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JP2008311940A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2008311940A
JP2008311940A JP2007157673A JP2007157673A JP2008311940A JP 2008311940 A JP2008311940 A JP 2008311940A JP 2007157673 A JP2007157673 A JP 2007157673A JP 2007157673 A JP2007157673 A JP 2007157673A JP 2008311940 A JP2008311940 A JP 2008311940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
semiconductor device
cavity
hole
acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007157673A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Shirasaka
健一 白坂
Seiji Hiraide
誠治 平出
Kunihiko Mitsuoka
久仁彦 密岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP2007157673A priority Critical patent/JP2008311940A/en
Priority to KR1020080054662A priority patent/KR20080110497A/en
Priority to CNA2008101094284A priority patent/CN101325820A/en
Priority to US12/157,649 priority patent/US20080310663A1/en
Publication of JP2008311940A publication Critical patent/JP2008311940A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily protect a sound detecting part from various environmental elements and excessive pressure fluctuation in a semiconductor device provided with a semiconductor sensor chip having the sound detecting part for detecting pressure fluctuation by vibrations. <P>SOLUTION: The semiconductor device 1 is provided, which is provided with a housing 4 having a hollow cavity part S and a sound hole 21 for making the cavity part S communicate with the outside, and the semiconductor sensor chip 5 having the sound detecting part 13 arranged in the housing 4 to detect pressure fluctuation by vibrations, wherein in the housing 4, an intrusion direction control structure 25 is formed, preventing the pressure fluctuation and environmental elements coming into the cavity part S through the sound hole 21 from directly advancing to the sound detecting part 13 from the sound hole 21. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロフォンチップや圧力センサチップ等の半導体センサチップを備える半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device including a semiconductor sensor chip such as a microphone chip or a pressure sensor chip, and a manufacturing method thereof.

従来、半導体装置(マイクロフォンパッケージ)は、例えば特許文献1のように、中空の空洞部及びこの空洞部を外方に連通させる音響孔を形成したハウジング内に、音響等の圧力変動を振動により検出するトランスデューサ部(音響検出部)を備えた半導体センサチップ(マイクロフォンチップ)を配して構成されている。
特表2004−537182号公報
Conventionally, a semiconductor device (microphone package), for example, as in Patent Document 1, detects pressure fluctuations such as sound by vibration in a housing in which a hollow cavity and an acoustic hole that communicates this cavity with the outside are formed. A semiconductor sensor chip (microphone chip) provided with a transducer section (acoustic detection section) is arranged.
JP-T-2004-537182

しかしながら、ハウジングに単純な音響孔を形成しただけでは、太陽光や液滴、粉塵等の環境要素が音響孔から空洞部に入り込みやすくなる。特に、トランスデューサ部に液滴や粉塵が付着したり、光が到達すると半導体センサチップの特性が変動するという問題がある。
また、単純な音響孔の場合には、過度の圧力変動が音響孔から空洞部に入り込んで直接トランスデューサ部に到達してしまうため、トランスデューサ部に応力がかかってしまうという問題もある。
なお、特許文献1の半導体装置には環境バリアが設けられているが、この環境バリアは音響孔から空洞部への前記環境要素の侵入を防止するものであって、トランスデューサ部を過度の圧力変動から保護する役割は果たしていない。また、環境バリアの構造は複雑であり、その製造に際しては手間が掛かるという問題もある。
However, by simply forming a simple acoustic hole in the housing, environmental elements such as sunlight, droplets, and dust can easily enter the cavity from the acoustic hole. In particular, there is a problem that characteristics of the semiconductor sensor chip fluctuate when droplets or dust adhere to the transducer part or when light reaches.
Further, in the case of a simple acoustic hole, there is a problem that stress is applied to the transducer part because excessive pressure fluctuation enters the cavity part from the acoustic hole and directly reaches the transducer part.
In addition, although the environmental barrier is provided in the semiconductor device of patent document 1, this environmental barrier prevents the penetration | invasion of the said environmental element from an acoustic hole to a cavity part, Comprising: An excessive pressure fluctuation is carried out to a transducer part. It does not play a role to protect against. In addition, the structure of the environmental barrier is complicated, and there is a problem that it takes time to manufacture the environment barrier.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、半導体センサチップを環境要素及び過度の圧力変動から容易に保護することができる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor device capable of easily protecting a semiconductor sensor chip from environmental elements and excessive pressure fluctuations, and a manufacturing method thereof. .

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の半導体装置は、中空の空洞部及び該空洞部を外方に連通させる音響孔を有するハウジングと、該ハウジング内に配されて圧力変動を振動により検出する音響検出部を有する半導体センサチップとを備え、前記ハウジングに、前記音響孔から前記空洞部に入り込む前記圧力変動や環境要素が前記音響孔から直接前記音響検出部に向かうことを阻止する侵入方向規制構造が形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The semiconductor device according to the present invention includes a housing having a hollow cavity and an acoustic hole that communicates the cavity with the outside, and a semiconductor sensor chip having an acoustic detector disposed in the housing and detecting pressure fluctuations by vibration. And the housing is formed with an intrusion direction restricting structure that prevents the pressure fluctuation and environmental elements entering the cavity from the acoustic hole from going directly from the acoustic hole to the acoustic detection unit. Features.

また、前記半導体装置においては、前記侵入方向規制構造が前記ハウジングの内面から突出する突出壁部を備え、該突出壁部が前記音響孔と前記音響検出部との間に配されるとしてもよい。
さらに、前記半導体装置においては、前記侵入方向規制構造が、前記ハウジングの外方側から前記空洞部に向けて前記音響孔を前記半導体センサチップから漸次離すように形成して構成されるとしてもよい。
また、前記半導体装置においては、前記ハウジングに、その外面から空洞部に向けて窪むと共に内面から突出する窪み部が形成され、前記侵入方向規制構造が前記音響孔を前記音響検出部に対向しない前記窪み部の側壁部に形成して構成されるとしてもよい。
In the semiconductor device, the intrusion direction restricting structure may include a protruding wall portion protruding from the inner surface of the housing, and the protruding wall portion may be disposed between the acoustic hole and the acoustic detection portion. .
Further, in the semiconductor device, the intrusion direction restricting structure may be configured so as to gradually separate the acoustic hole from the semiconductor sensor chip from the outer side of the housing toward the cavity. .
Further, in the semiconductor device, the housing is formed with a recessed portion that is recessed from the outer surface toward the hollow portion and protrudes from the inner surface, and the intrusion direction restricting structure does not oppose the acoustic hole to the acoustic detection portion. It is good also as forming and forming in the side wall part of the said hollow part.

これらの発明に係る半導体装置においては、突出壁部や、ハウジングの外方から空洞部に向けて半導体センサチップから漸次離れるように形成された音響孔、凹部に形成された音響孔からなる侵入方向規制構造が形成されているため、空洞部に入り込んだ音響等の圧力変動が直接向かうことがなく、ハウジングの内面や突出壁部等において反射や回折したものが音響検出部に到達することになる。したがって、過度の圧力変動が空洞部に入り込んだとしても、前述の反射や回折によってこの圧力変動を減衰させることができるため、圧力変動によって音響検出部に過度の応力がかかってしまうことを防止できる。
また、太陽光や粉塵、液滴等の環境要素が空洞部に入り込んだとしても、侵入方向規制構造によって直接音響検出部に到達することが防止されるため、音響検出部に液滴や粉塵等が付着したり、光が到達するなどして半導体センサチップの特性が変動することも防止できる。
In the semiconductor device according to these inventions, an intrusion direction including a protruding wall, an acoustic hole formed so as to gradually move away from the semiconductor sensor chip from the outside of the housing toward the cavity, and an acoustic hole formed in the recess Since the regulation structure is formed, pressure fluctuations such as sound entering the cavity are not directly directed, and the reflected or diffracted material on the inner surface of the housing or the protruding wall part reaches the sound detection part. . Therefore, even if excessive pressure fluctuations enter the cavity, the pressure fluctuations can be attenuated by the reflection and diffraction described above, so that it is possible to prevent excessive stress from being applied to the acoustic detection part due to pressure fluctuations. .
In addition, even if environmental elements such as sunlight, dust, and liquid droplets enter the cavity, the intrusion direction restricting structure prevents the sound detection unit from reaching the acoustic detection unit directly. It is also possible to prevent the characteristics of the semiconductor sensor chip from fluctuating due to adhesion of light or the arrival of light.

また、前記半導体装置においては、前記ハウジングに、前記圧力変動や前記環境要素の少なくとも一部を前記空洞部から外方に放出するための開口孔が形成され、前記突出壁部が前記音響孔から前記空洞部に入り込んだ前記圧力変動や前記環境要素の少なくとも一部を前記開口孔まで導くように形成されるとしてもよい。
この場合には、音響孔から空洞部に入り込んだ過度の圧力変動や環境要素の一部を、突出壁部によって開口孔まで案内すると共に、開口孔からハウジングの外方に放出することができるため、音響検出部に過度の応力がかかってしまうこと、及び、半導体センサチップの特性が変動することをさらに確実に防止できる。
In the semiconductor device, an opening hole for discharging at least a part of the pressure fluctuation and the environmental element to the outside from the cavity portion is formed in the housing, and the protruding wall portion is formed from the acoustic hole. It may be formed so as to guide at least a part of the pressure fluctuation and the environmental element entering the cavity to the opening hole.
In this case, excessive pressure fluctuations and a part of environmental elements that have entered the cavity from the acoustic hole can be guided to the opening hole by the protruding wall part, and can be discharged from the opening hole to the outside of the housing. Further, it is possible to more reliably prevent an excessive stress from being applied to the acoustic detection unit and fluctuations in the characteristics of the semiconductor sensor chip.

さらに、前記半導体装置においては、前記ハウジングに、切り込み線と該切り込み線の両端を結ぶ折り曲げ線とが形成され、前記突出壁部が、前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって囲まれた領域部分を空洞部に突出させるように、前記折り曲げ線において折り曲げることで形成され、前記音響孔の周縁が、前記突出壁部を形成した状態で前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって画成されるとしてもよい。   Furthermore, in the semiconductor device, a notch line and a bend line connecting both ends of the notch line are formed in the housing, and the protruding wall portion is hollow in a region surrounded by the notch line and the bend line. It may be formed by being bent at the fold line so as to protrude to the portion, and the peripheral edge of the acoustic hole may be defined by the cut line and the fold line in a state where the protruding wall portion is formed.

また、本発明の半導体装置の製造方法は、中空の空洞部及び該空洞部を外方に連通させる音響孔を有するハウジング内に、圧力変動を振動により検出する音響検出部を有する半導体センサチップを設けた構成の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、基板の搭載面に前記半導体センサチップを固定するチップ搭載工程と、前記搭載面上に少なくとも前記半導体センサチップの上方を覆う蓋体部材を配置して、前記基板と共に前記空洞部を有する前記ハウジングを形成する蓋体設置工程とを備えると共に、該蓋体設置工程の前に、前記蓋体部材に線状の切り込み線を形成する切り込み形成工程と、前記蓋体部材に前記切り込み線の両端を結ぶ折り曲げ線が形成されるように前記蓋体部材に塑性変形加工を施して、前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって囲まれた領域部分を前記蓋体の一方の主面から突出する突出壁部とすると共に、該突出壁部が形成された状態における前記切り込み線及び前記折り曲げ線を前記音響孔の周縁とする変形加工工程とを備え、前記蓋体設置工程において、前記一方の主面が前記搭載面に対向するように、かつ、前記突出壁部が前記音響検出部と前期音響孔との間に配されるように、前記蓋体部材を配置することを特徴とする。   The semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes a semiconductor sensor chip having an acoustic detection unit that detects a pressure fluctuation by vibration in a housing having a hollow cavity and an acoustic hole that communicates the cavity with the outside. A manufacturing method of a semiconductor device for manufacturing a semiconductor device having a provided configuration, a chip mounting step of fixing the semiconductor sensor chip on a mounting surface of a substrate, and a lid that covers at least the upper side of the semiconductor sensor chip on the mounting surface And a lid installation step for forming the housing having the hollow portion together with the substrate, and forming a linear cut line in the lid member before the lid installation step. A slit forming step, and a plastic deformation process is performed on the lid member so that a bending line connecting both ends of the slit line is formed on the lid member. And a region surrounded by the fold line is a protruding wall portion protruding from one main surface of the lid, and the cut line and the fold line in the state where the protruding wall portion is formed are used as the acoustic hole. A deforming step of forming a peripheral edge of the cover body, and in the lid installation step, the one main surface is opposed to the mounting surface, and the protruding wall portion is formed between the acoustic detection portion and the previous acoustic hole. The lid member is disposed so as to be disposed therebetween.

これらの場合には、ハウジングの構成部品とは個別の部材によって突出壁部を形成する必要がなくなるため、ハウジングの構成部品点数を減らして、半導体装置の製造コスト削減を図ることができる。
また、蓋体部材の一部を折り曲げることで、音響孔及び突出壁部を同時に形成することが可能となるため、半導体装置の製造効率向上を図ることもできる。
In these cases, it is not necessary to form the protruding wall portion by a member separate from the component parts of the housing, so that the number of component parts of the housing can be reduced and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
In addition, since the acoustic hole and the protruding wall portion can be formed at the same time by bending a part of the lid member, the manufacturing efficiency of the semiconductor device can be improved.

また、前記半導体装置においては、前記ハウジングに、前記空洞部から外方に連通する貫通孔が形成され、前記侵入方向規制構造が、前記空洞部内に設けられて前記音響孔と前記貫通孔とを連結する管状のパイプ部からなり、該パイプ部の周壁部に、前記パイプ部内と前記空洞部とを連通する連通孔が形成されるとしてもよい。
この発明に係る半導体装置においては、圧力変動が音響孔からパイプ部に入り込むと、その一部がパイプ部の連通孔を介して空洞部に入り込み、その残部が貫通孔からハウジングの外方に抜けることになる。すなわち、空洞部に入り込んで音響検出部に到達する圧力変動は、少なくともパイプ部の連通孔において回折して減衰されたものとなる。したがって、過度の圧力変動が直接空洞部に入り込むことを抑制し、この圧力変動によって音響検出部に過度の応力がかかってしまうことを防止できる。
また、外方から音響孔に到達する太陽光や粉塵、液滴等の環境要素もパイプ部及びこれに形成された連通孔を介さなければ、音響検出部に到達することがないため、音響検出部に液滴や粉塵等が付着したり、光が到達するなどして半導体センサチップの特性が変動することも防止できる。
In the semiconductor device, a through hole that communicates outward from the cavity is formed in the housing, and the intrusion direction restricting structure is provided in the cavity so that the acoustic hole and the through hole are connected to each other. It consists of a tubular pipe part to connect, and the communicating wall which connects the said pipe part and the said cavity part may be formed in the surrounding wall part of this pipe part.
In the semiconductor device according to the present invention, when pressure fluctuation enters the pipe part from the acoustic hole, a part of the pressure part enters the cavity part through the communication hole of the pipe part, and the remaining part comes out of the housing from the through hole. It will be. That is, the pressure fluctuation that enters the cavity and reaches the acoustic detection part is diffracted and attenuated at least in the communication hole of the pipe part. Therefore, it is possible to suppress an excessive pressure fluctuation from directly entering the cavity, and it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the acoustic detection section due to the pressure fluctuation.
In addition, since environmental elements such as sunlight, dust, and droplets that reach the acoustic hole from the outside do not pass through the pipe part and the communication hole formed in the pipe part, they do not reach the acoustic detection part. It is also possible to prevent the characteristics of the semiconductor sensor chip from fluctuating due to liquid droplets, dust, or the like adhering to the portion or light reaching.

さらに、本発明の半導体装置は、中空の空洞部を有するハウジングと、前記空洞部に配されて圧力変動を振動により検出する音響検出部を有する半導体センサチップとを備え、前記ハウジングに、その外方の圧力変動に応じて振動すると共に該振動に基づく圧力変動を前記空洞部に伝播させる振動部が設けられていることを特徴とする。   The semiconductor device of the present invention further includes a housing having a hollow cavity portion and a semiconductor sensor chip having an acoustic detection portion that is disposed in the cavity portion and detects pressure fluctuations by vibration. And a vibration part that vibrates according to the pressure fluctuation of the other side and propagates the pressure fluctuation based on the vibration to the cavity.

この発明に係る半導体装置においては、ハウジングの外方で生じた圧力変動が、振動部の振動によって空洞部に伝播するため、ハウジングに空洞部を外方に連通させる音響孔を形成することなく、すなわち、中空の空洞部を外方に対して密閉した状態でも、圧力変動を音響検出部まで到達させることができる。したがって、太陽光や粉塵、液滴等の環境要素が音響検出部に到達することがなく、音響検出部に液滴や粉塵等が付着したり、光が到達するなどして半導体センサチップの特性が変動することを確実に防止できる。
そして、過度の圧力変動がハウジングの外側に到達しても、振動部においてこの圧力変動を減衰させることができるため、圧力変動によって音響検出部に過度の応力がかかってしまうことを防止できる。
In the semiconductor device according to the present invention, the pressure fluctuation generated outside the housing propagates to the cavity due to the vibration of the vibration part, so that without forming an acoustic hole that communicates the cavity to the outside in the housing, That is, even in a state where the hollow cavity is sealed with respect to the outside, the pressure fluctuation can reach the acoustic detection unit. Therefore, environmental elements such as sunlight, dust, and droplets do not reach the acoustic detection unit, and droplets and dust adhere to the acoustic detection unit and light reaches the characteristics of the semiconductor sensor chip. Can be reliably prevented from fluctuating.
And even if an excessive pressure fluctuation reaches the outside of the housing, the pressure fluctuation can be attenuated in the vibration part, so that an excessive stress can be prevented from being applied to the acoustic detection part due to the pressure fluctuation.

なお、前記半導体装置においては、前記振動部が、前記ハウジングとの接続部分を残して前記ハウジングに形成された切り込み線によって囲まれて前記ハウジングに対して振動可能とされた振動片と、前記切り込み線を覆うように前記ハウジングの内面若しくは外面に貼り付けられて前記振動片の振動に応じて弾性変形可能な弾性膜とを備える、としてもよい。   In the semiconductor device, the vibration part is surrounded by a cut line formed in the housing, leaving a connection portion with the housing, and a vibration piece that can vibrate with respect to the housing; It is good also as providing the elastic membrane affixed on the inner surface or outer surface of the said housing so that a line may be covered, and elastically deformable according to the vibration of the said vibration piece.

また、前記半導体装置においては、前記振動部が、前記ハウジングに形成されて前記空洞部を外方に連通させる開口孔と、該開口孔を閉塞するように前記ハウジングの内面若しくは外面に取り付けられて弾性変形可能な弾性膜とを備えるとしてもよい。   Further, in the semiconductor device, the vibration part is attached to an inner surface or an outer surface of the housing so as to close the opening hole formed in the housing and communicating the cavity portion outward. An elastic film that can be elastically deformed may be provided.

本発明によれば、音響等の圧力変動や環境要素が音響孔から空洞部に入り込んだとしても、侵入方向規制構造によってその入り込む向きが規制されるため、半導体センサチップの音響検出部を環境要素及び過度の圧力変動から容易に保護することができる。
また、本発明によれば、ハウジングに振動部を設けることで、過度の圧力変動が入り込むことを抑制できると共に環境要素が入り込むことを防止できるため、半導体センサチップの音響検出部を環境要素及び過度の圧力変動から容易に保護することが可能となる。
According to the present invention, even if pressure fluctuations such as sound and environmental elements enter the cavity from the acoustic hole, the penetration direction is regulated by the intrusion direction regulating structure. And can be easily protected from excessive pressure fluctuations.
In addition, according to the present invention, by providing the vibration part in the housing, it is possible to suppress the excessive pressure fluctuation and to prevent the environmental element from entering. It becomes possible to easily protect against pressure fluctuations.

以下、図1,2を参照して本発明の第1実施形態に係る半導体装置について説明する。図1,2に示すように、この実施形態に係る半導体装置1は、箱型に形成された基板3と、基板3の表面3a側に重ねて配されたマイクロフォンチップ(半導体センサチップ)5、LSIチップ7及び蓋体部材9とを備えており、所謂マイクロフォンパッケージを構成している。   The semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, a semiconductor device 1 according to this embodiment includes a substrate 3 formed in a box shape, and a microphone chip (semiconductor sensor chip) 5 arranged on the surface 3 a side of the substrate 3. An LSI chip 7 and a lid member 9 are provided to constitute a so-called microphone package.

マイクロフォンチップ5は、厚さ方向に貫通する内孔11aを形成してなる支持部11と、支持部11の内孔11aを覆うように設けられて音響等の圧力変動を振動により検出する音響検出部13とを備えている。また、音響検出部13は、支持部11の内孔11aを覆うように設けられた略板状の固定電極13aと、固定電極13aと支持部11の厚さ方向に所定の間隔をもって対向配置されて圧力変動に応じて振動するダイヤフラム13bとを備えている。
LSIチップ7は、マイクロフォンチップ5を駆動制御する役割を果たすものであり、例えばマイクロフォンチップ5からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのA/D変換器、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等を含んで構成されている。
The microphone chip 5 is provided so as to cover the inner hole 11a formed in the thickness direction and an inner hole 11a penetrating in the thickness direction. Part 13. The acoustic detection unit 13 is disposed so as to be opposed to the substantially plate-like fixed electrode 13 a provided so as to cover the inner hole 11 a of the support unit 11 and at a predetermined interval in the thickness direction of the fixed electrode 13 a and the support unit 11. And a diaphragm 13b that vibrates according to pressure fluctuations.
The LSI chip 7 plays a role of driving and controlling the microphone chip 5. For example, an amplification circuit for amplifying an electric signal from the microphone chip 5 and an A / D for processing the electric signal as a digital signal. It includes a converter, a DSP (digital signal processor) and the like.

基板3は、例えばセラミック基板等の所謂多層配線基板をなしており、この基板3には、その表面3aから窪む断面視略矩形状の凹部15が形成されている。なお、基板3がセラミック多層配線基板からなる場合、これは基板3の配線部をなす所定パターンの導電路を形成したセラミックシートを複数積層して製造することができる。そして、前述の凹部15は、環状に形成されたセラミックシートを積層することで形成することができる。
前述のマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7は、不図示のダイボンド材を介して凹部15の底面(搭載面)15aに搭載されている。なお、マイクロフォンチップ5は、その音響検出部13が内孔11aを介してこの凹部15の底面15aに対向するように配されている。
The substrate 3 is a so-called multilayer wiring substrate such as a ceramic substrate, and the substrate 3 is formed with a concave portion 15 having a substantially rectangular shape in cross section that is recessed from the surface 3a. In addition, when the board | substrate 3 consists of a ceramic multilayer wiring board, this can be manufactured by laminating | stacking several ceramic sheets in which the conductive path of the predetermined pattern which makes the wiring part of the board | substrate 3 was formed. And the above-mentioned recessed part 15 can be formed by laminating | stacking the ceramic sheet formed cyclically | annularly.
The microphone chip 5 and the LSI chip 7 are mounted on the bottom surface (mounting surface) 15a of the recess 15 via a die bond material (not shown). The microphone chip 5 is disposed such that the sound detection unit 13 faces the bottom surface 15a of the recess 15 through the inner hole 11a.

そして、凹部15の底面15aに配されたマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7は、第1のワイヤー17によって相互に電気接続されており、また、LSIチップ7は、第2のワイヤー(不図示)を介して凹部15の底面15aに露出する基板3の配線部(不図示)に電気接続されている。なお、基板3の配線部は、基板3の外面まで延びて形成されており、不図示の実装基板に半導体装置1を搭載した状態において、マイクロフォンチップ5及びLSIチップ7が実装基板に電気接続されるようになっている。
さらに、凹部15の底面15aには、LSIチップ7、並びに、これと第1のワイヤー17及び第2のワイヤーとの接合部分を封止する樹脂封止部19が形成されており、この樹脂封止部19によってLSIチップ7及び前記接合部分が保護されている。
The microphone chip 5 and the LSI chip 7 disposed on the bottom surface 15a of the recess 15 are electrically connected to each other by the first wire 17, and the LSI chip 7 is connected to the second wire (not shown). And is electrically connected to a wiring portion (not shown) of the substrate 3 exposed to the bottom surface 15a of the recess 15. The wiring portion of the substrate 3 is formed so as to extend to the outer surface of the substrate 3, and the microphone chip 5 and the LSI chip 7 are electrically connected to the mounting substrate in a state where the semiconductor device 1 is mounted on the mounting substrate (not shown). It has become so.
Further, the bottom surface 15a of the recess 15 is formed with a resin sealing portion 19 for sealing the LSI chip 7 and the joint portion between the LSI chip 7 and the first wire 17 and the second wire. The LSI chip 7 and the joint portion are protected by the stopper 19.

蓋体部材9は、例えば銅材等の導電性を有する材料を略板状に形成したものであり、基板3の表面3aに固定されている。そして、この蓋体部材9は、凹部15を覆うことで、すなわち、基板3の底面15a、マイクロフォンチップ5及びLSIチップ7の上方を覆うことで、基板3と共にマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7を含む空洞部Sを形成するようになっている。また、蓋体部材9には、その厚さ方向に貫通して空洞部Sを外方に連通させる音響孔21が形成されている。
したがって、蓋体部材9は、基板3と共に空洞部S及びこれを外方に連通させる音響孔21を有するハウジング4を構成しており、このハウジング4内にマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7が配されることになる。
The lid member 9 is formed by forming a conductive material such as a copper material in a substantially plate shape, and is fixed to the surface 3 a of the substrate 3. The lid member 9 includes the microphone chip 5 and the LSI chip 7 together with the substrate 3 by covering the recess 15, that is, covering the bottom surface 15 a of the substrate 3, the microphone chip 5, and the LSI chip 7. A cavity S is formed. The lid member 9 is formed with an acoustic hole 21 that penetrates in the thickness direction and communicates the cavity S outward.
Accordingly, the lid member 9 constitutes the housing 4 having the cavity portion S and the acoustic hole 21 communicating with the substrate 3 together with the substrate 3, and the microphone chip 5 and the LSI chip 7 are arranged in the housing 4. Will be.

ところで、蓋体部材9には、その厚さ方向に貫く平面視で曲線状(図示例では円弧状)の切り込み線23a、及び、その両端を結ぶ平面視直線状の折り曲げ線23bが形成されており、これら切り込み線23a及び折り曲げ線23bによって囲まれた平面視の領域部分(図示例における略半円状の領域部分)が、マイクロフォンチップ5やLSIチップ7に対向してハウジング4の内面をなす蓋体部材9の裏面9aから空洞部S側に向けて突出するように折り曲げ線23bにおいて折り曲げられている。これにより、蓋体部材9のうち切り込み線23a及び折り曲げ線23bによって囲まれた平面視の領域部分が、ハウジング4の内面から空洞部S側に突出する略板状の突出壁部25をなし、前述した音響孔21の周縁は、この突出壁部25を形成した状態で切り込み線23a及び折り曲げ線23bによって画成されている。
ここで、切り込み線23a及び折り曲げ線23bは樹脂封止部19によって封止されたLSIチップ7の上方に形成されており、また、折り曲げ線23bが切り込み線23aよりもマイクロフォンチップ5に近い側に形成されている。これによって、突出壁部25が音響孔21と音響検出部13との間に配されることになる。
By the way, the lid member 9 is formed with a cut line 23a having a curved line shape (arc shape in the illustrated example) penetrating in the thickness direction and a fold line 23b having a linear line shape connecting the both ends. An area portion in plan view (substantially semicircular area portion in the illustrated example) surrounded by the cut line 23a and the fold line 23b faces the microphone chip 5 and the LSI chip 7 and forms the inner surface of the housing 4. The lid member 9 is bent at a folding line 23b so as to protrude from the back surface 9a toward the cavity S side. Thereby, the region portion in plan view surrounded by the cut line 23a and the folding line 23b in the lid member 9 forms a substantially plate-like protruding wall portion 25 that protrudes from the inner surface of the housing 4 toward the cavity S, The peripheral edge of the acoustic hole 21 described above is defined by a cut line 23a and a folding line 23b in a state where the protruding wall portion 25 is formed.
Here, the cut line 23a and the fold line 23b are formed above the LSI chip 7 sealed by the resin sealing portion 19, and the fold line 23b is closer to the microphone chip 5 than the cut line 23a. Is formed. Thus, the protruding wall portion 25 is disposed between the acoustic hole 21 and the acoustic detection portion 13.

また、突出壁部25は、音響孔21の周縁をなす折り曲げ線23bを起点として、音響検出部13から離れる方向に傾斜しており、平面視で音響孔21から外方に露出するように配されている。したがって、圧力変動や太陽光や粉塵、液滴等の環境要素は、音響孔21から空洞部Sに入り込む段階において、突出壁部25によって音響検出部13から離れる方向(図2の矢印a)に規制されることになる。すなわち、この実施形態においては、突出壁部25が、音響孔21から空洞部Sに入り込む圧力変動や環境要素が音響孔21から直接音響検出部13に向かうことを阻止する侵入方向規制構造をなしている。
なお、空洞部Sに入り込んだ圧力変動は、ハウジング4内において反射・回折することで音響検出部13に到達し、これによって圧力変動を検出することができる。
Further, the protruding wall portion 25 is inclined in a direction away from the sound detection portion 13 with a bend line 23b forming the periphery of the sound hole 21 as a starting point, and is arranged so as to be exposed outward from the sound hole 21 in plan view. Has been. Accordingly, environmental elements such as pressure fluctuations, sunlight, dust, and droplets enter the cavity S from the acoustic hole 21 in the direction away from the acoustic detection unit 13 by the protruding wall 25 (arrow a in FIG. 2). It will be regulated. That is, in this embodiment, the protruding wall portion 25 has an intrusion direction regulating structure that prevents pressure fluctuations and environmental elements entering the cavity portion S from the acoustic hole 21 from directing from the acoustic hole 21 to the acoustic detection portion 13. ing.
It should be noted that the pressure fluctuation that has entered the cavity S reaches the acoustic detection unit 13 by being reflected and diffracted in the housing 4, whereby the pressure fluctuation can be detected.

次に、上記構成の半導体装置1の製造方法について述べる。
半導体装置1を製造する際には、凹部15を有する基板3を予め製造しておき、基板3の底面15aにマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7を固定する(チップ搭載工程)。次いで、ワイヤーボンディングにより、マイクロフォンチップ5とLSIチップ7との間に第1のワイヤー17を配すると共に、LSIチップ7と基板3の配線部との間に第2のワイヤーを配する(配線工程)。そして、配線工程の終了後には、前述のワイヤーとの接合部分を含むLSIチップ7全体を封止する樹脂封止部19を形成する(封止工程)。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1 having the above configuration will be described.
When manufacturing the semiconductor device 1, the substrate 3 having the recess 15 is manufactured in advance, and the microphone chip 5 and the LSI chip 7 are fixed to the bottom surface 15a of the substrate 3 (chip mounting process). Next, the first wire 17 is disposed between the microphone chip 5 and the LSI chip 7 by wire bonding, and the second wire is disposed between the LSI chip 7 and the wiring portion of the substrate 3 (wiring process). ). And after completion | finish of a wiring process, the resin sealing part 19 which seals the whole LSI chip 7 including the junction part with the above-mentioned wire is formed (sealing process).

また、これらチップ搭載工程、配線工程及び封止工程の前後あるいは同時に、蓋体部材9を形成する(蓋体形成工程)。
この蓋体形成工程においては、はじめに、蓋体部材9にその厚さ方向に貫く平面視曲線状の切り込み線23aを形成する(切り込み形成工程)。次いで、蓋体部材9に切り込み線23aの両端を結ぶ折り曲げ線23bが形成されるように蓋体部材9に塑性変形加工を施す(変形加工工程)。この塑性変形加工を施すことにより、切り込み線23a及び折り曲げ線23bによって囲まれた領域が蓋体部材9の裏面(一方の主面)9aから突出する突出壁部25とされ、また、突出壁部25が形成された状態における切り込み線23a及び折り曲げ線23bが音響孔21の周縁となる。なお、具体的な塑性変形加工としては、例えばプレス加工が挙げられる。
Further, the lid member 9 is formed before or after or simultaneously with the chip mounting process, the wiring process and the sealing process (lid forming process).
In this lid forming step, first, a cut line 23a having a curved shape in plan view penetrating in the thickness direction is formed in the lid member 9 (cut forming step). Next, plastic deformation processing is performed on the lid member 9 so that bending lines 23b connecting both ends of the cut line 23a are formed on the lid member 9 (deformation processing step). By performing this plastic deformation process, the region surrounded by the cut line 23a and the folding line 23b is formed as a protruding wall portion 25 protruding from the back surface (one main surface) 9a of the lid member 9, and the protruding wall portion The cut line 23 a and the fold line 23 b in the state in which 25 is formed are the periphery of the acoustic hole 21. In addition, as a concrete plastic deformation process, a press work is mentioned, for example.

そして、上述したチップ搭載工程、配線工程、封止工程及び蓋体形成工程の終了後には、蓋体部材9を基板3の表面3aに固定することで(蓋体設置工程)、基板3及び蓋体部材9により空洞部Sが形成され、半導体装置1の製造が完了する。なお、この蓋体設置工程においては、蓋体部材9の裏面9aが凹部15の底面15aに対向するように、かつ、突出壁部25が音響孔21と音響検出部13との間に配されるように、蓋体部材9を固定すればよい。   Then, after the above-described chip mounting process, wiring process, sealing process, and lid forming process are completed, the lid member 9 is fixed to the surface 3a of the substrate 3 (lid body setting process), thereby the substrate 3 and the lid. The cavity S is formed by the body member 9, and the manufacture of the semiconductor device 1 is completed. In this lid installation step, the protruding wall 25 is disposed between the acoustic hole 21 and the acoustic detector 13 so that the back surface 9a of the lid member 9 faces the bottom surface 15a of the recess 15. In this way, the lid member 9 may be fixed.

上記半導体装置1によれば、突出壁部25が形成されているため、空洞部Sに入り込んだ音響等の圧力変動が直接音響検出部13に向かうことがなく、ハウジング4の内面や突出壁部25等において反射や回折したものが音響検出部13に到達することになる。したがって、過度の圧力変動が空洞部Sに入り込んだとしても、前述の反射や回折によってこの圧力変動を減衰させることができるため、圧力変動によって音響検出部13に過度の応力がかかってしまうことを防止できる。
また、太陽光や粉塵、液滴等の環境要素が音響孔21から空洞部Sに入り込んだとしても、突出壁部25によって直接音響検出部13に到達することが防止されるため、音響検出部13に液滴や粉塵等が付着したり、光が到達するなどしてマイクロフォンチップ5の特性が変動することも防止できる。
According to the semiconductor device 1, since the protruding wall portion 25 is formed, pressure fluctuations such as sound entering the cavity portion S do not go directly to the acoustic detection portion 13, and the inner surface of the housing 4 and the protruding wall portion. What is reflected or diffracted at 25 or the like reaches the sound detection unit 13. Therefore, even if excessive pressure fluctuations enter the cavity S, the pressure fluctuations can be attenuated by the above-described reflection and diffraction, so that excessive stress is applied to the acoustic detection unit 13 due to the pressure fluctuations. Can be prevented.
In addition, even if environmental elements such as sunlight, dust, and droplets enter the cavity S from the acoustic hole 21, it is prevented from reaching the acoustic detection unit 13 directly by the protruding wall portion 25. It is possible to prevent the characteristics of the microphone chip 5 from fluctuating due to, for example, liquid droplets or dust adhering to 13 or the arrival of light.

また、半導体装置1及びその製造方法によれば、突出壁部25が蓋体部材9に一体に形成されるため、ハウジング4の構成部品点数を減らして、半導体装置1の製造コスト削減を図ることができる。
さらに、蓋体部材9の一部を折り曲げることで音響孔21及び突出壁部25を同時に形成することができるため、半導体装置1の製造効率向上を図ることもできる。
In addition, according to the semiconductor device 1 and the manufacturing method thereof, since the protruding wall portion 25 is formed integrally with the lid member 9, the number of component parts of the housing 4 can be reduced to reduce the manufacturing cost of the semiconductor device 1. Can do.
Furthermore, since the acoustic hole 21 and the protruding wall portion 25 can be formed at the same time by bending a part of the lid member 9, the manufacturing efficiency of the semiconductor device 1 can be improved.

なお、上記実施形態において、音響孔21及び突出壁部25は、蓋体部材9に形成された平面視曲線状の切り込み線23a及び直線状の折り曲げ線23bによって画成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも折り曲げ線23bが切り込み線23aよりもマイクロフォンチップ5に近い側に形成されていればよく、任意形状の切り込み線23a及び折り曲げ線23bによって画成することが可能である。
すなわち、例えば図3〜5に示すように、音響孔31及び突出壁部33は、平面視直線状の切り込み線32a及びこの両端を結ぶように形成された複数の平面視直線状の折り曲げ線32b〜32dによって画成されるとしても構わない。なお、図示例では複数の直線状の折り曲げ線32b〜32dが形成されているが、例えば1つの曲線状の折り曲げ線であってもよい。
In the above embodiment, the acoustic hole 21 and the protruding wall portion 25 are defined by the curved cut line 23a and the linear folding line 23b formed in the lid member 9, However, it is sufficient that at least the folding line 23b is formed on the side closer to the microphone chip 5 than the cut line 23a, and the cut line 23a and the folding line 23b can be defined by any shape.
That is, for example, as shown in FIGS. 3 to 5, the acoustic hole 31 and the projecting wall portion 33 are each formed of a cut line 32 a that is linear in plan view and a plurality of linear fold lines 32 b that are formed so as to connect both ends thereof. It may be defined by ~ 32d. In the illustrated example, a plurality of linear folding lines 32b to 32d are formed. However, for example, a single curved folding line may be used.

この場合には、上記実施形態と同様の変形加工工程において塑性変形加工を施すことにより、切り込み線32a及び折り曲げ線32b〜32dによって囲まれる領域部分が、蓋体部材9の裏面9aから突出することになり、突出壁部33をなす。また、突出壁部33が形成された状態における切り込み線32a及び折り曲げ線32b〜32dが音響孔31の周縁をなす。
なお、図3に示す蓋体部材9の平面図においては、音響孔31及び突出壁部33が平面視で台形状に形成され、図4に示す蓋体部材9の断面図においては、突出壁部33が上記実施形態と同様に音響検出部13から離れる方向に傾斜している。また、図5に示す突出壁部33の断面視形状は円弧状となっている。すなわち、図示例の突出壁部33は、切り込み線32a及び折り曲げ線32bによって囲まれる領域部分を蓋体部材9の表面9bから窪ませることで形成されている。
In this case, by performing plastic deformation in the deformation process similar to the above embodiment, the region surrounded by the cut line 32a and the fold lines 32b to 32d protrudes from the back surface 9a of the lid member 9. The projecting wall 33 is formed. Further, the cut line 32 a and the folding lines 32 b to 32 d in the state where the protruding wall portion 33 is formed form the periphery of the acoustic hole 31.
In the plan view of the lid member 9 shown in FIG. 3, the acoustic hole 31 and the protruding wall portion 33 are formed in a trapezoidal shape in plan view, and in the sectional view of the lid member 9 shown in FIG. The part 33 is inclined in a direction away from the sound detection unit 13 as in the above embodiment. Moreover, the cross-sectional view shape of the protrusion wall part 33 shown in FIG. 5 is circular arc shape. That is, the protruding wall portion 33 in the illustrated example is formed by recessing a region portion surrounded by the cut line 32 a and the fold line 32 b from the surface 9 b of the lid member 9.

また、上記実施形態においては、突出壁部25が、音響検出部13から離れる方向に傾斜して平面視で音響孔21から外方に露出するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも音響孔21と音響検出部13との間に配されていればよい。すなわち、例えば図6に示すように、突出壁部25は、その傾斜方向の中途部25aに折り目を付けて形成されるとしてもよいし、例えば、蓋体部材9の裏面9aから垂直に突出させるとしてもよい。
また、例えば図7に示すように、突出壁部37は、蓋体部材9とは別個の部材によって形成されるとしても構わない。なお、この場合には、突出壁部37とは個別に音響孔39を蓋体部材9に形成する必要がある。
Moreover, in the said embodiment, although the protrusion wall part 25 inclined in the direction away from the acoustic detection part 13 and exposed outside from the acoustic hole 21 by planar view, it is not restricted to this, At least an acoustic hole What is necessary is just to be distribute | arranged between 21 and the acoustic detection part 13. FIG. That is, for example, as shown in FIG. 6, the protruding wall portion 25 may be formed by forming a crease in the middle portion 25 a in the inclined direction, or, for example, vertically protrudes from the back surface 9 a of the lid member 9. It is good.
For example, as shown in FIG. 7, the protruding wall portion 37 may be formed by a member separate from the lid member 9. In this case, it is necessary to form the acoustic hole 39 in the lid member 9 separately from the protruding wall portion 37.

また、ハウジング4には、音響孔21及び突出壁部25が形成されることに加え、例えば図8〜10に示すように、環境要素の少なくとも一部を空洞部Sから外方に放出するための開口孔41,42,43が形成されるとしてもよく、突出壁部25が音響孔21から空洞部Sに入り込んだ圧力変動や環境要素の少なくとも一部を開口孔41,42,43まで導くように形成されるとしても構わない。
すなわち、例えば図8,9に示すように、前記開口孔41,42が、突出壁部25によって規制された圧力変動や環境要素の入り込む向きの前方に位置するように、ハウジング4を構成する基板3のうち、ハウジング4の内面をなす凹部15の側面に開口するとしてもよい。また、例えば図10に示すように、前記開口孔43は蓋体部材9に形成されるとしてもよい。この構成の場合は、突出壁部25によって規制された圧力変動や環境要素の入り込む向きの前方側に樹脂封止部19の上面部分を配置させると共に樹脂封止部19にその上面部分から窪む凹部19aを形成し、この凹部19aにおいて音響孔21から入り込んだ圧力変動や環境要素の流れの向きを開口孔43に向かわせるように変更させればよい。
Further, in addition to the acoustic hole 21 and the protruding wall portion 25 being formed in the housing 4, for example, as shown in FIGS. 8 to 10, at least a part of the environmental element is discharged outward from the cavity S. The opening wall 41, 42, 43 may be formed, and the protruding wall portion 25 guides at least part of the pressure fluctuation and the environmental element that has entered the cavity S from the acoustic hole 21 to the opening holes 41, 42, 43. It does not matter if it is formed as follows.
That is, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, the substrate that constitutes the housing 4 so that the opening holes 41 and 42 are located in front of the direction in which the pressure fluctuations regulated by the protruding wall portion 25 and the environmental elements enter. 3 may be open to the side surface of the recess 15 forming the inner surface of the housing 4. For example, as shown in FIG. 10, the opening hole 43 may be formed in the lid member 9. In the case of this configuration, the upper surface portion of the resin sealing portion 19 is disposed on the front side in the direction in which the pressure fluctuation and the environmental elements are regulated, which are regulated by the protruding wall portion 25, and the resin sealing portion 19 is recessed from the upper surface portion. A concave portion 19 a is formed, and the pressure fluctuation and the flow direction of environmental elements entering from the acoustic hole 21 in the concave portion 19 a may be changed to face the opening hole 43.

これらの場合には、音響孔21から空洞部Sに入り込んだ過度の圧力変動や環境要素の一部を、突出壁部25や樹脂封止部19の上面側に形成された凹部19aによって開口孔41,42,43まで案内すると共に、開口孔41,42,43からハウジング4の外方に放出することができるため、音響検出部13に過度の応力がかかってしまうこと、及び、マイクロフォンチップ5の特性が変動することをさらに確実に防止できる。
なお、図9に示すように、空洞部S側から外方に向けて基板3を貫通する開口孔42の貫通方向が突出壁部25の傾斜方向に一致している場合には、突出壁部25の傾斜方向に沿って入り込んだ環境要素や過度の圧力変動をさらに効率よく開口孔42から外方に放出することが可能となる。
In these cases, excessive pressure fluctuations and part of the environmental elements that have entered the cavity S from the acoustic hole 21 are opened by the recesses 19 a formed on the upper surface side of the protruding wall 25 and the resin sealing portion 19. 41, 42, and 43 can be guided to the outside of the housing 4 through the opening holes 41, 42, and 43, so that excessive stress is applied to the acoustic detection unit 13 and the microphone chip 5. It is possible to more reliably prevent the characteristics of the fluctuating.
In addition, as shown in FIG. 9, when the penetration direction of the opening hole 42 which penetrates the board | substrate 3 toward the outward from the cavity part S side corresponds to the inclination direction of the projection wall part 25, a projection wall part It is possible to discharge environmental elements and excessive pressure fluctuations that have entered along the inclination direction of 25 through the opening hole 42 more efficiently.

そして、前記開口孔41,42,43を形成した半導体装置20,30,40を携帯電話機等の電子機器を構成する筐体50内部に配置する場合には、図8〜10に示すように、音響孔21が筐体50に形成されて音響を外方から該筐体50内部に導くための導入孔51に臨むように配置すると共に、半導体装置20,30,40の音響孔21と筐体50の導入孔51との間を筐体の内部空間に対して隔離すればよい。なお、隔離する方法は、例えば図8,10に示すように、導入孔51の周縁に位置する筐体50の内面50aから突出する環状突起部52を音響孔21周囲に位置する蓋体部材9の表面9bに突き当ててもよいし、例えば図9に示すように、音響孔21と導入孔51との間にガスケット等の別個の音漏れ防止用の部材55を挟み込むとしても構わない。
このように半導体装置20,30,40を配置することで、前述した開口孔41,42,43が空洞部Sを筐体50の内部空間に連通させることが可能となるため、筐体50の外方の圧力変動や環境要素が開口孔41,42,43から空洞部S内に侵入することを容易に防止できる。
And when arrange | positioning the semiconductor devices 20, 30, 40 which formed the said opening holes 41, 42, 43 inside the housing | casing 50 which comprises electronic devices, such as a mobile telephone, as shown in FIGS. The acoustic hole 21 is formed in the housing 50 so as to face the introduction hole 51 for guiding the sound from the outside to the inside of the housing 50, and the acoustic hole 21 and the housing of the semiconductor devices 20, 30, 40. What is necessary is just to isolate between 50 introduction holes 51 with respect to the internal space of a housing | casing. For example, as shown in FIGS. 8 and 10, the lid member 9 is located around the acoustic hole 21 with the annular protrusion 52 protruding from the inner surface 50 a of the housing 50 located at the periphery of the introduction hole 51. For example, as shown in FIG. 9, a separate sound leakage preventing member 55 such as a gasket may be sandwiched between the acoustic hole 21 and the introduction hole 51.
By arranging the semiconductor devices 20, 30, and 40 in this way, the opening holes 41, 42, and 43 described above can communicate the cavity S with the internal space of the casing 50. It is possible to easily prevent outward pressure fluctuations and environmental elements from entering the cavity S through the opening holes 41, 42, and 43.

なお、音響孔21から空洞部S内に入り込んだ環境要素や音響変動を外方に放出する手法は、上述した開口孔41,42,43の形成に限ることはない。すなわち、例えば図11に示すように、基板3に空洞部Sから外方に連通する貫通孔61を形成すると共に、蓋体部材9に形成された音響孔62と前記貫通孔61とを連結する管状のパイプ部63を空洞部S内に設けてもよい。ここで、パイプ部63の周壁部には、パイプ部63内と空洞部Sとを連通する複数の連通孔64が形成されている。   Note that the method of releasing the environmental elements and the acoustic fluctuations that have entered the cavity S from the acoustic hole 21 to the outside is not limited to the formation of the opening holes 41, 42, and 43 described above. That is, for example, as shown in FIG. 11, a through hole 61 that communicates outward from the cavity S is formed in the substrate 3, and the acoustic hole 62 formed in the lid member 9 is connected to the through hole 61. A tubular pipe 63 may be provided in the cavity S. Here, in the peripheral wall portion of the pipe portion 63, a plurality of communication holes 64 for communicating the inside of the pipe portion 63 and the cavity portion S are formed.

この構成の半導体装置60では、圧力変動が音響孔62からパイプ部63に入り込むと、その一部がパイプ部63の連通孔64を介して空洞部Sに入り込み、その残部が貫通孔61からハウジング4の外方に抜け出ることになる。すなわち、空洞部Sに入り込んで音響検出部13に到達する圧力変動は、少なくともパイプ部63の連通孔64において回折して減衰されたものとなる。これにより、過度の圧力変動が直接空洞部Sに入り込むことが抑制され、この圧力変動によって音響検出部13に過度の応力がかかってしまうことを防止できる。したがって、この構成の半導体装置60においては、パイプ部63が侵入方向規制構造の役割を果たすことになる。   In the semiconductor device 60 having this configuration, when pressure fluctuation enters the pipe part 63 from the acoustic hole 62, a part of the pressure part enters the cavity S through the communication hole 64 of the pipe part 63, and the remaining part from the through hole 61 to the housing. 4 will come out of the outside. That is, the pressure fluctuation that enters the cavity S and reaches the acoustic detection unit 13 is diffracted and attenuated at least in the communication hole 64 of the pipe portion 63. Thereby, it is possible to suppress an excessive pressure fluctuation from directly entering the cavity S, and it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the acoustic detection unit 13 due to the pressure fluctuation. Therefore, in the semiconductor device 60 having this configuration, the pipe portion 63 serves as an intrusion direction regulating structure.

また、外方から音響孔62に到達する太陽光や粉塵、液滴等の環境要素もパイプ部63及びこれに形成された連通孔64を介さなければ、音響検出部13に到達することがないため、音響検出部13に液滴や粉塵等が付着したり、光が到達するなどしてマイクロフォンチップ5の特性が変動することも防止できる。
なお、この半導体装置60においても、図8〜10に示した半導体装置20,30,40と同様に筐体50内部に配置することで、筐体50の外方の圧力変動や環境要素が貫通孔61からパイプ部63内及び連通孔64を介して空洞部S内に侵入することを容易に防止できる。
In addition, environmental elements such as sunlight, dust, and droplets that reach the acoustic hole 62 from the outside do not reach the acoustic detection unit 13 unless they pass through the pipe portion 63 and the communication hole 64 formed in the pipe portion 63. Therefore, it is possible to prevent the characteristics of the microphone chip 5 from fluctuating due to droplets, dust, or the like adhering to the acoustic detection unit 13 or light reaching.
In this semiconductor device 60 as well, as in the semiconductor devices 20, 30, and 40 shown in FIGS. Intrusion into the hollow portion S from the hole 61 through the pipe 63 and the communication hole 64 can be easily prevented.

次に、本発明による第2実施形態について図12,13を参照して説明する。なお、この第2実施形態の半導体装置のうち、第1実施形態の半導体装置1の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that, in the semiconductor device of the second embodiment, the same components as those of the semiconductor device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図12,13に示すように、この実施形態に係る半導体装置70の蓋体部材9には、空洞部Sを外方に連通させる音響孔71が形成されている。この音響孔71は、蓋体部材9の表面9bから裏面9a側に向けて彫り込まれた第1の凹欠部71aと、蓋体部材9の裏面9aから表面9b側に向けて彫り込まれた第2の凹欠部71bとを連ねて構成されている。これら2つの凹欠部71a,71bは、樹脂封止部19によって封止されたLSIチップ7の上方に形成されている。また、2つの凹欠部71a,71bは、これらの一部のみが蓋体部材9の厚さ方向に重なるように、平面視で相互にずれた位置に配されている。具体的には、第1の凹欠部71aが第2の凹欠部71bよりもマイクロフォンチップ5に近い側に形成されている。
すなわち、この音響孔71は、ハウジング4の外方側から空洞部Sに向けてマイクロフォンチップ5から漸次離れるように形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, an acoustic hole 71 is formed in the lid member 9 of the semiconductor device 70 according to this embodiment so that the cavity S communicates outward. The acoustic hole 71 includes a first recess 71a carved from the front surface 9b of the lid member 9 toward the back surface 9a side, and a first recessed portion 71a carved from the back surface 9a of the lid member 9 toward the front surface 9b side. The two recessed portions 71b are connected to each other. These two recesses 71 a and 71 b are formed above the LSI chip 7 sealed by the resin sealing portion 19. Further, the two recessed portions 71 a and 71 b are arranged at positions shifted from each other in plan view so that only a part of them is overlapped in the thickness direction of the lid member 9. Specifically, the first recess 71a is formed closer to the microphone chip 5 than the second recess 71b.
That is, the acoustic hole 71 is formed so as to be gradually separated from the microphone chip 5 toward the cavity S from the outer side of the housing 4.

したがって、圧力変動や環境要素は、音響孔71から空洞部Sに入り込む段階において、この音響孔71によって音響検出部13から離れる方向(図13の矢印a)に規制されることになる。すなわち、この実施形態においては、2つの凹欠部71a,71bによって構成される音響孔71が、空洞部Sに入り込む圧力変動や環境要素が音響孔71から直接音響検出部13に向かうことを阻止する侵入方向規制構造をなしている。
なお、図示例においては、各凹欠部71a,71bの深さ寸法が蓋体部材9の厚さ寸法の略半分に設定されているが、これに限ることはなく、少なくとも各凹欠部71a,71bの深さ寸法が蓋体部材9の厚さ寸法未満、かつ、2つの凹欠部71a,71bの深さ寸法の合計が蓋体部材9の厚さ寸法以上となっていればよい。また、2つの凹欠部71a,71bが蓋体部材9の厚さ方向に重なる領域も任意に設定することが可能である。
Accordingly, pressure fluctuations and environmental factors are regulated in a direction away from the acoustic detection unit 13 (arrow a in FIG. 13) by the acoustic hole 71 when entering the cavity S from the acoustic hole 71. That is, in this embodiment, the acoustic hole 71 constituted by the two recessed portions 71a and 71b prevents pressure fluctuations and environmental elements entering the cavity S from directing from the acoustic hole 71 directly to the acoustic detection unit 13. It has an intrusion direction regulation structure.
In the illustrated example, the depth dimension of each recessed part 71a, 71b is set to approximately half the thickness dimension of the lid member 9. However, the present invention is not limited to this, and at least each recessed part 71a. 71b is less than the thickness dimension of the lid member 9 and the sum of the depth dimensions of the two recessed portions 71a and 71b is equal to or greater than the thickness dimension of the lid member 9. In addition, it is possible to arbitrarily set a region where the two recessed portions 71 a and 71 b overlap in the thickness direction of the lid member 9.

以上のように構成された半導体装置70は、蓋体形成工程を除いて第1実施形態と同様に製造することができる。すなわち、この半導体装置70の蓋体部材9を形成する場合には、蓋体部材9の表面9b及び裏面9aにそれぞれハーフエッチング加工を施して第1の凹欠部71a及び第2の凹欠部71bを形成すればよい(彫り込み加工工程)。
なお、蓋体設置工程においては、蓋体部材9の裏面9aが凹部15の底面15aに対向するように、かつ、第1の凹欠部71aが第2の凹欠部71bよりもマイクロフォンチップ5に近い側に配されるように、蓋体部材9を基板3の表面3aに固定すればよい。
上記半導体装置1によれば、第1実施形態と同様に、音響孔71から空洞部Sに入り込んだ圧力変動や環境要素が直接音響検出部13に向かうことがないため、音響検出部13を環境要素及び過度の圧力変動から容易に保護することができる。
The semiconductor device 70 configured as described above can be manufactured in the same manner as in the first embodiment except for the lid forming step. That is, when the lid member 9 of the semiconductor device 70 is formed, the first concave portion 71a and the second concave portion are subjected to half etching on the front surface 9b and the back surface 9a of the lid member 9, respectively. 71b may be formed (engraving process).
In the lid installation step, the microphone chip 5 is such that the back surface 9a of the lid member 9 faces the bottom surface 15a of the recess 15 and the first recess 71a is more than the second recess 71b. What is necessary is just to fix the cover body member 9 to the surface 3a of the board | substrate 3 so that it may distribute | arrange to the near side.
According to the semiconductor device 1, as in the first embodiment, since the pressure fluctuation and the environmental elements that have entered the cavity S from the acoustic hole 71 do not go directly to the acoustic detection unit 13, Easy protection from elements and excessive pressure fluctuations.

なお、上記実施形態においては、音響孔71が2つの有低穴71a,71bによって構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともハウジング4の外方側から空洞部Sに向けてマイクロフォンチップ5から漸次離れるように形成されていればよい。すなわち、例えば図14,15に示すように、音響孔73は蓋体部材9の厚さ方向に対して斜行するように形成されるとしてもよい。
この構成の場合には、音響孔73の孔径を小さく設定したり、蓋体部材9の厚さ方向に対する音響孔73の傾斜角度を大きく設定することにより、音響孔73のうち蓋体部材9の裏面9a側の開口部73aが表面9b側の開口部73bに重なり合うことを防止することもできる(図14参照)。すなわち、平面視で外方から空洞部S内が視認されないようにすることが可能となる。
In the above embodiment, the acoustic hole 71 is constituted by the two low holes 71a and 71b. However, the present invention is not limited to this, and the microphone is at least from the outer side of the housing 4 toward the cavity S. What is necessary is just to form so that it may leave | separate from the chip | tip 5 gradually. That is, for example, as shown in FIGS. 14 and 15, the acoustic hole 73 may be formed to be inclined with respect to the thickness direction of the lid member 9.
In the case of this configuration, by setting the hole diameter of the acoustic hole 73 to be small or setting the inclination angle of the acoustic hole 73 with respect to the thickness direction of the lid member 9 to be large, It is also possible to prevent the opening 73a on the back surface 9a side from overlapping the opening 73b on the front surface 9b side (see FIG. 14). That is, it is possible to prevent the inside of the cavity S from being visually recognized from the outside in a plan view.

また、例えば図16,17に示すように、蓋体部材9にその表面(外面)9bから窪むと共に裏面(内面)9aから突出する窪み部75を形成しておき、音響孔77が窪み部75の側壁部のうち音響検出部13に対向しない部分に形成されるとしても構わない。
この構成では、窪み部75及びその側壁部に形成された音響孔77が、空洞部Sに入り込む圧力変動や環境要素が音響孔77から直接音響検出部13に向かうことを阻止する侵入方向規制構造をなしており、上記実施形態と同様の効果を奏する。
For example, as shown in FIGS. 16 and 17, the lid member 9 is formed with a recess 75 that is recessed from the front surface (outer surface) 9b and protrudes from the back surface (inner surface) 9a, and the acoustic hole 77 is formed as a recess. Of course, it may be formed in a portion of the 75 side walls that does not face the acoustic detector 13.
In this configuration, the intrusion direction restricting structure in which the depression 75 and the acoustic hole 77 formed in the side wall portion prevent pressure fluctuations and environmental elements entering the cavity S from directing from the acoustic hole 77 to the acoustic detection unit 13. The same effects as those of the above-described embodiment are achieved.

次に、本発明による第3実施形態について図18〜20を参照して説明する。なお、この第3実施形態の半導体装置のうち、第1実施形態の半導体装置1の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that, in the semiconductor device of the third embodiment, the same components as those of the semiconductor device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図18,19に示すように、この実施形態に係る半導体装置80の蓋体部材9には、その厚さ方向に貫く平面視略コ字状の切り込み線81が形成されている。そして、蓋体部材9のうち切り込み線81に囲まれた領域が振動片83をなしており、振動片83は蓋体部材9との接続部分を残して蓋体部材9に対して前記厚さ方向に振動可能となっている。また、蓋体部材9の裏面(内面)9aには、例えばゴムからなる弾性変形可能な弾性膜85が切り込み線81を覆うように貼り付けられている。すなわち、この半導体装置80においては、空洞部Sが弾性膜85によってハウジング4の外方に対して密閉されることになる。
なお、図示例においては、切り込み線81が樹脂封止部19によって封止されたLSIチップ7に対向する位置に形成されているが、少なくとも振動片83が空洞部Sに面するように形成されていればよく、例えばマイクロフォンチップ5に対向する位置に形成されるとしても構わない。
As shown in FIGS. 18 and 19, the lid member 9 of the semiconductor device 80 according to this embodiment is provided with a substantially U-shaped cut line 81 penetrating in the thickness direction in a plan view. The region surrounded by the cut line 81 in the lid member 9 forms a vibrating piece 83, and the vibrating piece 83 has a thickness relative to the lid member 9, leaving a connection portion with the lid member 9. It can vibrate in the direction. An elastically deformable elastic film 85 made of, for example, rubber is attached to the back surface (inner surface) 9 a of the lid member 9 so as to cover the cut line 81. That is, in the semiconductor device 80, the cavity S is sealed from the outside of the housing 4 by the elastic film 85.
In the illustrated example, the cut line 81 is formed at a position facing the LSI chip 7 sealed by the resin sealing portion 19, but at least the resonator element 83 is formed to face the cavity S. For example, it may be formed at a position facing the microphone chip 5.

上記構成の半導体装置80は、蓋体形成工程を除いて第1実施形態と同様に製造することができる。すなわち、この半導体装置80の蓋体部材9を形成する場合には、はじめに、蓋体部材9にその厚さ方向に貫く平面視略コ字状の切り込み線81を形成する(切り込み形成工程)。その後、この切り込み線81を覆うように弾性膜85が切り込み線81を覆うように貼り付ければよい(弾性膜貼付工程)。
そして、この半導体装置80においては、ハウジング4の外方において生じた圧力変動が振動片83に到達すると、図20に示すように、振動片83が前記圧力変動に応じて振動すると共にこの振動に応じて弾性膜85が弾性変形する。そして、振動片83の振動に基づいて前記圧力変動が空洞部S内を伝播し、マイクロフォンチップ5の音響検出部13に到達することになる。したがって、これら振動片83及び弾性膜85は、ハウジング4外方の圧力変動に応じて振動すると共に、この振動に基づいて圧力変動を空洞部S内に伝播させる振動部を構成している。
The semiconductor device 80 having the above configuration can be manufactured in the same manner as in the first embodiment except for the lid forming step. That is, when forming the lid member 9 of the semiconductor device 80, first, a substantially U-shaped cut line 81 is formed in the lid member 9 so as to penetrate in the thickness direction (cut formation step). Then, what is necessary is just to affix so that the elastic film 85 may cover the cut line 81 so that this cut line 81 may be covered (elastic film sticking process).
In the semiconductor device 80, when the pressure fluctuation generated outside the housing 4 reaches the vibrating piece 83, the vibrating piece 83 vibrates in accordance with the pressure fluctuation as shown in FIG. Accordingly, the elastic film 85 is elastically deformed. Then, the pressure fluctuation propagates through the cavity S based on the vibration of the vibrating piece 83 and reaches the acoustic detection unit 13 of the microphone chip 5. Therefore, the vibrating piece 83 and the elastic film 85 constitute a vibrating portion that vibrates according to the pressure fluctuation outside the housing 4 and propagates the pressure fluctuation into the cavity S based on the vibration.

上記半導体装置1によれば、ハウジング4に空洞部Sを外方に連通させる音響孔を形成することなく、圧力変動を音響検出部13まで到達させることが可能となる。したがって、環境要素が音響検出部13に到達することはなく、音響検出部13に液滴や粉塵等が付着したり、光が到達する等してマイクロフォンチップ5の特性が変動することを確実に防止できる。
また、過度の圧力変動がハウジング4の外側に到達しても、振動部においてこの圧力変動を減衰させることができるため、圧力変動によって音響検出部13に過度の応力がかかってしまうことを防止できる。なお、圧力変動の減衰率は振動片83や弾性膜85の弾性率を適宜調整すればよい。
以上のことから、この半導体装置80では、音響検出部13を環境要素及び過度の圧力変動から容易に保護することが可能となる。
According to the semiconductor device 1, it is possible to cause the pressure fluctuation to reach the acoustic detection unit 13 without forming an acoustic hole that allows the cavity S to communicate outwardly in the housing 4. Therefore, the environmental element does not reach the acoustic detection unit 13, and it is ensured that the characteristics of the microphone chip 5 fluctuate due to liquid droplets, dust, or the like adhering to the acoustic detection unit 13 or the arrival of light. Can be prevented.
Moreover, even if an excessive pressure fluctuation reaches the outside of the housing 4, the pressure fluctuation can be attenuated in the vibration part, so that it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the acoustic detection part 13 due to the pressure fluctuation. . The attenuation rate of the pressure fluctuation may be adjusted as appropriate by the elastic modulus of the vibrating piece 83 or the elastic film 85.
From the above, in the semiconductor device 80, the acoustic detection unit 13 can be easily protected from environmental elements and excessive pressure fluctuations.

なお、上記実施形態の半導体装置80においては、切り込み線81を覆って空洞部Sをハウジング4の外方に対して密閉する弾性膜85が、蓋体部材9の裏面9aに貼り付けられるとしたが、これに限ることはなく、例えば蓋体部材9の表面(外面)9bに貼り付けられるとしても構わない。
また、切り込み線81は略コ字状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも蓋体部材9に対して振動可能な振動片83を形成可能な形状となっていればよい。
In the semiconductor device 80 of the above embodiment, the elastic film 85 that covers the cut line 81 and seals the cavity S with respect to the outside of the housing 4 is attached to the back surface 9 a of the lid member 9. However, the present invention is not limited to this. For example, the lid member 9 may be attached to the surface (outer surface) 9b.
Further, although the cut line 81 is formed in a substantially U-shape, the present invention is not limited to this, and it is only necessary to have a shape that can form at least the vibrating piece 83 that can vibrate with respect to the lid member 9. .

さらに、蓋体部材9に形成される振動片83の厚さ寸法は、蓋体部材9の他の部分と同等にする必要はなく、例えば図21に示すように、蓋体部材9の他の部分よりも薄くしても構わない。この場合には、蓋体部材9の剛性を保持しながらも振動片83の剛性を小さくすることができるため、小さな圧力変動に対する振動片83の感度を向上させることが可能となる。
なお、振動片83の厚さ寸法を薄くする加工方法としては、例えば蓋体部材9の裏面9aや表面9bにハーフエッチング加工を施すことが挙げられるが、このハーフエッチング加工は弾性膜85を貼り付ける面とは反対側の面に施すことがより好ましい。すなわち、図示例のように、弾性膜85が蓋体部材9の裏面9aに貼り付けられる場合には、蓋体部材9の表面9bにハーフエッチング加工を施せばよい。
Further, the thickness dimension of the vibrating piece 83 formed on the lid member 9 does not need to be equal to the other parts of the lid member 9. For example, as shown in FIG. It may be thinner than the part. In this case, since the rigidity of the vibrating piece 83 can be reduced while maintaining the rigidity of the lid member 9, the sensitivity of the vibrating piece 83 to small pressure fluctuations can be improved.
As a processing method for reducing the thickness dimension of the resonator element 83, for example, a half etching process is performed on the back surface 9a and the front surface 9b of the lid member 9, and the elastic film 85 is attached to the half etching process. More preferably, it is applied to the surface opposite to the surface to be applied. That is, when the elastic film 85 is affixed to the back surface 9 a of the lid member 9 as in the illustrated example, the surface 9 b of the lid member 9 may be half-etched.

また、振動部は、振動片83及び弾性膜85によって構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも圧力変動に応じて振動すると共にこの振動に基づく圧力変動を空洞部S内に伝播させる振動部がハウジング4に設けられていればよい。
したがって、例えば図22に示すように、蓋体部材9にその厚さ方向に貫通して空洞部Sを外方に連通させる開口孔87を形成し、この開口孔87を閉塞するように蓋体部材9の裏面9a若しくは表面9bに上記実施形態と同様の弾性膜89を貼り付けても構わない。この場合には、ハウジング4の外方において生じた圧力変動が弾性膜89に到達すると、弾性膜89が前記圧力変動に応じて振動し、この振動に基づいて前記圧力変動が空洞部S内を伝播することになる。すなわち、この構成においては、弾性膜89が前記圧力変動を空洞部S内に伝播させる振動部を構成している。
In addition, the vibration part is configured by the vibration piece 83 and the elastic film 85. However, the vibration part is not limited thereto, and the vibration part vibrates at least according to the pressure fluctuation and the pressure fluctuation based on the vibration propagates into the cavity S. It is only necessary that the vibrating portion to be provided is provided in the housing 4.
Therefore, for example, as shown in FIG. 22, an opening hole 87 is formed in the lid member 9 so as to penetrate the cavity portion S in the thickness direction, and the lid body 9 is closed so as to close the opening hole 87. The elastic film 89 similar to that in the above embodiment may be attached to the back surface 9a or the front surface 9b of the member 9. In this case, when the pressure fluctuation generated outside the housing 4 reaches the elastic film 89, the elastic film 89 vibrates in accordance with the pressure fluctuation, and the pressure fluctuation is caused in the cavity S based on the vibration. Will propagate. That is, in this configuration, the elastic film 89 constitutes a vibrating part that propagates the pressure fluctuation into the cavity S.

さらに、上述した全ての実施形態において、ハウジング4は、1つの音響孔から音響等の圧力変動を導入しているが、これに限ることはない。ハウジング4には、2つ以上の侵入方向を規制する構造が形成され、複数の音響孔から音響等の圧力変動を導入してもよい。また、この場合には、例えば、突出壁部25とパイプ部63の複数の侵入方向規制構造を併せ持つハウジングを構成してもよい。
以上のようにハウジングを構成することで、音響検出部13が過度の圧力変動や環境要素に影響されずに適正な圧力変動を音響検出部13に到達させることが可能となる。
Furthermore, in all the embodiments described above, the housing 4 introduces pressure fluctuations such as sound from one acoustic hole, but is not limited thereto. The housing 4 may be formed with a structure that regulates two or more intrusion directions, and pressure fluctuations such as sound may be introduced from a plurality of acoustic holes. In this case, for example, a housing having a plurality of intrusion direction regulating structures of the protruding wall portion 25 and the pipe portion 63 may be configured.
By configuring the housing as described above, it is possible for the acoustic detection unit 13 to reach the acoustic detection unit 13 without being affected by excessive pressure fluctuations or environmental factors.

なお、上述した全ての実施形態において、ハウジング4は、凹部15を形成した基板3及び略板状の蓋体部材9によって構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも空洞部S及び侵入方向規制構造をなす突出壁部25や音響孔71,73,75、あるいは、振動部をなす振動片83や弾性膜85,89を有していればよい。したがって、ハウジング4は、例えば前記凹部15を形成していない板状の基板3と、凹部を形成した箱型の蓋体部材9とによって構成されるとしてもよい。また、侵入方向規制構造をなす突出壁部25や音響孔71,73,75、あるいは、振動部をなす振動片83や弾性膜85,89は、例えば基板3に形成されるとしても構わない。   In all the above-described embodiments, the housing 4 is configured by the substrate 3 having the recess 15 and the substantially plate-like lid member 9, but is not limited thereto, and at least the cavity S and What is necessary is just to have the protrusion wall part 25 and the acoustic holes 71, 73, and 75 which form the penetration direction control structure, or the vibration piece 83 and the elastic films 85 and 89 which form the vibration part. Therefore, the housing 4 may be constituted by, for example, the plate-like substrate 3 in which the concave portion 15 is not formed and the box-shaped lid member 9 in which the concave portion is formed. Further, the protruding wall portion 25 and the acoustic holes 71, 73, and 75 forming the intrusion direction regulating structure, or the vibrating piece 83 and the elastic films 85 and 89 forming the vibrating portion may be formed on the substrate 3, for example.

また、蓋体設置工程において、蓋体部材9は、マイクロフォンチップ5及びLSIチップ7の上方を覆うように配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともマイクロフォンチップ5の上方を覆ってこれを含む空洞部Sが形成されるように基板3の搭載面上に配されていればよい。
さらに、マイクロフォンチップ5を搭載する基板3は、セラミック基板等の所謂多層配線基板によって構成されるとしたが、これに限ることはなく、例えばリードフレームを樹脂モールド部により封止して構成されるとしてもよい。
In the lid installation step, the lid member 9 is arranged so as to cover the microphone chip 5 and the LSI chip 7. However, the present invention is not limited to this, and at least covers the microphone chip 5. What is necessary is just to be distribute | arranged on the mounting surface of the board | substrate 3 so that the cavity S containing this may be formed.
Further, the substrate 3 on which the microphone chip 5 is mounted is configured by a so-called multilayer wiring substrate such as a ceramic substrate, but is not limited thereto, and is configured by sealing a lead frame with a resin mold portion, for example. It is good.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

この発明の第1実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 図1の半導体装置のA−A矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 図2の半導体装置のB−B矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG. 図2の半導体装置のC−C矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the semiconductor device of FIG. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を筐体内部に配置した状態を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the state which has arrange | positioned the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention inside the housing | casing. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を筐体内部に配置した状態を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the state which has arrange | positioned the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention inside the housing | casing. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を筐体内部に配置した状態を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the state which has arrange | positioned the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention inside the housing | casing. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図12のD−D矢視断面図である。It is DD sectional view taken on the line of FIG. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 図14の半導体装置のE−E矢視断面図である。It is EE arrow sectional drawing of the semiconductor device of FIG. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 図16の半導体装置のF−F矢視断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG. この発明の第3実施形態に係る半導体装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図18の半導体装置を筐体内部に配置した状態を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the state which has arrange | positioned the semiconductor device of FIG. 18 inside a housing | casing. 筐体内部に配置された図18の半導体装置において、振動片が振動する様子を示す概略側断面図である。FIG. 19 is a schematic side cross-sectional view illustrating a state in which a resonator element vibrates in the semiconductor device of FIG. 18 disposed inside a housing. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に係る半導体装置を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,20,30,40,60,70,80…半導体装置、3…基板、4…ハウジング、5…マイクロフォンチップ(半導体センサチップ)、9…蓋体部材、9a…裏面(内面、一方の主面)、9b…表面(外面)、13…音響検出部、15a…底面(搭載面)、21,31,39,62,77…音響孔、23a,32a…切り込み線、23b,32b…折り曲げ線、25,33,37…突出壁部(侵入方向規制構造)、41,42,43…開口孔、61…貫通孔、63…パイプ部(侵入方向規制構造)、64…連通孔、71,73…音響孔(侵入方向規制構造)、75…窪み部、81…切り込み線、83…振動片、85…弾性膜、87…開口孔、89…弾性膜、S…空洞部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20,30,40,60,70,80 ... Semiconductor device, 3 ... Board | substrate, 4 ... Housing, 5 ... Microphone chip (semiconductor sensor chip), 9 ... Lid member, 9a ... Back surface (inner surface, one main) Surface), 9b ... surface (outer surface), 13 ... acoustic detection unit, 15a ... bottom surface (mounting surface), 21, 31, 39, 62, 77 ... acoustic hole, 23a, 32a ... cut line, 23b, 32b ... bending line , 25, 33, 37 ... protruding wall part (intrusion direction restriction structure), 41, 42, 43 ... opening hole, 61 ... through hole, 63 ... pipe part (intrusion direction restriction structure), 64 ... communication hole, 71, 73 ... acoustic hole (intrusion direction regulating structure), 75 ... dent, 81 ... cut line, 83 ... vibrating piece, 85 ... elastic film, 87 ... opening hole, 89 ... elastic film, S ... cavity

Claims (11)

中空の空洞部及び該空洞部を外方に連通させる音響孔を有するハウジングと、該ハウジング内に配されて圧力変動を振動により検出する音響検出部を有する半導体センサチップとを備え、
前記ハウジングに、前記音響孔から前記空洞部に入り込む前記圧力変動や環境要素が前記音響孔から直接前記音響検出部に向かうことを阻止する侵入方向規制構造が形成されていることを特徴とする半導体装置。
A hollow cavity part and a housing having an acoustic hole for communicating the cavity part to the outside, and a semiconductor sensor chip having an acoustic detection part arranged in the housing and detecting pressure fluctuation by vibration,
The semiconductor is characterized in that an intrusion direction regulating structure is formed in the housing to prevent the pressure fluctuation and environmental elements entering the cavity from the acoustic hole from going directly from the acoustic hole to the acoustic detection unit. apparatus.
前記侵入方向規制構造が、前記ハウジングの内面から突出する突出壁部を備え、
該突出壁部が、前記音響孔と前記音響検出部との間に配されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The intrusion direction regulating structure includes a protruding wall portion protruding from the inner surface of the housing;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the protruding wall portion is disposed between the acoustic hole and the acoustic detection portion.
前記ハウジングに、前記圧力変動や前記環境要素の少なくとも一部を前記空洞部から外方に放出するための開口孔が形成され、
前記突出壁部が、前記音響孔から前記空洞部に入り込んだ前記圧力変動や前記環境要素の少なくとも一部を前記開口孔まで導くように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
In the housing, an opening for discharging at least a part of the pressure fluctuation and the environmental element from the cavity portion is formed,
The said projecting wall part is formed so that at least one part of the said pressure fluctuation and the environmental element which entered the said cavity part from the said acoustic hole may be guide | induced to the said opening hole. Semiconductor device.
前記ハウジングに、切り込み線と該切り込み線の両端を結ぶ折り曲げ線とが形成され、
前記突出壁部が、前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって囲まれた領域部分を空洞部に突出させるように、前記折り曲げ線において折り曲げることで形成され、
前記音響孔の周縁が、前記突出壁部を形成した状態で前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって画成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体装置。
The housing is formed with a score line and a fold line connecting both ends of the score line,
The protruding wall portion is formed by bending at the fold line so as to protrude a region portion surrounded by the cut line and the fold line into the cavity portion,
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein a peripheral edge of the acoustic hole is defined by the cut line and the bending line in a state where the protruding wall portion is formed. 5.
前記侵入方向規制構造が、前記ハウジングの外方側から前記空洞部に向けて前記音響孔を前記半導体センサチップから漸次離すように形成してなることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the intrusion direction restricting structure is formed so that the acoustic hole is gradually separated from the semiconductor sensor chip from the outer side of the housing toward the hollow portion. . 前記ハウジングに、その外面から空洞部に向けて窪むと共に内面から突出する窪み部が形成され、
前記侵入方向規制構造が、前記音響孔を前記音響検出部に対向しない前記窪み部の側壁部に形成してなることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The housing is formed with a recess that protrudes from the outer surface and protrudes from the inner surface toward the cavity.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the intrusion direction restricting structure is formed by forming the acoustic hole in a side wall portion of the hollow portion that does not face the acoustic detection portion.
前記ハウジングに、前記空洞部から外方に連通する貫通孔が形成され、
前記侵入方向規制構造が、前記空洞部内に設けられて前記音響孔と前記貫通孔とを連結する管状のパイプ部からなり、
該パイプ部の周壁部に、前記パイプ部内と前記空洞部とを連通する連通孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
In the housing, a through hole communicating outward from the cavity is formed,
The intrusion direction regulating structure is formed of a tubular pipe portion that is provided in the hollow portion and connects the acoustic hole and the through hole,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a communication hole that connects the inside of the pipe portion and the hollow portion is formed in a peripheral wall portion of the pipe portion.
中空の空洞部を有するハウジングと、前記空洞部に配されて圧力変動を振動により検出する音響検出部を有する半導体センサチップとを備え、
前記ハウジングに、その外方の圧力変動に応じて振動すると共に該振動に基づく圧力変動を前記空洞部に伝播させる振動部が設けられていることを特徴とする半導体装置。
A housing having a hollow cavity part, and a semiconductor sensor chip having an acoustic detection part arranged in the cavity part to detect pressure fluctuations by vibrations,
A semiconductor device characterized in that the housing is provided with a vibrating portion that vibrates in accordance with an external pressure fluctuation and propagates the pressure fluctuation based on the vibration to the hollow portion.
前記振動部が、前記ハウジングとの接続部分を残して前記ハウジングに形成された切り込み線によって囲まれて前記ハウジングに対して振動可能とされた振動片と、前記切り込み線を覆うように前記ハウジングの内面若しくは外面に貼り付けられて前記振動片の振動に応じて弾性変形可能な弾性膜とを備えることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   The vibrating part is surrounded by a cut line formed in the housing, leaving a connection portion with the housing, and a vibrating piece that is capable of vibrating with respect to the housing, and the housing is configured to cover the cut line. The semiconductor device according to claim 8, further comprising: an elastic film attached to an inner surface or an outer surface and capable of being elastically deformed according to vibration of the vibrating piece. 前記振動部が、前記ハウジングに形成されて前記空洞部を外方に連通させる開口孔と、該開口孔を閉塞するように前記ハウジングの内面若しくは外面に取り付けられて弾性変形可能な弾性膜とを備えることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   An opening hole that is formed in the housing and communicates the cavity portion outward, and an elastic membrane that is attached to the inner surface or the outer surface of the housing so as to close the opening hole and is elastically deformable. 9. The semiconductor device according to claim 8, further comprising: 中空の空洞部及び該空洞部を外方に連通させる音響孔を有するハウジング内に、圧力変動を振動により検出する音響検出部を有する半導体センサチップを設けた構成の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
基板の搭載面に前記半導体センサチップを固定するチップ搭載工程と、前記搭載面上に少なくとも前記半導体センサチップの上方を覆う蓋体部材を配置して、前記基板と共に前記空洞部を有する前記ハウジングを形成する蓋体設置工程とを備えると共に、
該蓋体設置工程の前に、前記蓋体部材に線状の切り込み線を形成する切り込み形成工程と、前記蓋体部材に前記切り込み線の両端を結ぶ折り曲げ線が形成されるように前記蓋体部材に塑性変形加工を施して、前記切り込み線及び前記折り曲げ線によって囲まれた領域部分を前記蓋体の一方の主面から突出する突出壁部とすると共に、該突出壁部が形成された状態における前記切り込み線及び前記折り曲げ線を前記音響孔の周縁とする変形加工工程とを備え、
前記蓋体設置工程において、前記一方の主面が前記搭載面に対向するように、かつ、前記突出壁部が前記音響検出部と前期音響孔との間に配されるように、前記蓋体部材を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A semiconductor device for manufacturing a semiconductor device having a structure in which a semiconductor sensor chip having an acoustic detection portion for detecting a pressure fluctuation by vibration is provided in a housing having a hollow cavity portion and an acoustic hole for communicating the cavity portion outward. A manufacturing method comprising:
A chip mounting step of fixing the semiconductor sensor chip on a mounting surface of the substrate; and a lid member that covers at least the upper side of the semiconductor sensor chip on the mounting surface, and the housing having the cavity together with the substrate. And a lid installation process to form,
Prior to the lid installation step, the lid body is formed such that a notch forming step for forming a linear cut line in the lid member and a fold line connecting both ends of the cut line to the lid member are formed. A state in which the member is subjected to plastic deformation processing, and the region surrounded by the cut line and the bending line is formed as a protruding wall portion protruding from one main surface of the lid, and the protruding wall portion is formed. And a deformation process step using the cut line and the bending line in the peripheral edge of the acoustic hole,
In the lid installation step, the lid body is arranged such that the one main surface faces the mounting surface and the protruding wall portion is disposed between the acoustic detection unit and the previous acoustic hole. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising arranging a member.
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