔219c的臺(tái)211的通孔211d的形成,可以確保半導(dǎo)體傳感器芯片205的安裝表面,其中可以增加孔219c的尺寸從而大于通孔211d。這可以進(jìn)一步增加了空腔S1的體積。
接下來(lái),將參考圖37到39詳細(xì)描述了第三實(shí)施例的第三變體。第三變體的半導(dǎo)體器件251關(guān)于蓋構(gòu)件209的構(gòu)成與半導(dǎo)體器件231不同;因此,以下的描述將主要關(guān)于與蓋構(gòu)件209相關(guān)的結(jié)構(gòu)差異,其中與半導(dǎo)體器件231中所使用的相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;因此,如需要將省略其描述。
如圖37到39所示,半導(dǎo)體器件251具有蓋構(gòu)件253。與蓋構(gòu)件209類(lèi)似,蓋構(gòu)件253由比如銅的導(dǎo)電材料組成,且由具有矩形形狀的頂部253a和兩對(duì)側(cè)壁253b和253c構(gòu)成,頂部253a與基板203的上表面203a相對(duì)設(shè)置,側(cè)壁253b和253c從頂部253a的周邊垂下,由此蓋構(gòu)件253整體上形成為其開(kāi)口指向下的碟狀形狀。另外,開(kāi)口孔253d大致形成于頂部253a的中心,從而建立空腔空間S2和半導(dǎo)體器件251的外部空間之間的聯(lián)通。具體而言,彼此相對(duì)設(shè)置的側(cè)壁253b設(shè)置來(lái)與布置芯片連接引線213的基板203的側(cè)邊203b接觸,且彼此相對(duì)設(shè)置的另一側(cè)壁253c設(shè)置來(lái)與沒(méi)有引線的基板203的另一側(cè)邊203c接觸。
接地引線(或屏蔽連接端子)244通過(guò)彎曲側(cè)壁253b的下端的預(yù)定部分形成,且將其向基板203的側(cè)邊203b之外彎曲。與接地引線215相似,接地引線255連接到其上安裝有半導(dǎo)體器件255的印刷電路板(未示出)的接地圖案。當(dāng)蓋構(gòu)件253貼附到基板203時(shí),接地引線255鄰近芯片連接引線213之一設(shè)置。
與半導(dǎo)體器件231中所使用的蓋構(gòu)件209類(lèi)似,蓋構(gòu)件253的側(cè)壁253c的下端與下屏蔽構(gòu)件233的側(cè)壁233c的上端接觸,由此建立蓋構(gòu)件253和下屏蔽端子233之間的電連接。
半導(dǎo)體器件251展示了與半導(dǎo)體器件231的前述的效果相似的效果。因?yàn)榻拥匾€255與蓋構(gòu)件253一起一體地形成,可以容易地通過(guò)使用均設(shè)置于基板203之外的蓋構(gòu)件253和下屏蔽構(gòu)件233形成電磁屏蔽。
接下來(lái),將參考圖40到43詳細(xì)描述第三實(shí)施例的第四變體,其中與前述的圖中所示的相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;因此如需要將省略其描述。
半導(dǎo)體器件271包括具有表面273a的基板273,在基板273上貼附有半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207;和覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器206的蓋構(gòu)件279。
基板273具有由四個(gè)側(cè)邊273b和背側(cè)273c以及表面273a界定的矩形形狀。多個(gè)溝道281形成于四個(gè)側(cè)邊273b上,從而它們均沿表面273a和背側(cè)273c凹入并延伸。內(nèi)凹槽283形成于基板273的表面273a上。
半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207設(shè)置于內(nèi)凹槽283的底部283a上。臺(tái)階部分285形成從而在一邊沿半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的布置方向從內(nèi)凹槽283的底部283a突起。由于臺(tái)階部分285的形成,臺(tái)階狀形狀形成與基板273的表面273a和內(nèi)凹槽283的底部283a連接。
基板273被設(shè)計(jì)為由陶瓷組成的多層布線基板,其具有用于建立半導(dǎo)體傳感器芯片205、放大器207、和其上安裝了半導(dǎo)體器件271的印刷電路板(未示出)之間的電連接的多條外連接布線287。
外連接布線287包括內(nèi)端子289,其在臺(tái)階部分285的上表面285a上方暴露以建立與放大器207的電連接;外端子291,在基板273的背側(cè)273c下面暴露以建立與印刷電路板的電連接;和導(dǎo)電布線293,形成于基板273內(nèi)以建立內(nèi)端子289和外端子291之間的電連接。
具體而言,五個(gè)內(nèi)端子289在臺(tái)階部分285的上表面285a上沿半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的布置方向接近放大器207成直線設(shè)置。另外,多個(gè)外端子291沿半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的布置方向在基板273的兩側(cè)設(shè)置。
另外,接地內(nèi)端子289A電連接到接近臺(tái)階部分285的上表面285a上的半導(dǎo)體傳感器芯片205設(shè)置的接地導(dǎo)電布線293A。接地導(dǎo)電布線293A形成以從臺(tái)階部分285的上表面285a到基板273的背側(cè)273c穿過(guò),且由此電連接到接地外端子291A。
具有導(dǎo)電性的下屏蔽層294形成與基板273內(nèi)和半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207下面。下屏蔽層294被放大從而完全覆蓋基板273,即至少包括半導(dǎo)體傳感器芯片205、放大器207以及建立其之間的電連接的布線297的區(qū)域。當(dāng)然,下屏蔽層294形成以完全覆蓋基板273的內(nèi)凹槽283的底部283a?;蛘?,下屏蔽層294可以形成以在基板273的厚度方向上與導(dǎo)電布線293垂直地重疊。當(dāng)導(dǎo)電布線293和下屏蔽層294形成于相同的層中時(shí),導(dǎo)電布線293設(shè)置以圍繞下屏蔽層294。
下屏蔽層294經(jīng)由在基板273的厚度方向上垂直延伸的導(dǎo)電部分296電連接到接地導(dǎo)電布線293A、接地外端子291A和形成于基板273的表面273a上的環(huán)形連接焊盤(pán)295。即,下屏蔽層294和接地外端子291A一體地一起形成。
環(huán)形連接焊盤(pán)295在形成于基板273的四個(gè)側(cè)邊273b上的溝道281內(nèi)與溝道281A部分地連接。導(dǎo)電部分281C形成于溝道281A的內(nèi)表面上且與接地外端子291A連接。因此,除了導(dǎo)電部分296以外,環(huán)形連接焊盤(pán)295還經(jīng)由導(dǎo)電部分281C電連接到接地外端子291A。
外連接布線287、環(huán)形連接焊盤(pán)295、下屏蔽層294和形成于溝道281A中的導(dǎo)電部分281C均通過(guò)使用膏材料的絲網(wǎng)印刷形成,該膏材料主要由銀粉、銅粉和鎢粉組成(和其中粘結(jié)劑(例如丙烯酸樹(shù)脂)與銀粉、銅粉和鎢粉混合的膏)。另外,在臺(tái)階部分285的上表面285a上方暴露的內(nèi)端子289和在基板273的背側(cè)273c下面暴露的外端子291除了前述的膏材料以外還進(jìn)行了鎳和金鍍覆。
半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207被貼附到基板273的內(nèi)凹槽283的底部283a上,且經(jīng)由多條布線297(即四條布線297)電連接在一起。放大器207經(jīng)由多條布線299(即五條布線299)電連接到內(nèi)端子289。由此,半導(dǎo)體傳感器芯片205經(jīng)由放大器207電連接到內(nèi)端子289。
蓋構(gòu)件279使用由比如銅的導(dǎo)電材料組成的平板形成,將該平板進(jìn)行了鎳鍍覆。當(dāng)蓋構(gòu)件279被貼附到基板273的表面273a上時(shí),其完全覆蓋內(nèi)凹槽283以與基板273一起形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的空腔空間S2。開(kāi)口孔279a形成與蓋構(gòu)件279的預(yù)定位置以在厚度方向穿過(guò)。因此,空腔空間S2經(jīng)由開(kāi)口孔279a與外部空間聯(lián)通。
蓋構(gòu)件279與具有導(dǎo)電性的環(huán)形連接焊盤(pán)295接觸并電連接。即,蓋構(gòu)件279經(jīng)由環(huán)形連接焊盤(pán)295、導(dǎo)電部分296和溝道281A的導(dǎo)電部分281C電連接到接地外端子291A。
在半導(dǎo)體器件271的制造中,首先制備基板273。每個(gè)單個(gè)基板273可以被獨(dú)立地制造;然而,可以生產(chǎn)具有多個(gè)基板的板,然后該基板被分為單獨(dú)的片。在該情形,多個(gè)通孔形成在相鄰設(shè)置的基板之間以在厚度方向上穿過(guò);然后,它們?cè)谕滋幈环譃閱为?dú)的片,由此形成基板的溝道281且由此在溝道281A的內(nèi)表面中形成導(dǎo)電部分281C,用于建立環(huán)形連接焊盤(pán)295和接地外端子291A之間的電連接。
前述的通孔可能減小該板的剛度,尤其是在相鄰設(shè)置的基板之間的劃線處;由此,基板可以簡(jiǎn)單地通過(guò)在劃線處彎曲該板而容易地被分成多片。
接下來(lái),半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207經(jīng)由粘結(jié)劑膏(未示出)被貼附到基板273的內(nèi)凹槽283的底部283a上;然后,它們經(jīng)由布線297通過(guò)引線鍵合電連接在一起。最后,蓋構(gòu)件279被固定到基板273的表面273a,由此完成半導(dǎo)體器件271的制造。這里,導(dǎo)電粘結(jié)劑例如被用于實(shí)現(xiàn)蓋構(gòu)件239與基板273的固定。
當(dāng)半導(dǎo)體器件271被安裝于印刷電路板上時(shí),使得外端子291結(jié)合印刷電路板的連接端子。
半導(dǎo)體器件271展現(xiàn)了與第三實(shí)施例和前述的變體相似的效果。當(dāng)蓋構(gòu)件279被貼附到基板273時(shí),蓋構(gòu)件279和下屏蔽層294被電連接在一起。采用其中接地外端子291A電連接到印刷電路板的接地圖案的簡(jiǎn)單操作,可以容易地形成電磁屏蔽。因?yàn)橄缕帘螌?94完全覆蓋空腔空間S2的下側(cè),可以進(jìn)一步減小允許電磁噪聲被傳輸入空腔空間S2的區(qū)域;由此,可以進(jìn)一步改善對(duì)抗電磁噪聲的屏蔽性能。
半導(dǎo)體器件271被如此設(shè)計(jì)從而僅使用蓋構(gòu)件279和下屏蔽層294形成電磁屏蔽。當(dāng)在厚度方向上形成于蓋構(gòu)件279和下屏蔽層294之間的間隙充分地小于電磁波的波長(zhǎng)時(shí),可以可靠地阻擋電磁噪聲經(jīng)由基板273的側(cè)邊273b傳輸入空腔空間S2中,而不需與蓋構(gòu)件209一體形成前述的側(cè)壁209b和209c。
最后,可以以各種方法進(jìn)一步修改第四變體,其將在下面描述。
(1)內(nèi)端子289不必須沿半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的布置方向成直線設(shè)置;即,內(nèi)端子289可以在半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的兩側(cè)上或在它們的周?chē)鷧^(qū)域設(shè)置。在該情形,臺(tái)階部分(與臺(tái)階部分285相似)形成于半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207的兩側(cè)上或在它們的周?chē)鷧^(qū)域中,從而內(nèi)端子289設(shè)置于其上表面上(與上表面285a相似)?;蛘?,內(nèi)端子289可以直接形成于內(nèi)凹槽283的底部283a而不形成臺(tái)階部分285。
(2)電連接到內(nèi)端子289和下屏蔽層294的外端子291不必須形成于基板273的背側(cè)273c上。而是,可以形成不電連接到內(nèi)端子289和下屏蔽層294的外端子。
(3)基板273不必須由陶瓷組成;因此,基板273可以例如由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂組成。下屏蔽層294不必須設(shè)置于基板273內(nèi)。例如,下屏蔽層294可以被設(shè)置以形成內(nèi)凹槽283的底部283a。
(4)蓋構(gòu)件279作為整體不必須形成為平面形狀。即,蓋構(gòu)件279可以由平頂部和側(cè)壁構(gòu)成,其中平頂部設(shè)置于基板273的表面273a上方,且側(cè)壁從頂部的周邊在基板273的厚度方向上向下延伸以相鄰地結(jié)合基板273的側(cè)邊273b。這使得當(dāng)蓋構(gòu)件279被貼附到基板273時(shí)可以容易地建立蓋構(gòu)件279相對(duì)于基板273的定位。在該情形,即使當(dāng)在基板273的厚度方向上形成于蓋構(gòu)件279和下屏蔽層294之間的間隙大于電磁波的波長(zhǎng)時(shí),也可以可靠地阻擋電磁噪聲經(jīng)由基板273的側(cè)邊273b通過(guò)蓋構(gòu)件279的側(cè)壁傳輸入空腔空間中。
(5)當(dāng)蓋構(gòu)件279由頂部和側(cè)壁構(gòu)成時(shí),可以水平地延伸下屏蔽層294,因此下屏蔽層294暴露于基板273的側(cè)邊273b之外,由此接近基板273的側(cè)邊273b蓋構(gòu)件279的側(cè)壁與下屏蔽層279的延伸部接觸?;蛘?,蓋構(gòu)件279的側(cè)壁經(jīng)由粘結(jié)劑被貼附到基板273的側(cè)邊273b。
所有前述的半導(dǎo)體器件不必須被如此設(shè)計(jì),而使得半導(dǎo)體傳感器芯片205和放大器207兩者被貼附到基板203的上表面203a上。即,它們可以被重新設(shè)計(jì)從而僅半導(dǎo)體傳感器芯片205被貼附到基板203的上表面203a上。
4、第四實(shí)施例接下來(lái),將參考圖44到49、50A-50E、51和52詳細(xì)描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。第四實(shí)施例涉及SON(小輪廓無(wú)引線封裝)型的半導(dǎo)體器件,其使用引線框架來(lái)制造以探測(cè)聲壓。
如圖44到46所示,半導(dǎo)體器件301由在平面圖中具有矩形形狀的基板303、貼附到基板303的上表面303a上的一對(duì)半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307、和覆蓋基板303從而包圍半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307的蓋構(gòu)件209構(gòu)成。
如圖44到49所示,基板303包括在平面圖中具有矩形形狀的臺(tái)311;設(shè)置來(lái)圍繞臺(tái)311的多條引線313、315和317;和密封且一體地固定臺(tái)311和引線313、315和317的模制樹(shù)脂(或樹(shù)脂層)319。臺(tái)311部分地暴露于模制樹(shù)脂319的下表面之外從而形成基板303的平下表面303b。臺(tái)311形成為預(yù)定的形狀,從而允許被貼附到基板303的上表面303a上的半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307在平面圖中設(shè)置于其上方。
如圖45到49所示,引線313、315和317與臺(tái)311一起部分地暴露于模制樹(shù)脂319之外從而形成基板303的平下表面303b。即,當(dāng)半導(dǎo)體器件301被安裝于印刷電路板時(shí),引線313、315和317用作焊接到印刷電路板(未示出)的連接端子的外端子。每條引線313、315和317形成為帶狀形狀。具體而言,提供有與臺(tái)311隔離的多條芯片連接引線313、與臺(tái)311一起一體形成的多條接地引線315、和多條蓋連接引線(或外端子)317。
如圖45、48和49所示,芯片連接引線313被用于建立與半導(dǎo)體傳感器芯片305的電連接。具體而言,三條芯片連接引線313的兩組沿半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307的布置方向以其之間具有相同的間距沿模制樹(shù)脂319的一對(duì)相對(duì)側(cè)邊319c設(shè)置。芯片連接引線313從模制樹(shù)脂319的側(cè)邊319c向臺(tái)311內(nèi)延伸,其中其第一端313a稍微在模制樹(shù)脂319之外突起且暴露于基板303的下表面303b之外。芯片連接引線313具有在第一端313a和第二端313b之間的彎曲部分313c,其接近臺(tái)311設(shè)置,由此第二端313b由于彎曲部分313c與第一端313a相比向上設(shè)置。順便提及,芯片連接引線313的第二端313b被部分地暴露,并與通過(guò)模制樹(shù)脂319形成的基板303的上表面303a基本設(shè)置于相同的平面。
提供有兩條接地引線315,其鄰近兩條芯片連接引線313設(shè)置,在其之間具有相同的間距。與連接引線313相似,接地引線315的第一端315a稍微在模制樹(shù)脂319之外突起,且第二端315b連接到臺(tái)311的側(cè)端。接地引線315的第一端315a和第二端315b被部分地暴露于基板303的下表面303b之外。
如圖46、48和49所示,提供有在一對(duì)相對(duì)側(cè)邊319d上的兩條蓋連接引線317,該側(cè)邊319d在平面圖中垂直于模制樹(shù)脂319的相對(duì)側(cè)邊319c,其中蓋連接引線317的第一端317a在模制樹(shù)脂319之外突起。在縱向方向上觀察,蓋連接引線317的第二端317b連接到臺(tái)311的兩端。蓋連接引線317的第一端317a和第二端317b被部分地暴露于基板303的下表面303b之外。
蓋連接引線317的第一端317a具有接合部分317d,其與蓋構(gòu)件309的電磁屏蔽端子325接合(參見(jiàn)圖47)。接合部分317d從蓋連接引線317的第一端317a水平地?cái)U(kuò)展。
臺(tái)311、芯片連接引線313、接地引線315和蓋連接引線317通過(guò)引線框架一體連接在一起。
如圖45到49所示,模制樹(shù)脂319在平面圖中具有矩形形狀從而形成基板303的上表面303a和下表面303b。模制樹(shù)脂319具有沿密封芯片連接引線313的側(cè)邊319c和319d從上表面303a向上突起的環(huán)形突起319e。環(huán)形突起319e形成為梯形形狀(參見(jiàn)圖45),從而在剖面中觀看的寬度在向上的方向逐漸減小,由此內(nèi)凹槽319f形成于模制樹(shù)脂319的上表面303a上。
凹槽319g大致形成于模制樹(shù)脂319的上表面303a的中心且從上表面303a向下凹入。凹槽319g具有底部和指向臺(tái)311的開(kāi)口。
模制樹(shù)脂319具有突起319h,其從模制樹(shù)脂319的側(cè)邊319d水平地突起且設(shè)置于蓋連接引線317的兩側(cè)(參見(jiàn)圖49),由此凹槽319i形成以水平地在其中包圍蓋連接引線317。凹槽319i形成用于保護(hù)蓋連接引線317的目的。
半導(dǎo)體傳感器芯片305是將聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的聲壓傳感器芯片。半導(dǎo)體傳感器芯片305具有響應(yīng)于由在半導(dǎo)體器件501的外部空間中產(chǎn)生的聲音導(dǎo)致的聲壓的變化而在其厚度方向上振動(dòng)的膜片305a。橋接電阻電路(未示出)形成于膜片305a的上表面上以將膜片305a的變形(或位移)探測(cè)為電阻的變化,基于此半導(dǎo)體傳感器芯片305產(chǎn)生電信號(hào)。
半導(dǎo)體傳感器芯片305經(jīng)由粘結(jié)劑膏B1被粘結(jié)在模制樹(shù)脂319的上表面303a上以覆蓋凹槽319a。這在膜片305a和模制樹(shù)脂319的凹槽319g之間形成具有預(yù)定形狀和尺寸的空腔S1,其允許膜片305a振動(dòng)。當(dāng)半導(dǎo)體傳感器芯片305被固定到模制樹(shù)脂319的上表面303a時(shí),空腔S1以氣密的方式被閉合且與半導(dǎo)體器件301的外部隔離。半導(dǎo)體傳感器芯片305經(jīng)由多條布線321(例如四條布線321)電連接到放大器307。
放大器307放大了從半導(dǎo)體傳感器芯片305輸出的電信號(hào)。與半導(dǎo)體傳感器芯片305類(lèi)似,放大器307經(jīng)由粘結(jié)劑膏B2被粘結(jié)在模制樹(shù)脂319的上表面303a上。放大器307經(jīng)由多條布線323(例如四條布線323)電連接到芯片連接引線313的第一端313a。即,半導(dǎo)體傳感器芯片305經(jīng)由放大器307電連接到芯片連接引線313。
如圖44到47所示,蓋構(gòu)件309有比如銅的導(dǎo)電材料組成,由具有矩形形狀且與基板303的頂部303a相對(duì)設(shè)置的頂部309a和從頂部309a的側(cè)端垂下的側(cè)壁309b構(gòu)成,由此蓋構(gòu)件309整體上形成為其開(kāi)口指向下的碟狀形狀。
頂部309a與模制樹(shù)脂319的環(huán)形突起309e接觸,由此頂部309a覆蓋模制樹(shù)脂319的內(nèi)凹槽319f,從而形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307的空腔空間S2。在其厚度方向穿過(guò)蓋構(gòu)件309的開(kāi)口孔309c大致形成于頂部309a的中心,由此空腔空間S2經(jīng)由開(kāi)口孔309a與半導(dǎo)體器件301的外部空間聯(lián)通。
側(cè)壁309b整體沿頂部309a的周邊形成以沿模制樹(shù)脂319的側(cè)邊319b和319c覆蓋環(huán)形突起319e。另外,電磁屏蔽端子325在半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307的布置方向設(shè)置在兩側(cè)的側(cè)壁309b一起一體形成,其中電磁屏蔽端子325向側(cè)壁309b之外延伸。電磁屏蔽端子325的尖端325a被向外彎曲,因此當(dāng)蓋構(gòu)件309與基板303組裝在一起時(shí)與蓋連接引線317重疊。
在電磁屏蔽端子325與蓋連接引線317的第一端317a接觸之后,蓋連接引線317的接合部分317d被彎曲并折疊,由此緊密地與蓋連接引線317接合。即,接合部分317d用作填縫工具(caulking too1)327,用于緊錮電磁屏蔽端子325且將它們固定到蓋連接引線317。因此,蓋構(gòu)件309通過(guò)填縫工具327被固定到基板303,由此蓋構(gòu)件309經(jīng)由電磁屏蔽端子325電連接到臺(tái)311;即,蓋構(gòu)件309和臺(tái)311基本設(shè)置于相同的電勢(shì)。順便提及,設(shè)置電磁屏蔽端子325的側(cè)壁309b的預(yù)定部分與側(cè)壁309b的其他部分物理地隔離;由此電磁屏蔽端子325被可靠地固定在模制樹(shù)脂319的凹槽319i內(nèi)。
接下來(lái),將在下面描述半導(dǎo)體器件301的制造方法。
在半導(dǎo)體器件301的制造中,將由42合金或銅組成的薄金屬板進(jìn)行壓力加工或蝕刻以形成引線框架(未示出),其中臺(tái)311、設(shè)置于臺(tái)311周邊的芯片連接引線313、接地引線315和蓋連接引線317一起一體形成。與引線框架形成同時(shí)或引線框架形成之后,將芯片連接引線313彎曲,從而其第二端313b在引線框架的厚度方向上相對(duì)于臺(tái)311在位置上移位。
接下來(lái),使用金屬模(未示出)形成用于密封引線框架的模制樹(shù)脂319;然后,芯片連接引線313、接地引線315和蓋連接引線317從彼此分開(kāi)以形成具有前述結(jié)構(gòu)的基板303。
在完成基板303的形成之后,半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307經(jīng)由粘結(jié)劑膏B1和B2被粘結(jié)在基板303的上表面303a上,且然后進(jìn)行引線鍵合使得半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307經(jīng)由布線321電連接在一起,同時(shí)放大器307和芯片連接引線313的第二端313b經(jīng)由布線323電連接在一起。
隨后,如圖44和45所示,蓋構(gòu)件309設(shè)置以覆蓋模制樹(shù)脂319的內(nèi)凹槽319f,且蓋構(gòu)件309的電磁屏蔽端子325被固定到蓋連接引線317,由此完成半導(dǎo)體器件301的制造。
當(dāng)基板303用蓋構(gòu)件309覆蓋時(shí),設(shè)置電磁屏蔽端子325的側(cè)壁309b的預(yù)定部分由模制樹(shù)脂319的突起319h引導(dǎo),并因此被固定在模制樹(shù)脂319的凹槽319i內(nèi)。這使得可以容易地建立相對(duì)于基板303的蓋構(gòu)件309的定位。
電磁屏蔽端子325和蓋連接引線317的固定通過(guò)以下的步驟進(jìn)行。
首先,在用蓋構(gòu)件309覆蓋基板303之前,如圖50A-50E和圖51所示,將蓋連接引線317的接合部分317d彎曲。在彎曲之前,蓋連接引線317均形成為平T形狀;然后,接合部分317在模制樹(shù)脂319的厚度方向被彎曲和折疊從而形成接合部分317d。
在以上,如圖51所示,具有凹槽C1的下金屬模C設(shè)置于蓋連接引線317的第一端317a下面,且具有突起D1(在剖面中觀看具有矩形形狀)的上金屬模D設(shè)置于蓋連接引線317的第一端317a上方。當(dāng)蓋連接引線317夾在下金屬模C和上金屬模D之間時(shí),蓋連接引線317的第一端317a通過(guò)在凹槽C1的兩側(cè)突起的一對(duì)突起C2向上壓,且由此向上彎曲,從而形成接合部分317d,其中接合部分317d同時(shí)與上金屬模D的突起D1的兩側(cè)D2接觸,因此防止接合部分317d的尖端之間的距離被過(guò)度減小。由此,如圖50A和50B所示,蓋連接引線317的第一端317a被垂直地彎曲從而形成接合部分317d。
接下來(lái),模制樹(shù)脂319用蓋構(gòu)件309覆蓋,從而電磁屏蔽端子325的尖端325a設(shè)置與蓋連接引線317的彎曲第一端317a垂直地重疊,如圖50C所示。在該狀態(tài),電磁屏蔽端子325的尖端325a由接合部分317d引導(dǎo);因此,可以容易地建立相對(duì)于蓋連接引線317的第一端317a的電磁屏蔽端子325的尖端325a的定位。在該狀態(tài),接合部分317d的尖端(即蓋連接引線317的彎曲第一端317a的尖端)與電磁屏蔽端子325的尖端325a比較向上設(shè)置。然后,將接合部分317d進(jìn)行進(jìn)一步的彎曲從而緊密地將電磁屏蔽端子325的尖端325a與接合部分317d的尖端固定,如圖50D所示。
在以上,如圖52所示,具有一對(duì)突起E1的下金屬模E設(shè)置于蓋連接引線317的接合部分317d下面,且具有凹槽F1的上金屬模F設(shè)置于蓋連接引線317的接合部分317d上方。
當(dāng)蓋連接引線317夾在下金屬模E和上金屬模F之間時(shí),接合部分317d設(shè)置于突起E1之間,由此通過(guò)突起E1建立相對(duì)于下金屬模E的蓋連接引線317的定位。另外,隨著上金屬模F向下移動(dòng)且壓下接合部分317d,接合部分317d的尖端與上金屬模F的凹槽F1接觸且沿凹槽F1的彎曲表面彎曲,由此接合部分317d的尖端與電磁屏蔽端子325的尖端325a的上表面接觸。由此,如圖50E所示,電磁屏蔽端子325的尖端325a緊密地固定在接合部分317d的平部分(對(duì)應(yīng)于蓋連接引線317的第一端317a)和接合部分317d的尖端之間,由此蓋構(gòu)件309與基板303在位置上固定且電連接到臺(tái)311。
當(dāng)半導(dǎo)體器件301被安裝于印刷電路板(未示出)上時(shí),芯片連接引線313的第一端313a、接地引線315的第一端315a和蓋連接引線317的第一端317a分別被焊接到印刷電路板的連接端子。在該狀態(tài),具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件309電連接到印刷電路板;由此,可以可靠地通過(guò)蓋構(gòu)件309和臺(tái)311形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307的電磁屏蔽。換言之,可以可靠地通過(guò)蓋構(gòu)件319和臺(tái)311阻擋電磁噪聲傳輸入空腔空間S2中。
如上所述,采用其中蓋構(gòu)件309的電磁屏蔽端子325被貼附到基板307的蓋連接引線317的操作,可以形成用于保護(hù)半導(dǎo)體傳感器芯片305的電磁屏蔽,且容易地將蓋構(gòu)件309固定到基板303;即,不需單獨(dú)提供設(shè)計(jì)用于將蓋構(gòu)件309簡(jiǎn)單地固定到基板303的特定的裝置。這簡(jiǎn)化了半導(dǎo)體器件301的構(gòu)成以減小制造成本。
另外,可以可靠地防止蓋構(gòu)件309在半導(dǎo)體器件301的傳輸過(guò)程中或當(dāng)半導(dǎo)體器件301安裝于印刷電路板上時(shí)意外地從基板303分開(kāi)。這使得對(duì)于操作者(或工人)容易處理半導(dǎo)體器件301。具體而言,使用填縫工具327來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽端子325和蓋連接引線317之間的固定;因此可以可靠地防止蓋構(gòu)件309從基板303分離。
在半導(dǎo)體器件301的制造中,芯片連接引線313、接地引線315和蓋連接引線317在完成形成模制樹(shù)脂319之后單獨(dú)地從彼此分開(kāi);然而,這不是限制。例如,它們可以在引線鍵合之后單獨(dú)地從彼此分開(kāi)?;蛘?,在完成引線鍵合之后,僅單獨(dú)地分開(kāi)蓋連接引線317;然后,在將蓋構(gòu)件309的電磁屏蔽端子325貼附到蓋連接引線317之后,芯片連接引線313和接地引線315單獨(dú)地從彼此分開(kāi)。
在前述的情形,優(yōu)選的是利用單個(gè)薄金屬板一體形成多個(gè)引線框架,其中多個(gè)基板相互互連在一起且由此同時(shí)進(jìn)行前述用于制造半導(dǎo)體器件的步驟,比如半導(dǎo)體傳感器芯片和放大器的固定以及引線鍵合。這增加了制造的效率以減小每個(gè)半導(dǎo)體器件的制造成本。
當(dāng)利用單個(gè)薄金屬板一體形成多個(gè)引線框架時(shí),可以在半導(dǎo)體器件301的角部附加地形成與臺(tái)311互連的垂下引線。在該情形,即使當(dāng)芯片連接引線313、接地引線315和蓋連接引線317在形成模制樹(shù)脂319之后單獨(dú)地彼此分開(kāi),但是通過(guò)垂下引線,多個(gè)基板303也相互與彼此互連;因此,可以改善在制造過(guò)程中半導(dǎo)體器件301的處理。
可以以各種方式修改第四實(shí)施例,其將在下面描述。
(1)蓋連接引線317不需要在電磁屏蔽端子325被貼附到蓋連接引線317之前從彼此分開(kāi)。即,蓋連接引線317可以在電磁屏蔽端子325被貼附到蓋連接引線317之后從彼此分開(kāi)。
(2)在以上,需要重新設(shè)計(jì)如圖53所示的引線框架,其中第一支撐引線316連接到接合部分317d的兩側(cè),且,第二支撐引線318在接合部分317d的中心連接到蓋連接引線317的第一端317a。第一支撐引線316和第二支撐引線318與引線框架一體形成,由此蓋連接引線317連接到與芯片連接引線313和接地引線315互連的矩形框架320。
(3)另外,在形成模制樹(shù)脂319之后和在固定到蓋連接引線317的電磁屏蔽端子325的固定之前,將第一支撐引線316進(jìn)行切割以將接合部分317d從矩形框架320分離;然后,在將電磁屏蔽端子325固定到蓋連接引線317之后,將第二支撐引線318的切割部分318a切割以將蓋連接引線317與矩形框架320分開(kāi)。為了容易地切割第二支撐引線318,優(yōu)選的是將第二支撐引線318的切割部分318a預(yù)先進(jìn)行半蝕刻或壓力加工。
(4)前述的改進(jìn)改善了包括將電磁屏蔽端子325固定到蓋連接引線317的制造工藝中的半導(dǎo)體器件301的處理。當(dāng)電磁屏蔽端子325被固定到蓋連接引線317時(shí),蓋連接引線317由第二支撐引線318支撐;因此,可以可靠地防止蓋連接引線317被意外地變形。
(5)在基板303用蓋構(gòu)件309覆蓋之前,芯片連接引線313和接地引線315單獨(dú)地從彼此分開(kāi),而沒(méi)有被蓋構(gòu)件309的側(cè)壁309b中斷。換言之,由于芯片連接引線313和接地引線315的單獨(dú)的分離,所以可以不限制蓋構(gòu)件309的側(cè)壁309b的形狀。
(6)接合部分317d從蓋連接引線317的兩側(cè)突起,但這不是限制。即,如圖54所示,接合部分從蓋連接引線3117的一邊突起,其中電磁屏蔽端子325的尖端325a可以由蓋連接引線317的第一端317a和接合部分317d的尖端部分緊密地固定。這減小了用于在其中固定蓋連接引線317的第一端317a的模制樹(shù)脂319的凹槽319i的尺寸;因此可以減小半導(dǎo)體器件310的尺寸。
(7)如圖55所示,溝道317e可以形成于接合部分317d的彎曲部分,在該處接合部分317d彎曲且與電磁屏蔽端子325的尖端325a接合。順便提及,溝道317e形成于接合部分317d的彎曲部分的內(nèi)表面上;或者,溝道317e形成于接合部分317d的彎曲部分的外表面上。由于溝道317e的形成,彎曲部分與接合部分317d的其他部分相比在厚度上被減小。因此,如圖56所示,接合部分317d的兩側(cè)在溝道317e處可以容易并可靠地彎曲。順便提及,溝道317e通過(guò)壓力加工或蝕刻形成。
(8)為了通過(guò)填縫工具327將電磁屏蔽端子325固定到蓋連接引線317,可以在電磁屏蔽端子325的上表面上形成凹槽。在該情形,接合部分317d的尖端與電磁屏蔽端子325的凹槽接合;因此,可以可靠地將電磁屏蔽端子325固定到蓋連接引線317。凹槽通過(guò)壓力加工或蝕刻形成。當(dāng)凹槽通過(guò)壓力加工形成時(shí),可以形成從電磁屏蔽端子325的下表面向下突起的突起。
(9)填縫工具327不必須如此設(shè)計(jì)使得電磁屏蔽端子325通過(guò)該連接引線317被緊密地固定。或者,可以重新設(shè)計(jì)填縫工具327,從而蓋連接引線317通過(guò)電磁屏蔽端子325被緊密地固定。相反,可以如圖57所示利用一對(duì)金屬模G和H來(lái)形成填縫工具327。即,蓋連接引線317和電磁屏蔽端子325被組合在一起,然后夾在具有鋸齒部分G1和H1的金屬模G和H之間;由此,如圖58所示,蓋連接引線317和電磁屏蔽端子325通過(guò)其波浪形部分相互彼此接合。
接下來(lái),將參考圖59A到59C描述第四實(shí)施例的第一變體。第一變體的半導(dǎo)體器件在電磁屏蔽端子325和蓋連接引線317的固定方面與半導(dǎo)體器件301不同。因此,下面的描述僅指的是適于該半導(dǎo)體器件的技術(shù)差異,其中與半導(dǎo)體器件301相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;因此,如需要將省略其描述。
如圖59A所示,基板303具有蓋連接引線(和外端子)331,其尖端331a在模制樹(shù)脂319之外突起,其中鉚釘331f從蓋連接引線311的第一端311a的上表面331e向上突起。鉚釘331f通過(guò)在鉚釘331f的圍繞的區(qū)域上進(jìn)行的半蝕刻或壓力加工形成。該半蝕刻或壓力加工可以在形成引線框架之前或之后進(jìn)行。
另外,蓋構(gòu)件309具有電磁屏蔽端子333,其尖端333a與蓋連接引線331的上表面331e重疊,其中穿過(guò)厚度方向的通孔333b形成于電磁屏蔽端子333的尖端333a中。通孔333b被成形以與鉚釘331f接合;因此,通過(guò)半蝕刻或壓力加工電磁屏蔽端子333的尖端333a與蓋構(gòu)件309的側(cè)壁309a相比在厚度上減小。
為了建立蓋連接引線331和電磁屏蔽端子333之間的接合和固定,模制樹(shù)脂319用蓋構(gòu)件309覆蓋以將鉚釘331f插入通孔333b中,由此電磁屏蔽端子333的尖端333a與該連接引線331的尖端331a組合,如圖59B所示。然后,與通孔333b接合且稍微從電磁屏蔽端子333的上表面向上突起的鉚釘331被壓下且被部分地?fù)p壞,從而電磁屏蔽端子333被固定到蓋連接引線331。
第一變體的半導(dǎo)體器件展示了與半導(dǎo)體器件301的相似的效果,其中電磁屏蔽端子333和蓋連接引線331的固定通過(guò)鉚接來(lái)實(shí)現(xiàn);因此可以防止蓋構(gòu)件309從基板303意外地分離。
在第一變體中,基板303的蓋連接引線331具有鉚釘331f,蓋構(gòu)件309的電磁屏蔽端子333具有通孔333b;但這不是限制。第一變體僅需要電磁屏蔽端子333和該連接引線331通過(guò)鉚接固定在一起。即,電磁屏蔽端子333具有從其向下突起的鉚釘,且蓋連接引線331具有允許鉚釘通過(guò)其插入的通孔?;蛘撸姶牌帘味俗?33和蓋連接引線331均具有從其通過(guò)的通孔,其中獨(dú)立提供的鉚釘被插入到兩個(gè)通孔中且然后被鉚接。
順便提及,電磁屏蔽端子325和333以及蓋連接引線317和331之間的固定不必須通過(guò)其之間的接合來(lái)實(shí)現(xiàn)。即,固定可以通過(guò)在電磁屏蔽端子325和333以及該連接引線317和331上進(jìn)行的焊接或纖焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該情形,可以展示前述的效果,即可以可靠地將電磁屏蔽端子325和333與蓋連接引線317和331固定在一起;因此,可以可靠地防止蓋構(gòu)件309從基板303意外地分離。
焊接通過(guò)例如激光焊、點(diǎn)焊和超聲焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。激光焊利用YAG激光器來(lái)實(shí)現(xiàn),超聲焊通過(guò)將頻率為60kHz或更小的變化施加到蓋連接引線和電磁屏蔽端子來(lái)實(shí)現(xiàn)。
纖焊以如此的方式實(shí)現(xiàn),其中將彼此相對(duì)設(shè)置的蓋連接引線和電磁屏蔽端子預(yù)先進(jìn)行焊料鍍覆(例如利用Sn-2Bi),其后,焊料膏(例如由Su-3Ag-0.5Cu)夾在蓋連接引線和電磁屏蔽端子之間,然后在260℃或更小的預(yù)定溫度下進(jìn)行回流。
具體而言,在具有通孔343b的電磁屏蔽端子343上和具有上表面341e的蓋連接引線341上進(jìn)行焊接或纖焊,例如圖60A所示。即,當(dāng)電磁屏蔽端子343和蓋連接引線341組合在一起時(shí),上表面341e經(jīng)由通孔343b被部分暴露,且然后被焊接或纖焊。具體而言,在蓋連接引線341的上表面341e的暴露的區(qū)域上經(jīng)由電磁屏蔽端子343的通孔343b可以容易地進(jìn)行激光焊。在纖焊中,通孔343b允許過(guò)量的焊料膏由于回流流入通孔343b中,其由此防止焊料膏溢出到蓋連接引線341和電磁屏蔽端子343之外。
或者,在其中在兩側(cè)形成兩個(gè)切口347c的電磁屏蔽端子347上,以及在具有經(jīng)由切口347c被部分暴露的上表面345a的蓋連接引線345上進(jìn)行焊接或纖焊,如圖60B所示。或者,在其中在尖端上形成單個(gè)切口353c的電磁屏蔽端子353上,以及在具有經(jīng)由切口353c被暴露的上表面351e的蓋連接引線351上進(jìn)行焊接或纖焊,如圖60C所示。
另外,焊接或纖焊可以如此進(jìn)行,即如圖61所示,蓋連接引線355的尖端355a與電磁屏蔽端子357的尖端357a組合在一起,其中尖端355a和357與蓋連接引線355和電磁屏蔽端子357的其他部分相比在厚度上均減小一半。尖端355a和357a可以通過(guò)半蝕刻或壓力加工容易地在厚度上減小。
前述的修改允許振動(dòng)被傳輸?shù)浇Y(jié)合在一起的蓋連接引線355和電磁屏蔽端子357;因此,可以容易地進(jìn)行超聲焊。另外,前述的修改允許蓋連接引線355和電磁屏蔽端子357帶電;因此,可以容易地進(jìn)行點(diǎn)焊。
在第四實(shí)施例和其變體和改變中,蓋連接引線317、331、341、345和355連接到臺(tái)311;但這不是限制。本實(shí)施例僅要求蓋連接引線317、331、341、345被牢固地貼附到蓋構(gòu)件309的電磁屏蔽端子325、333、343、347、353和355,由此可靠地結(jié)合半導(dǎo)體器件301和印刷電路板。
臺(tái)311不必須暴露在模制樹(shù)脂319之外以形成與模制樹(shù)脂319的下表面一起形成基板303的平下表面303b。本實(shí)施例僅要求臺(tái)311設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307下面。即,臺(tái)311可以完全嵌入模制樹(shù)脂319內(nèi)。半導(dǎo)體器件301不必須如此設(shè)計(jì)從而半導(dǎo)體傳感器芯片305和放大器307被貼附到基板303的上表面303a上。即,僅半導(dǎo)體傳感器芯片305被貼附到基板303的上表面303a上。
5、第五實(shí)施例接下來(lái),將參考圖62到68、圖69A和69B和圖70詳細(xì)描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。第五實(shí)施例涉及探測(cè)聲壓的QFN(四方扁平無(wú)引線封裝)型半導(dǎo)體器件。
如圖62到67所示,半導(dǎo)體器件400A由如下部分構(gòu)成具有矩形形狀的臺(tái)410;其第一端402a連接到臺(tái)301且其第二端402b向外延伸的多個(gè)外端子402;其第一端403a設(shè)置得接近臺(tái)401且其第二端403b向外延伸的多條引線403;密封臺(tái)401、外端子402和引線403且具有從上表面404a到下表面404b向下凹入的凹槽404的樹(shù)脂層404;和貼附到樹(shù)脂層404的上表面404a上的半導(dǎo)體傳感器芯片(或聲壓傳感器芯片)405;貼附到樹(shù)脂層404的上表面404a上以放大從半導(dǎo)體傳感器芯片405輸出的電信號(hào)的放大器406;用于將半導(dǎo)體傳感器芯片405、放大器406和引線403電連接在一起的多條布線407;和具有碟狀形狀蓋409,其貼附到樹(shù)脂層404從而形成用于包圍半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406的第一空間408。在第五實(shí)施例中,引線403還用作外端子;然而,為了方便起見(jiàn),電連接到蓋構(gòu)件409的電磁屏蔽端子409d以形成電磁屏蔽的端子被稱(chēng)為外端子402,其與引線403不同。順便提及,基板400A1由臺(tái)401、外端子402、和引線403構(gòu)成,其均用樹(shù)脂層404密封。
如圖65到67所示,臺(tái)401設(shè)置在樹(shù)脂層404的凹槽404c正下面,其中其下表面401a被部分暴露從而匹配樹(shù)脂層404的下表面404b。另外,以預(yù)定的尺寸和形狀形成臺(tái)401,從而半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406均貼附到樹(shù)脂層404的上表面404a上,且在上表面404a的平面圖中設(shè)置于臺(tái)401上方。
如圖62到67所示,外端子402均成形為帶狀形狀,其中第一端402a連接到臺(tái)401的側(cè)端且在垂直于臺(tái)401的側(cè)端的方向在上表面401b的平面圖中向外延伸。外端子402的第二端402b稍微在樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d之外突起,其中其下表面402c與樹(shù)脂層404的下表面404b基本設(shè)置于相同的平面。如圖65所示,在剖面中具有梯形形狀的彎曲部分402e設(shè)置于臺(tái)401的上表面401b上方且與之平行,且形成于外端子402的第一端402a和第二端402b之間。彎曲部分402e嵌入樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e內(nèi),從而接近第一端402a設(shè)置的上表面402d的預(yù)定部分被暴露且與樹(shù)脂層404的上表面404a(其上布置半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406)基本設(shè)置于相同的平面,同時(shí)上表面402d的其他部分密封在樹(shù)脂層404內(nèi)。
與外端子402相似,引線403均形成為帶狀形狀。具體而言,對(duì)于樹(shù)脂層404的相對(duì)側(cè)邊404d中每個(gè)設(shè)置兩條引線403,且該兩條引線403與對(duì)應(yīng)的外端子402平行延伸,在其之間具有相同的間距。另外,單條引線403設(shè)置于預(yù)定的側(cè)邊404d上,側(cè)邊404d設(shè)置得垂直于樹(shù)脂層404的相對(duì)側(cè)邊404d(參見(jiàn)圖66和67)。所有的前述的引線403(即五條引線403)稍微在樹(shù)脂層404之外突起,其中第二端403b的下表面403c與外端子402的第二端420b的下表面402c基本設(shè)置于相同的平面。如圖65所示,彎曲部分403d形成于具有上表面403e的引線403的第一端403a和第二端403b之間,由此第一端403a的上表面設(shè)置高于第二端403b的上表面,且與環(huán)形突起404e內(nèi)的樹(shù)脂層404的上表面404a基本設(shè)置于相同的平面。
環(huán)形突起404e沿樹(shù)脂層404的四個(gè)側(cè)邊404d形成以從上表面404a垂直地突起,其中其在剖面中具有梯形形狀,從而其寬度向其頂部404f逐漸減小。由此,內(nèi)凹槽404g在上表面404a上方和環(huán)形突起404g內(nèi)形成。如上所示,從上表面404a到下表面404b向下凹入的凹槽440c形成得與內(nèi)凹槽404g連接,其中凹槽404c的開(kāi)口設(shè)置于上表面404a上。
在平面圖中具有矩形形狀的半導(dǎo)體傳感器芯片405包括在剖面中具有梯形形狀且大致在其中心向下敞開(kāi)的凹槽。由于該凹槽,膜片(或移動(dòng)電極)405a通過(guò)半導(dǎo)體傳感器芯片405的減薄的部分形成。膜片405a響應(yīng)對(duì)其施加的聲壓變形或振動(dòng)。橋接電阻電路(未示出)形成于膜片405a的上表面上,由此將膜片405a的變形(或位移)轉(zhuǎn)換為電阻的變化,基于此半導(dǎo)體傳感器芯片405產(chǎn)生電信號(hào)。半導(dǎo)體傳感器芯片405經(jīng)由粘結(jié)劑被貼附在樹(shù)脂層404的上表面404a上。樹(shù)脂層404的凹槽404c形成于半導(dǎo)體傳感器芯片405的膜片405a的正下面,由此通過(guò)半導(dǎo)體傳感器芯片405的凹槽和樹(shù)脂層404的凹槽404c以氣密的方式形成第二空間410。
放大器406(或比如運(yùn)算放大器的IC)經(jīng)由粘結(jié)劑被貼附到樹(shù)脂層404的上表面404a上;因此,放大器406與半導(dǎo)體傳感器芯片405平行設(shè)置。
多個(gè)結(jié)合焊盤(pán)設(shè)置用于半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406。通過(guò)使用結(jié)合焊盤(pán),在半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406之間、在半導(dǎo)體傳感器芯片405、放大器406和在第一空間408內(nèi)的樹(shù)脂層404的上表面404a上暴露的引線403的上表面403e的預(yù)定部分之間,通過(guò)布線407建立電連接。
如圖62到65所示,由比如銅的導(dǎo)電材料組成的蓋構(gòu)件409形成為其開(kāi)口指向下的碟狀形狀,其中蓋構(gòu)件409由具有矩形形狀的頂部409a、從頂部409a的側(cè)端垂下的側(cè)壁409b、和從頂部409a的側(cè)端向下延伸的電磁屏蔽端子409d構(gòu)成。通孔409e大致形成于頂部409a的中心。向下凹入的壓印部分409f沿頂部409a的側(cè)端形成為矩形方式。壓印409f的下表面與頂部409a的下表面相比稍微向下突起。蓋構(gòu)件409與基板400A1組裝,從而壓印409f的下表面貼附到樹(shù)脂層404的環(huán)形突起409e的頂部404f,由此樹(shù)脂層404的內(nèi)凹槽404g完全用頂部409a覆蓋。此刻,側(cè)壁409b沿樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d向下表面404d指向下。電磁屏蔽端子409d的下端具有與頂部409a的下表面平行形成但設(shè)置于其之下的下表面409g。電磁屏蔽端子409d的下端設(shè)置得與外端子402相鄰,外端子402的第二端402d暴露在樹(shù)脂層404之外,從而下表面409g也與外端子402的下表面402c基本設(shè)置于相同的平面。
接下來(lái),將在下面描述半導(dǎo)體器件400A的制造方法。
半導(dǎo)體器件400A利用引線框架420制造。如圖68和圖69A和69B所示,引線框架420包括矩形框架420a、從矩形框架420a的相對(duì)邊向內(nèi)延伸的多條引線403、從矩形框架420a的相對(duì)邊向內(nèi)延伸的多個(gè)外端子402、與外端子402連接且由其支撐的臺(tái)401。引線框架420通過(guò)對(duì)薄金屬板進(jìn)行壓力加工或者蝕刻或者兩者來(lái)生產(chǎn)。在本實(shí)施例中,引線403的彎曲部分403d和外端子402的彎曲部分402e與引線框架420同時(shí)形成。
接下來(lái),如圖70所示,引線框架420的主要部分(其包括矩形框架420a但排除引線403的預(yù)定部分和外端子402)被緊密地固定并夾持在一對(duì)金屬模E和F之間。具體而言,上金屬模E具有用于形成樹(shù)脂層404的內(nèi)凹槽404g的突起E1、用于形成樹(shù)脂層404的突起404e和側(cè)邊404d的突起E2、和用于形成樹(shù)脂層404的凹槽404c的突起E3。下金屬模F具有平表面。當(dāng)引線框架420夾在金屬模E和F之間時(shí),下金屬模F的平表面與臺(tái)401的下表面401a、設(shè)置于引線403的彎曲部分403d之外的下表面403的預(yù)定部分和設(shè)置于外端子402的彎曲部分402e之外的下表面402c的預(yù)定部分接觸。另外,上金屬模E的突起E1與設(shè)置接近第一端403a并稍微離開(kāi)引線403的彎曲部分403d的上表面403e的預(yù)定部分和設(shè)置接近第一端402a并稍微離開(kāi)外端子402的彎曲部分402e的上表面402d的預(yù)定部分接觸。另外,突起E3的尖端略微設(shè)置在臺(tái)401的上表面401b上方。
當(dāng)引線框架420夾持在金屬模E和F之間以在其之間形成空腔時(shí),比如環(huán)氧樹(shù)脂的熔融樹(shù)脂被注入空腔中以在其中包圍臺(tái)401、外端子402和引線403。在完成樹(shù)脂的硬化之后,從引線框架420移除金屬模E和F。于是,可以形成其中內(nèi)凹槽404f和凹槽404c形成于臺(tái)401上方的樹(shù)脂層404。
在本實(shí)施例中,用樹(shù)脂層404密封的引線框架420被浸入由銀、金或鈀組成的鍍覆溶液中,由此鍍覆層形成于接近引線403的第一端403a設(shè)置的上表面403e的預(yù)定部分上和接近引線403的第二端403b的下表面403c的預(yù)定部分上;然后,在樹(shù)脂層404之外突起的引線403和外端子402被切割。順便提及,鍍覆層改善了當(dāng)半導(dǎo)體器件400A被安裝于便攜式電話機(jī)等的印刷電路板上時(shí)焊料相對(duì)于引線403和印刷電路板(未示出)的圖案(即連接端子)之間的電連接,以及改善了相對(duì)于經(jīng)由布線407在半導(dǎo)體傳感器芯片405、放大器406和引線403之間的電連接的潤(rùn)濕性。順便提及,鍍覆層還形成于外端子402的下表面402c上。
接下來(lái),如圖65和66所示,半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406經(jīng)由粘結(jié)劑分別被貼附到樹(shù)脂層404的內(nèi)凹槽404g的上表面404a上,從而它們彼此相鄰設(shè)置。此刻,半導(dǎo)體傳感器芯片405相對(duì)于樹(shù)脂層404的內(nèi)凹槽404g的上表面404a設(shè)置,從而膜片405a設(shè)置于凹槽404c的正上方。然后,布線407結(jié)合半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406的結(jié)合焊盤(pán)以及引線403,由此建立半導(dǎo)體傳感器芯片405、放大器406以及引線403之間的電連接。
預(yù)先制備具有碟狀形狀的蓋構(gòu)件409,其包括頂部409a、側(cè)壁409b和下端具有下表面409g的電磁屏蔽端子409d。然后,頂部409a的壓印部分409f的下表面被貼附到樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f。這里,本實(shí)施例不必須要求相對(duì)于在蓋構(gòu)件409的頂部409a的壓印部分409f和樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f之間的粘結(jié)的高精度定位。即,由于蓋構(gòu)件409的側(cè)壁409b沿樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d設(shè)置,它們相對(duì)于彼此設(shè)置。即使當(dāng)蓋構(gòu)件409相對(duì)于基板400A1設(shè)置而沒(méi)有高精度定位時(shí),通過(guò)簡(jiǎn)單地將蓋構(gòu)件409的頂部409a粘結(jié)在樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f上,電磁屏蔽端子409d的下端的下表面409g與在樹(shù)脂層404之外延伸的外端子402的下表面402c基本設(shè)置于相同的平面,其中下表面402c和409g彼此相鄰設(shè)置。即,在完成與基板400A1組合的蓋構(gòu)件409的安裝時(shí),完成了半導(dǎo)體器件400A的制造。
接下來(lái),現(xiàn)將描述半導(dǎo)體器件400A的操作和效果。
如上所述,半導(dǎo)體器件400A被安裝于例如便攜式電話機(jī)的印刷電路板上。此刻,引線403的下表面403c被部分地暴露且與樹(shù)脂層404的下表面404b基本設(shè)置于相同的平面。因此,當(dāng)半導(dǎo)體器件400A被安裝于印刷電路板上時(shí),引線403的下表面403c與印刷電路板的連接端子接觸。
另外,本實(shí)施例的特征在于在樹(shù)脂層404之外暴露的外端子402的下表面402c設(shè)置得鄰近電磁屏蔽端子409d的下端的下表面409g且與其基本設(shè)置于相同的平面,其中類(lèi)似于引線403的下表面403c,當(dāng)半導(dǎo)體其400A被安裝于印刷電路板時(shí),下表面402c和409g均與印刷電路板的連接端子接觸。即,當(dāng)引線403被焊接到印刷電路板時(shí),可以同時(shí)容易地將下表面402c和409g焊接到印刷電路板的連接端子。采用如此的簡(jiǎn)單操作,可以將蓋構(gòu)件409、外端子402和臺(tái)401基本設(shè)置于相同的電勢(shì)。
在安裝于印刷電路板上的半導(dǎo)體器件400A中,外部產(chǎn)生的聲音的聲壓經(jīng)由蓋構(gòu)件409的通孔409e被傳輸入第一空間408中以達(dá)到半導(dǎo)體傳感器芯片405的膜片405a,其由此振動(dòng)以響應(yīng)對(duì)其施加的聲壓導(dǎo)致變形(或位移)。橋接電阻電路將膜片405a的變形轉(zhuǎn)換為電阻的變化,基于此半導(dǎo)體傳感器芯片405產(chǎn)生電信號(hào)。放大器406放大了從半導(dǎo)體傳感器405輸出的電信號(hào)。這使得可以精確地探測(cè)聲壓。半導(dǎo)體器件400A的工作還受到除了聲壓以外可能在外部產(chǎn)生的電磁噪聲的影響。電磁噪聲通過(guò)樹(shù)脂層404向半導(dǎo)體傳感器芯片405傳輸,由此導(dǎo)致膜片405a的意外振動(dòng)。
為了解決上述的問(wèn)題,半導(dǎo)體器件400A被如此設(shè)計(jì)從而當(dāng)其被安裝于印刷電路板上時(shí),蓋構(gòu)件409與基板400A1的外端子402接觸,由此將蓋構(gòu)件409、外端子402和臺(tái)401基本設(shè)置于相同的電勢(shì)。因此,設(shè)置于第一空間408內(nèi)的半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406被包圍在由蓋構(gòu)件409的頂部409a和側(cè)壁409b以及臺(tái)401形成的電磁屏蔽內(nèi)。電磁屏蔽可靠地阻擋傳輸通過(guò)樹(shù)脂層404的電磁噪聲到達(dá)半導(dǎo)體傳感器芯片405。結(jié)果,半導(dǎo)體器件400A提供了相對(duì)于聲壓的探測(cè)的高可靠性,而沒(méi)有受到電磁噪聲的影響。
在半導(dǎo)體器件400A(其例如安裝于便攜式電話機(jī)的印刷電路板上)中,外端子402的下表面402c和鄰近下表面402c設(shè)置且與其基本設(shè)置于相同平面的電磁屏蔽端子409d的下端子409g通過(guò)焊接電連接在一起。由此可以形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406的電磁屏蔽。半導(dǎo)體器件400A不需要當(dāng)其制造時(shí)通過(guò)建立與蓋構(gòu)件409的電連接而形成電磁屏蔽;因此,與常規(guī)已知的半導(dǎo)體器件相比,可以減小安裝蓋構(gòu)件409所需的工作時(shí)間,蓋構(gòu)件409不需要相對(duì)于基板400A1的高精度定位。于是,可以減小制造成本。
蓋構(gòu)件409由頂部409a、側(cè)壁409b和電磁屏蔽端子409d構(gòu)成,其中頂部409a的下表面僅與樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f接觸,從而外端子402的下表面402c設(shè)置得接近電磁屏蔽端子409d的下表面409f且與其基本設(shè)置于相同的平面。于是,當(dāng)半導(dǎo)體器件400A被安裝于印刷電路板上時(shí),可以容易地將下表面402c和409f連接在一起;因此,可以可靠地且容易地形成電磁屏蔽。另外,樹(shù)脂層404的四個(gè)側(cè)邊404d用蓋構(gòu)件409的四個(gè)側(cè)壁409b覆蓋,以加強(qiáng)電磁屏蔽;因此,通過(guò)電磁屏蔽,可以可靠地保護(hù)半導(dǎo)體傳感器芯片405。
半導(dǎo)體器件400A的特征在于與半導(dǎo)體芯片405相比,在樹(shù)脂層404的上表面404a的平面圖中臺(tái)401的尺寸增加;因此,可以可靠地通過(guò)由蓋構(gòu)件409和臺(tái)401形成的電磁屏蔽包圍半導(dǎo)體傳感器芯片401。這可靠地保護(hù)半導(dǎo)體傳感器芯片405免受電磁噪聲的影響。結(jié)果,半導(dǎo)體器件400A具有高可靠性,從而半導(dǎo)體傳感器芯片405可以精確地探測(cè)對(duì)其施加的聲壓。
可以以各種方式修改第五實(shí)施例,其將在下面描述。
(1)連接到臺(tái)401的外端子402設(shè)置得從引線403分開(kāi);但這不是限制。即,可以重新設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件400A,從而不使用臺(tái)401和外端子402,僅引線403被用作外端子?;蛘?,僅蓋構(gòu)件409的電磁屏蔽端子409d連接到其上安裝了半導(dǎo)體器件400A的印刷電路板的連接端子,從而形成電磁屏蔽。
(2)外端子402和引線403在通過(guò)使用金屬模E和F完成形成樹(shù)脂層404之后不必進(jìn)行切割。即,可以以如此的方式改變制造方法,如圖71和72所示,在切割外端子402和引線403之前,基板400A1用具有電磁屏蔽端子409d的蓋構(gòu)件409覆蓋,電磁屏蔽端子d的低端在尺寸上沒(méi)有限制且仍然延伸,其中與切割外端子402和引線403的同時(shí),電磁屏蔽端子409d的下端被切割,由此完成半導(dǎo)體器件400A的制造。
(3)蓋構(gòu)件409不必須由頂部409a、側(cè)壁409b和電磁屏蔽端子409d構(gòu)成。即,蓋構(gòu)件409被修改從而不形成側(cè)壁409b,從而電磁屏蔽端子409d直接連接到頂部409a的側(cè)端。該修改可以稍微減小半導(dǎo)體器件400A中的電磁屏蔽效果,因?yàn)樯w構(gòu)件409不包括側(cè)壁409b;然而,該修改可以展示基本相似于半導(dǎo)體器件400A的前述的效果。
(4)蓋構(gòu)件409的壓印部分409f的下表面經(jīng)由粘結(jié)劑被貼附到樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f,但這不是限制。即,壓印部分409f不必形成于蓋構(gòu)件409中;因此,頂部409a的平下表面粘結(jié)到樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f上。
(5)外部產(chǎn)生的聲音的聲壓經(jīng)由蓋構(gòu)件409的頂部409a的通孔409e傳輸入第一空間408中;但這不是限制。取代通孔409e,另一孔形成于臺(tái)401中以經(jīng)由樹(shù)脂層404的凹槽404c與外部空間聯(lián)通,其中聲壓經(jīng)由該孔和凹槽404c被傳輸?shù)侥て?05a。即,第一空間408以氣密的方式閉合,同時(shí)第二空間410被部分敞開(kāi)以與半導(dǎo)體器件400A的外部聯(lián)通,由此半導(dǎo)體傳感器芯片405經(jīng)由第二空間410探測(cè)對(duì)其傳輸?shù)穆晧骸?br>
(6)覆蓋半導(dǎo)體傳感器芯片405的下側(cè)的臺(tái)401的下表面401a被暴露且與樹(shù)脂層404的下表面404b基本設(shè)置于相同的平面中;但這不是限制。即,臺(tái)401可以接近樹(shù)脂層404的上表面404a設(shè)置,從而其下表面401a嵌入樹(shù)脂層404內(nèi)。另外,樹(shù)脂層404的凹槽404c的底部不必須設(shè)置得稍微高于臺(tái)401的上表面401b;即,凹槽404c的底部可以與臺(tái)401的上表面401b基本設(shè)置于相同的水平。
(7)半導(dǎo)體器件400A不必須裝配有半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406兩者。即,半導(dǎo)體器件400A可以?xún)H裝配有半導(dǎo)體傳感器芯片405。在該情形,放大器被獨(dú)立地設(shè)置于便攜式電話機(jī)的印刷電路板上,從而放大從結(jié)合到半導(dǎo)體器件400A中的半導(dǎo)體傳感器芯片405輸出的電信號(hào)。
(8)半導(dǎo)體傳感器芯片405不必須貼附到樹(shù)脂層404的上表面404a上,從而其下表面設(shè)置來(lái)與上表面404a相對(duì)。即,半導(dǎo)體傳感器芯片405的上表面可以設(shè)置來(lái)與樹(shù)脂層404的上表面404a相對(duì),其中膜片405a可以設(shè)置得接近樹(shù)脂層404的凹槽404c。
(9)蓋構(gòu)件409具有通孔409e,其設(shè)置于半導(dǎo)體傳感器芯片405的膜片405的正上方;但這不是限制。本實(shí)施例僅要求通孔409e形成從而建立第一空間408和外空間之間的聯(lián)通。例如,通孔409e可以在位置上水平地偏移稍微離開(kāi)膜片405a,其中在沒(méi)有導(dǎo)致相對(duì)于聲壓的探測(cè)精度減小的情況下,可以防止水分直接傳輸?shù)侥て?05a。
接下來(lái),將參考圖73到77詳細(xì)描述第五實(shí)施例的第一變體。第一變體涉及QFP(四方扁平封裝)型的半導(dǎo)體器件,其使用引線框架制造以探測(cè)外部產(chǎn)生的聲音的聲壓。這里,與前述的圖中使用的相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示;因此,如需要將省略其描述。
即,第一變體的半導(dǎo)體器件400B在結(jié)構(gòu)上相對(duì)于外端子402、引線403、樹(shù)脂層404和蓋構(gòu)件409與半導(dǎo)體器件400A不同。如圖73到76所示,嵌入樹(shù)脂層404的引線403的預(yù)定部分被水平地延伸,且在樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d之外延伸的引線403的延伸部向樹(shù)脂層404的下表面404b被向下彎曲從而形成垂下部分403f。垂下部分403f的下端被水平彎曲從而形成下表面403c,其與樹(shù)脂層404的下表面404b基本設(shè)置于相同的平面?;?00B1由均用樹(shù)脂層404密封的臺(tái)401、外端子402和引線403構(gòu)成。
外端子402具有設(shè)置于第二端402b和連接到臺(tái)401的第一端402a之間且用樹(shù)脂層404密封的彎曲部分402f。彎曲部分402f的上表面402d與引線403的第一端403a的上表面403e基本設(shè)置于相同的平面。與引線403相似,在樹(shù)脂層404之外延伸的外端子402的延伸部向樹(shù)脂層的下表面404b向下彎曲,從而形成垂下部分,即垂下端子402g。垂下端子402g的下表面402c與樹(shù)脂層404的下表面404b基本設(shè)置于相同的平面。
彎曲點(diǎn)H被標(biāo)在樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d的預(yù)定位置,該預(yù)定位置與彎曲部分402f的上表面402d和引線403的第一端403a的上表面403e基本設(shè)置于相同的平面。即,彎曲點(diǎn)H下面的側(cè)邊404d的下部向內(nèi)以一斜度傾斜。引線403的垂下部分403f的下表面403c、垂下端子402g的下表面402c(包括在外端子402中的)、和臺(tái)401的下表面401a均與樹(shù)脂層404的下表面404b基本設(shè)置于相同的平面。
適用于半導(dǎo)體器件400B的蓋構(gòu)件409由如下部分構(gòu)成其下表面粘結(jié)到樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f上的頂部409a、從頂部409a的側(cè)端向下延伸以覆蓋樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d的側(cè)壁409b和如此形成從而相對(duì)的側(cè)壁409b的下端409c的預(yù)定部分向下延伸的電磁屏蔽端子409d。因?yàn)橥舛俗?02的第二端402b和引線403的第二端403b向樹(shù)脂層404的下表面404b垂下,電磁屏蔽端子409d的下端可以向下進(jìn)一步延伸,從而其下表面409g設(shè)置得鄰近于垂下端子409g的下表面402c(包括在外端子402中的)且與其基本設(shè)置于相同的平面。
另外,蓋構(gòu)件409具有一對(duì)接合部分409h,其如此形成從而相對(duì)側(cè)壁409b的預(yù)定部分向下延伸。當(dāng)蓋構(gòu)件409與用樹(shù)脂層404密封的基板400B1組合時(shí),接合部分409h的下端設(shè)置于樹(shù)脂層404的下表面404b上方,且接合部分409h整體上沿樹(shù)脂層404對(duì)應(yīng)的側(cè)邊404d設(shè)置且與其接合。具體而言,每個(gè)接合部分404h在彎曲點(diǎn)T彎曲,彎曲點(diǎn)T與樹(shù)脂層404的彎曲點(diǎn)H匹配。
接下來(lái),在下面描述半導(dǎo)體器件400B的制造方法。
利用圖68所示的引線框架420制造半導(dǎo)體器件400B。在引線框架420中,如圖77所示,外端子402包括彎曲部分402f,且第二端402b的上表面402d設(shè)置于臺(tái)401的上表面401b上方。然而,在該狀態(tài),兩者均在樹(shù)脂層404之外延伸并向下彎曲的引線403的垂下部分403f和外端子402的垂下端子402g沒(méi)有形成于引線框架420中;因此,第二端403b和402b被水平延伸。
引線框架420被夾持,從而矩形框架420a和外端子402和引線403的預(yù)定部分被緊密地固定在一對(duì)金屬模M和N之間。具體而言,下金屬模M具有凹槽N1,該凹槽N1具有內(nèi)壁傾斜從而在彎曲點(diǎn)H下面的樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d的下部上形成斜度。上金屬模M基本與前述的上金屬模E相同成形(參見(jiàn)圖70)。
在通過(guò)使用金屬模M和N完成夾持引線框架420之后,將熔融的樹(shù)脂注入在金屬模M和N之間形成的空腔。然后,在完成樹(shù)脂的硬化之后,金屬模M和N被移除從而形成樹(shù)脂層404。
在該情形,引線403和外端子402的第二端403b和402b的延伸部被切割從而對(duì)其留下預(yù)定的長(zhǎng)度;然后,第二端403b和402b被向下彎曲以形成垂下部分403f和垂下端子402g,其中垂下部分403f的下表面403c和垂下端子402g的下表面402c基本設(shè)置于與樹(shù)脂層404的下表面404b相同的平面。然后,半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406粘結(jié)到樹(shù)脂層404的上表面402g的下表面402c和蓋構(gòu)件409的電磁屏蔽端子409d的下表面409g不必都與樹(shù)脂層404的下表面404b設(shè)置于相同的平面。即,它們可以設(shè)置于相同的平面但在樹(shù)脂層404的下表面404b下方。
(2)在制造中,在利用金屬模M和N形成樹(shù)脂層404之后,引線403和外端子402被切割;形成了引線403的垂下部分403f和外端子402的垂下端子402g;另外,蓋構(gòu)件409完全預(yù)先形成以包括頂部409a、側(cè)壁409b、電磁屏蔽端子409d和接合部分409h。代替地,如圖78和79所示,蓋構(gòu)件409可以被重新設(shè)計(jì)以不具有側(cè)壁409b,其中電磁屏蔽端子409d和接合部分409h從頂部409a的側(cè)端延伸?;蛘?,如圖80所示,在切割引線403和外端子402之前,蓋構(gòu)件409與用樹(shù)脂層404密封的基板400B1組裝在一起,在蓋構(gòu)件409中電磁屏蔽端子409d水平延伸而沒(méi)有限制其長(zhǎng)度;然后,與切割引線403和外端子402同時(shí)將電磁屏蔽端子409d切割,其中垂下部分403f和垂下端子402g形成為預(yù)定的形狀。如圖78和79所示,切口部分409i可以形成于連接到蓋構(gòu)件409的頂部409a的電磁屏蔽端子409d和接合部分409h的連接部分。由于切口409a的形成,即使當(dāng)電磁屏蔽端子409d和接合部分409h彈性變形時(shí),可以防止頂部409a意外地變形,且可以防止頂部409a意外地從樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f分開(kāi),無(wú)論其之間的粘結(jié)如何。
接下來(lái),將參考圖81和82描述第五實(shí)施例的第二變體。第二變體涉及QFP型的半導(dǎo)體器件400C,其使用引線框架制造,其中與半導(dǎo)體器件400B相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示,如需要將省略其描述。
與其中用樹(shù)脂層密封的基板400B1用蓋構(gòu)件409覆蓋從而電磁屏蔽端子409d設(shè)置得鄰近于外端子402的半導(dǎo)體器件400B相反,半導(dǎo)體器件400C被如此設(shè)計(jì)從而如圖82所示,蓋構(gòu)件409在方向“a”上水平移動(dòng)且然后與用樹(shù)脂層404密封的基板400C1組合,從而電磁屏蔽端子409d設(shè)置得鄰近外端子402。即,半導(dǎo)體器件400C就蓋構(gòu)件409的構(gòu)成而言與半導(dǎo)體器件400B不同?;?00C1由均用樹(shù)脂層404密封的臺(tái)401、外端子402和引線403構(gòu)成。順便提及,參考標(biāo)號(hào)400C2指示主體,其中半導(dǎo)體傳感器芯片405和放大器406被固定到基板400C1且電連接在一起,但卻不包括蓋構(gòu)件409。
蓋構(gòu)件409由頂部409a、側(cè)壁409b和電磁屏蔽端子409d構(gòu)成,其中三404a上且使用布線407經(jīng)歷引線鍵合。
包括頂部409a、側(cè)壁409b、電磁屏蔽端子409d和接合部分409h的蓋構(gòu)件409與用樹(shù)脂層404密封的基板400B1組合,從而頂部409a的下表面與樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f接觸且被粘結(jié)于其上。這里,蓋構(gòu)件409與樹(shù)脂層404一起組裝,從而接合部分409h的下端首先接觸樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d且被其壓按,由此接合部分409h向外彈性地變形。這將接合部分409h的下端設(shè)置于樹(shù)脂層404的彎曲點(diǎn)H下面;然后,當(dāng)頂部409a的下表面與樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f接觸時(shí),接合部分409h的彎曲點(diǎn)T與樹(shù)脂層404的彎曲點(diǎn)H匹配。在該狀態(tài),接合部分409h的內(nèi)表面與樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d二維接觸,其中由于接合部分409h的彈性它們被壓在一起,從而蓋構(gòu)件409被貼附到樹(shù)脂層404。另外,電磁屏蔽端子409d的下表面409g設(shè)置得鄰近于外端子402的垂下端子402g的下表面402c,且與其基本設(shè)置于相同的平面。如上所述,當(dāng)蓋構(gòu)件409完全與用樹(shù)脂層404密封的基板400B1組合時(shí)完成了半導(dǎo)體器件400B的制造。
接下來(lái),將在下面描述半導(dǎo)體器件400B的操作和效果。
半導(dǎo)體器件400B可以被可靠地安裝于印刷電路板上,從而外端子402的垂下端子402g的下表面402c和蓋構(gòu)件409的電磁屏蔽端子409d的下表面409g均基本設(shè)置于相同的平面且經(jīng)由焊接連接在一起,由此具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件409和臺(tái)401基本被設(shè)置于相同的電勢(shì)。因此,可以通過(guò)蓋構(gòu)件409和臺(tái)401形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片405的電磁屏蔽。
即,采用其中半導(dǎo)體器件400B被安裝于印刷電路板上的簡(jiǎn)單操作,從而外端子402的垂下端子402g的下表面402c和蓋構(gòu)件409的電磁屏蔽端子409d的下表面409g電連接到印刷電路板的連接端子,可以形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片405的電磁屏蔽。因?yàn)樯w構(gòu)件409簡(jiǎn)單地與用樹(shù)脂層404密封的基板400B1組合在一起從而可靠地形成了電磁屏蔽,可以減小相對(duì)于半導(dǎo)體器件400B的制造成本。
蓋構(gòu)件409通過(guò)接合部分409h簡(jiǎn)單而可靠地與樹(shù)脂層404組合在一起,其中電磁屏蔽端子409d的下表面409g與垂下端子402g的下表面402c基本設(shè)置于相同的平面。因此,可以防止蓋構(gòu)件409意外地從樹(shù)脂層404分開(kāi)。
第五實(shí)施例的第一變體可以進(jìn)一步以各種方式修改,其將在下面描述。
(1)引線403的垂下部分403f的下表面403c、外端子402的垂下端子個(gè)側(cè)壁409b設(shè)置用于具有矩形形狀的頂部409a的四個(gè)側(cè)端中的三個(gè)側(cè)端,從而在頂部409a的剩余側(cè)端上沒(méi)有設(shè)置側(cè)壁,其由此被用作開(kāi)口409j。
三個(gè)接合部分409h分別從三個(gè)側(cè)壁409b的下端409c向下延伸。如圖81所示,當(dāng)蓋構(gòu)件409與用樹(shù)脂層404密封的基板400C1組合時(shí),接合部分409h的下端設(shè)置于樹(shù)脂層404的下表面404b上方,其中接合部分409h被成形以適應(yīng)在彎曲點(diǎn)H彎曲的側(cè)邊404d的彎曲形狀,且由此與樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d接合。即,每個(gè)接合部分409h在與彎曲點(diǎn)H匹配的彎曲點(diǎn)T彎曲,由此接合部分409h的上部向外傾斜,同時(shí)下部向內(nèi)傾斜。
接下來(lái),將在下面描述在蓋構(gòu)件409和外端子402(或臺(tái)401)之間建立電連接的方法。
半導(dǎo)體器件400C被組裝從而主體400C2經(jīng)由蓋構(gòu)件409的開(kāi)口409j被引入由三個(gè)側(cè)壁409b和頂部409a形成空腔空間中。這里,主體400C2指向蓋構(gòu)件的開(kāi)口409j,從而頂部409a的下表面在位置上水平地匹配樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f,且具有電磁屏蔽端子409d的相對(duì)側(cè)壁409b的延伸方向與具有外端子402的樹(shù)脂層404的相對(duì)側(cè)邊404的延伸方向基本匹配。然后,蓋構(gòu)件409水平地移動(dòng),從而主體400C2經(jīng)由開(kāi)口409j被引入蓋構(gòu)件409的空腔空間中。此刻,隨著頂部409a的下表面水平移動(dòng)而且沿樹(shù)脂層404的環(huán)形突起404e的頂部404f滑動(dòng),主體400C2逐漸用蓋構(gòu)件409覆蓋。另外,形成于蓋構(gòu)件409的相對(duì)側(cè)壁409b中的具有彎曲形狀的接合部分409h與樹(shù)脂層404的對(duì)應(yīng)側(cè)邊404b接合,同時(shí)彎曲點(diǎn)T與彎曲點(diǎn)H匹配,其中接合部分409h的內(nèi)表面與樹(shù)脂層404的對(duì)應(yīng)側(cè)邊404d二維接觸且沿其滑動(dòng)。由于接合部分409h的接合和滑動(dòng)運(yùn)動(dòng),蓋構(gòu)件409當(dāng)在彎曲點(diǎn)T被引導(dǎo)時(shí)整體上沿樹(shù)脂層404的側(cè)邊404d水平地移動(dòng)和滑動(dòng)。當(dāng)形成于蓋構(gòu)件409的后側(cè)壁409b中的接合部分409h與樹(shù)脂層404的對(duì)應(yīng)側(cè)邊404d接觸并與其接合時(shí),蓋構(gòu)件409被設(shè)置,具有與主體400C2的預(yù)定的定位,其中外端子402的下表面402c設(shè)置得鄰近于電磁屏蔽端子409d的下表面409g且與其基本設(shè)置于相同的平面。
因此,采用簡(jiǎn)單的操作,其中外端子402的下表面402c和電磁屏蔽端子409d的下表面409g結(jié)合其上安裝有半導(dǎo)體器件400C的印刷電路板,可以容易地形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片405的電磁屏蔽。這有助于半導(dǎo)體器件400C的制造成本的減小。
半導(dǎo)體器件400C不要求蓋構(gòu)件409經(jīng)由粘結(jié)劑被貼附到用樹(shù)脂層404密封的基板400C1,因?yàn)榻雍喜糠?09h可靠地確保了蓋構(gòu)件409和樹(shù)脂層404之間的固定,從而頂部409a的下表面緊密地貼附到環(huán)狀突起404e。這減小了用于與主體400C2組合的蓋構(gòu)件409的安裝的工作時(shí)間;因此,可以減小半導(dǎo)體器件400C的制造成本。
最后,本發(fā)明不必須限制于前述的實(shí)施例、變體和修改;因此,本實(shí)施例可以在由權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)在設(shè)計(jì)上被進(jìn)一步修改或改變。
本申請(qǐng)要求七個(gè)日本專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),所述專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?005-376396、2005-354458、2006-48351、2006-21164、2005-354459、2006-303717和2006-303837,其全部?jī)?nèi)容引入于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件,其中半導(dǎo)體傳感器芯片被固定到具有矩形形狀的基板的上表面上,所述半導(dǎo)體傳感器芯片具有基于其位移而用于探測(cè)壓力變化的膜片,所述基板用蓋構(gòu)件覆蓋從而在所述基板和所述蓋構(gòu)件之間形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔空間,其中所述基板用模制樹(shù)脂密封,從而多條芯片連接引線和多條封裝引線被部分暴露在所述模制樹(shù)脂之外;其中所述多條芯片連接引線電連接到所述半導(dǎo)體傳感器芯片且沿所述半導(dǎo)體傳感器芯片的一個(gè)側(cè)邊成直線地設(shè)置,以及其中所述多條封裝引線經(jīng)由所述半導(dǎo)體傳感器芯片與所述多條芯片連接引線相對(duì)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,還包括臺(tái),所述臺(tái)用所述模制樹(shù)脂密封且設(shè)置于所述半導(dǎo)體傳感器芯片下方,其中所述臺(tái)與所述多條芯片連接引線和所述多條封裝引線一體形成,從而形成具有導(dǎo)電性的引線框架,其中所述多條芯片連接引線被彎曲,從而所述芯片連接引線的第一端和所述臺(tái)被部分地暴露于所述基板的下表面之外,且所述芯片連接引線的第二端暴露于所述基板的上表面之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件,還包括用于將所述封裝引線和所述臺(tái)一體地互連在一起的多條互連引線,其中所述多條互連引線被嵌入在所述模制樹(shù)脂內(nèi)。
4.一種半導(dǎo)體器件,其中半導(dǎo)體傳感器芯片被固定到具有矩形形狀的基板的上表面上,所述半導(dǎo)體傳感器芯片具有基于其位移而用于探測(cè)壓力變化的膜片,所述基板用蓋構(gòu)件覆蓋從而在所述基板和所述蓋構(gòu)件之間形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔空間,其中多個(gè)內(nèi)端子暴露于所述空腔空間中且與所述半導(dǎo)體傳感器芯片成直線地相鄰設(shè)置,其中多個(gè)外端子暴露于所述基板的背側(cè)且沿所述基板的兩側(cè)設(shè)置,和其中導(dǎo)電布線形成于所述基板內(nèi)以在所述內(nèi)端子和至少一個(gè)所述外端子之間建立電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件,其中具有導(dǎo)電性的下屏蔽層形成于所述半導(dǎo)體傳感器芯片下方,且電連接到所述至少一個(gè)所述外端子。
6.一種半導(dǎo)體器件,其中半導(dǎo)體傳感器芯片被貼附到用樹(shù)脂層密封且用具有導(dǎo)電性的蓋構(gòu)件覆蓋的基板的上表面上,其中所述半導(dǎo)體傳感器芯片與所述多個(gè)外端子連接,且設(shè)置在與所述多個(gè)外端子基本相同的電勢(shì),所述多個(gè)外端子的第一端嵌入在所述樹(shù)脂層內(nèi)且第二端延伸突出到所述樹(shù)脂層之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件,其中所述外端子的第一端被成形為在所述基板的上表面的上方部分地暴露,且經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑被固定到所述蓋構(gòu)件的下表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件包括頂部和至少一個(gè)電磁屏蔽端子,所述頂部由所述基板支撐從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間,所述電磁屏蔽端子與所述頂部的側(cè)端連接,沿密封所述基板的樹(shù)脂層的預(yù)定邊向下向外延伸,且連接到在所述樹(shù)脂層之外延伸的外端子的第二端。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件包括頂部,由所述基板支撐從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間;側(cè)壁,從所述頂部的側(cè)端向下延伸以覆蓋密封所述基板的樹(shù)脂層;至少一個(gè)電磁屏蔽端子,與所述頂部的側(cè)端連接,沿所述樹(shù)脂層的預(yù)定邊向下向外延伸,且連接到在所述樹(shù)脂層之外延伸的外端子的第二端。
10.一種半導(dǎo)體器件,具有半導(dǎo)體傳感器芯片,其中形成由于其位移而探測(cè)對(duì)其施加的壓力的膜片,所述半導(dǎo)體器件包括樹(shù)脂層,具有用于在其上設(shè)置具有所述膜片的半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽;臺(tái),具有矩形形狀,設(shè)置于所述半導(dǎo)體傳感器芯片下方且用所述樹(shù)脂層密封;多個(gè)外端子,其第一端連接到所述臺(tái),且其第二端被暴露于所述樹(shù)脂層之外且在所述樹(shù)脂層之外延伸;和蓋構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,用于覆蓋所述樹(shù)脂層從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間,其中所述蓋構(gòu)件電連接到所述多個(gè)外端子且設(shè)置在與所述臺(tái)基本相同的電勢(shì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件,其中所述樹(shù)脂層具有突起,所述突起延伸從而形成在其上設(shè)置所述半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽,其中所述外端子的第一端被成形且在所述突起的頂部的上方被部分暴露,所述蓋構(gòu)件的下表面經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑貼附于所述突起上且連接到所述外端子。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件,其中所述樹(shù)脂層具有突起,所述突起延伸從而形成在其上設(shè)置所述半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽,且其中所述蓋構(gòu)件具有頂部,由所述突起的頂部支撐從而形成設(shè)置所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間;至少一個(gè)電磁屏蔽端子,與所述蓋構(gòu)件的頂部的側(cè)端連接,沿所述樹(shù)脂層的預(yù)定邊向下向外延伸,且連接到在所述樹(shù)脂層之外延伸的外端子的第二端。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件,其中所述樹(shù)脂層具有突起,所述突起延伸從而形成在其上設(shè)置所述半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽,且其中所述蓋構(gòu)件具有頂部,由所述突起的頂部支撐從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間;側(cè)壁,從所述頂部的側(cè)端向下延伸以覆蓋所述樹(shù)脂層;至少一個(gè)電磁屏蔽端子,與所述蓋構(gòu)件的頂部的側(cè)端連接,沿所述樹(shù)脂層的預(yù)定邊向下向外延伸,且連接到在所述樹(shù)脂層之外延伸的外端子的第二端。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體器件,其中所述電磁屏蔽端子由切口部分被分為兩片,所述切口部分垂直地延伸,且在所述切口中所述外端子的第二端被緊密地固定,由此建立所述電磁屏蔽端子和所述外端子之間的電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體器件,其中所述電磁屏蔽端子具有接合凹槽,其與形成于所述外端子的第二端中的接合凹槽接合,從而在所述樹(shù)脂層被所述蓋構(gòu)件覆蓋時(shí),在所述電磁屏蔽端子和所述外端子之間建立電連接,且其中就所述電磁屏蔽端子的外部而言,所述電磁屏蔽端子與所述外端子相交且重疊。
16.根據(jù)權(quán)利要求10到15中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件具有至少一個(gè)接合部分,所述結(jié)合部分從所述頂部分的側(cè)端向下延伸且與所述樹(shù)脂層的預(yù)定邊接合,從而在所述蓋構(gòu)件和所述樹(shù)脂層之間建立連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求10到15中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述臺(tái)與所述半導(dǎo)體傳感器芯片相比在尺寸上被放大。
18.一種半導(dǎo)體器件,包括半導(dǎo)體傳感器芯片,所述半導(dǎo)體傳感器芯片具有響應(yīng)于其變形而用于探測(cè)對(duì)其施加的聲壓的膜片,所述半導(dǎo)體器件包括基板,用于在其上表面上固定所述半導(dǎo)體傳感器芯片;蓋構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,且用于覆蓋所述基板從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔空間;和下屏蔽構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,且設(shè)置于所述半導(dǎo)體傳感器芯片下方,其中所述蓋構(gòu)件和所述下屏蔽構(gòu)件中至少之一連接到暴露在所述基板外的屏蔽端子。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件的組成為頂部,與所述基板的上表面相對(duì)設(shè)置;多個(gè)側(cè)壁,從所述頂部的周邊在所述基板的厚度方向上向下延伸且相鄰于所述基板的多個(gè)側(cè)邊設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件的多個(gè)側(cè)壁與所述下屏蔽構(gòu)件的上端沿所述基板的多個(gè)側(cè)邊接觸。
21.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件的多個(gè)側(cè)壁通過(guò)使用粘結(jié)劑被貼附到所述基板的多個(gè)側(cè)邊。
22.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述下屏蔽構(gòu)件形成所述基板的下表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述下屏蔽構(gòu)件包括具有矩形形狀的臺(tái),所述臺(tái)被結(jié)合到用樹(shù)脂密封的所述基板中且具有多個(gè)延伸的部分,所述多個(gè)延伸的部分向所述基板的多個(gè)側(cè)邊之外延伸,且其中所述多個(gè)延伸的部分接觸所述蓋構(gòu)件的多個(gè)側(cè)壁。
24.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述下屏蔽構(gòu)件包括具有矩形形狀的臺(tái),所述臺(tái)被結(jié)合到用樹(shù)脂密封的所述基板中且具有多個(gè)延伸的部分,所述多個(gè)延伸的部分向所述基板的多個(gè)側(cè)邊之外延伸,其中所述多個(gè)延伸的部分接觸所述蓋構(gòu)件的多個(gè)側(cè)壁,且其中所述臺(tái)的預(yù)定部分形成所述基板的上表面。
25.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述屏蔽端子與所述蓋構(gòu)件或者與所述下屏蔽構(gòu)件一起一體地形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中電連接到所述半導(dǎo)體傳感器芯片的多條芯片連接引線線性地設(shè)置于所述半導(dǎo)體傳感器芯片的兩側(cè),且被部分地暴露于所述基板的多個(gè)側(cè)邊之外。
27.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中所述下屏蔽構(gòu)件形成以全部覆蓋所述基板。
28.一種半導(dǎo)體器件,包括基板,多個(gè)外端子從所述基板向外突出且所述基板用樹(shù)脂層覆蓋;半導(dǎo)體傳感器芯片,固定到所述基板的上表面;蓋構(gòu)件,具有多個(gè)電磁屏蔽端子且覆蓋所述基板從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔空間;和固定裝置,用于將所述基板和所述蓋構(gòu)件固定在一起,從而所述電磁屏蔽端子與所述外端子接觸。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的半導(dǎo)體器件,其中所述基板包括臺(tái),所述臺(tái)用所述樹(shù)脂層密封且設(shè)置于所述半導(dǎo)體傳感器芯片下方,且其中所述外端子電連接到所述臺(tái)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1或2的所述的半導(dǎo)體器件,其中所述固定裝置是用于將所述外端子和所述電磁屏蔽端子緊密結(jié)合在一起的填縫工具。
31.根據(jù)權(quán)利要求1或2的所述的半導(dǎo)體器件,其中所述固定裝置通過(guò)將所述外端子和所述電磁屏蔽端子鉚接在一起而實(shí)現(xiàn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1或2的所述的半導(dǎo)體器件,其中所述固定裝置通過(guò)將所述外端子和所述電磁屏蔽端子焊接在一起而實(shí)現(xiàn)。
33.根據(jù)權(quán)利要求1或2的所述的半導(dǎo)體器件,其中所述固定裝置通過(guò)將所述外端子和所述電磁屏蔽端子纖焊在一起而實(shí)現(xiàn)。
34.一種半導(dǎo)體器件,包括基板,用樹(shù)脂密封,且包括多個(gè)突出其之外的外端子,其中半導(dǎo)體傳感器芯片貼附到所述基板的上表面上;和蓋構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,覆蓋所述基板從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的電磁屏蔽,且包括多個(gè)稍微突出于所述基板之外的多個(gè)電磁屏蔽端子,從而所述電磁屏蔽端子的下表面與所述外端子的下表面基本上設(shè)置于同一平面。
35.一種半導(dǎo)體器件,包括半導(dǎo)體傳感器芯片,所述半導(dǎo)體傳感器芯片具有用于探測(cè)對(duì)其施加的聲壓的膜片,所述半導(dǎo)體器件包括樹(shù)脂層,具有凹槽,所述凹槽在所述樹(shù)脂層的上表面敞開(kāi),其中所述半導(dǎo)體傳感器芯片的膜片設(shè)置于所述凹槽的開(kāi)口的上方;臺(tái),具有矩形形狀,用所述樹(shù)脂層密封且設(shè)置于所述半導(dǎo)體傳感器芯片下方;多個(gè)外端子,其第一端連接到所述臺(tái),且其第二端延伸到所述樹(shù)脂層之外;和蓋構(gòu)件,具有導(dǎo)電性,與所述樹(shù)脂層組合形成了包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間,其中所述蓋構(gòu)件包括多個(gè)電磁屏蔽端子,所述多個(gè)電磁屏蔽端子向下延伸從而其下表面鄰近所述外端子的第二端的下表面且與其基本在同一平面設(shè)置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的半導(dǎo)體器件,其中在所述樹(shù)脂層中形成了環(huán)形突起從而形成了用于包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽,其中所述蓋構(gòu)件包括頂部,所述頂部的下表面貼附到所述樹(shù)脂層的環(huán)形突起的頂部,從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間,且其中所述多個(gè)電磁屏蔽端子從所述頂部的側(cè)端向下沿所述樹(shù)脂層的多個(gè)側(cè)邊延伸,從而形成于所述電磁屏蔽端子的下端的下表面鄰近所述外端子的第二端的下表面且與其基本在同一平面設(shè)置。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的半導(dǎo)體器件,其中在所述樹(shù)脂層中形成了環(huán)形突起從而形成了用于包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的內(nèi)凹槽,其中所述蓋構(gòu)件包括頂部,所述頂部的下表面貼附到所述樹(shù)脂層的環(huán)形突起的頂部,從而形成包圍所述半導(dǎo)體傳感器芯片的空間;和多個(gè)側(cè)壁,從所述頂部的側(cè)端向下延伸從而覆蓋所述樹(shù)脂層的多個(gè)側(cè)邊,且其中所述多個(gè)電磁屏蔽端子從所述側(cè)壁的下端向下沿所述樹(shù)脂層的多個(gè)側(cè)邊延伸,從而所述電磁屏蔽端子的下端的下表面鄰近所述外端子的第二端的下表面且與其基本在同一平面設(shè)置。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件包括多個(gè)接合部分,所述結(jié)合部分從所述頂部的側(cè)端向下延伸且與所述樹(shù)脂層的多個(gè)側(cè)邊接合,從而所述蓋構(gòu)件牢固地貼附到所述樹(shù)脂層。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的半導(dǎo)體器件,其中所述蓋構(gòu)件包括多個(gè)接合部分,所述結(jié)合部分從所述側(cè)壁的下端向下延伸且與所述樹(shù)脂層的多個(gè)側(cè)邊接合,從而所述蓋構(gòu)件固定地貼附到所述樹(shù)脂層。
40.根據(jù)權(quán)利要求34到39中任一所述的半導(dǎo)體器件,其中在所述樹(shù)脂層的上表面的平面圖中,所述臺(tái)與所述半導(dǎo)體傳感器芯片相比在尺寸上被增加。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件被如此設(shè)計(jì),從而半導(dǎo)體傳感器芯片被固定到具有矩形形狀的基板的上表面上,半導(dǎo)體傳感器芯片具有用于基于其位移而探測(cè)壓力變化的膜片,基板用蓋構(gòu)件覆蓋從而在基板和蓋構(gòu)件之間形成包圍半導(dǎo)體傳感器芯片的空腔空間。這里,基板用模制樹(shù)脂密封,從而芯片連接引線和封裝引線部分地暴露在模制樹(shù)脂之外;芯片連接引線電連接到半導(dǎo)體傳感器芯片且沿半導(dǎo)體傳感器芯片的一邊成直線設(shè)置;且封裝引線經(jīng)由半導(dǎo)體傳感器芯片與芯片連接引線相對(duì)設(shè)置。于是,可以縮小半導(dǎo)體器件的尺寸而不顯著改變半導(dǎo)體傳感器芯片的尺寸。
文檔編號(hào)H01L23/552GK1983582SQ200610164038
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者榊原慎吾, 齊藤博, 鈴木利尚 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社