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CN103548361B - 半导体装置及麦克风 - Google Patents

半导体装置及麦克风 Download PDF

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CN103548361B
CN103548361B CN201280021251.7A CN201280021251A CN103548361B CN 103548361 B CN103548361 B CN 103548361B CN 201280021251 A CN201280021251 A CN 201280021251A CN 103548361 B CN103548361 B CN 103548361B
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CN
China
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mentioned
component
housing
conductive layer
mike
Prior art date
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CN201280021251.7A
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鞍谷直人
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MMI Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Omron Corp
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Publication date
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Abstract

通过上下重叠壳体44和基板45而形成封装。在设置了壳体44的凹部46的顶面安装麦克风芯片42，在基板45的上表面安装电路元件43。麦克风芯片42通过焊线50连接到壳体下表面的焊盘48上，电路元件43通过焊线连接到基板上表面的焊盘上。通过导电性材料86接合与壳体下表面的焊盘48导通的壳体侧接合部49和与基板上表面的焊盘导通的基板侧接合部69。在焊接用焊盘48及壳体侧接合部49的附近，在壳体44内嵌入了电磁屏蔽用的导电层55。

Description

半导体装置及麦克风
技术领域
本发明涉及半导体装置及麦克风，具体而言，涉及在封装内容置有半导体元件的半导体装置。此外，还涉及在封装内容置有麦克风芯片（microphone chip）（声音传感器）的麦克风。
背景技术
在具备麦克风芯片和电路元件的麦克风中，麦克风芯片和电路元件之间用高阻抗的布线连接。但是，一般来说，在使用高阻抗的布线时，容易通过布线拾取噪声。若通过布线拾取噪声，则从麦克风芯片发送到电路元件的信号上承载噪声，因此检测信号的信噪比（S/N）变差。因此，麦克风最好构成为尽量不通过连结麦克风芯片和电路元件的布线部分拾取噪声的结构。
作为将麦克风芯片和电路元件容置在封装内的麦克风，有记载在专利文献1中的装置。图1是记载在专利文献1中的麦克风11（封装模块）的截面图。在该麦克风11，在印刷电路板14的上表面排列粘接了麦克风芯片12和电路元件13，由重叠在印刷电路板14的上表面的壳体15覆盖了麦克风芯片12和电路元件13。麦克风芯片12通过设置在底面的焊锡球16和贯通麦克风芯片12的正反面的贯通电极17，与印刷电路板14连接。此外，电路元件13通过设在底面的焊锡球18与印刷电路板14连接。此外，麦克风芯片12和电路元件13通过设在印刷电路板14上的图案布线连接。
在如专利文献1的麦克风11那样的结构中，用于连接麦克风芯片12和电路元件13的图案布线设在印刷电路板14的上表面，因此，被由印刷电路板14及壳体15构成的封装所包围。因此，若在印刷电路板14和壳体15整体上设置接地导体，则很难受到外部噪声的影响。
此外，图2所示的麦克风21，在壳体15的底面排列安装有麦克风芯片12和电路元件13，在壳体15的下方接合了印刷电路板14。在该麦克风21，麦克风芯片12和电路元件13通过高阻抗的焊线（Bonding Wire）22连接。电路元件13通过低阻抗的焊线23与设在壳体15的底面的焊接用焊盘24连接，并且，焊接用焊盘24通过导电性树脂26接合到印刷电路板14的连接焊盘25。在图2中，施加了阴影线的层是接地的接地导体27。作为这种麦克风，例如，有由本发明的申请人申请专利的麦克风（日本特愿2010-52643）。
在图2所示的结构的麦克风21中，由焊线22直接连接了麦克风芯片12和电路元件13。因此，容易拾取噪声的高阻抗的焊线22，被封装的接地导体27所包围，不会特别受到来自外部的噪声的影响。此外，用于将电路元件13连接到印刷电路板14上的焊线23的一部分位于封装的表面附近，在焊接用焊盘24和连接焊盘25的接合部分附近有未被接地导体27覆盖的方向。即，噪声有可能从麦克风21斜上方传入焊线23。但是，由于该焊线23是低阻抗，所以其自身很难拾取噪声，噪声不会成为问题。
另一方面，本发明的申请人对如下的麦克风提出了专利申请（日本专利申请2010-125527）：为了使在电路板等上安装麦克风时的安装面积较小，将麦克风芯片和电路元件中一方安装在基板上，并将另一方安装到壳体上，麦克风芯片和电路元件纵向层叠。图3示出该麦克风的一例。
在图3所示的麦克风31，在壳体15的凹部内安装麦克风芯片12，用焊线22连接了设在壳体15的底面的焊接用焊盘24和麦克风芯片12。此外，在印刷电路板14的上表面安装电路元件13，用设在印刷电路板14的上表面的图案布线，连接设在印刷电路板14的上表面的连接焊盘25和电路元件13。通过用导电性树脂26接合焊接用焊盘24和连接焊盘25等，在印刷电路板14的上表面固定壳体15。其结果，麦克风芯片12和电路元件13经由焊线22、焊接用焊盘24、导电性树脂26、连接焊盘25及印刷电路板14的图案布线电连接。
在图3的麦克风31的情况下，作为用于将麦克风芯片12连接在电路元件13上的布线的一部分的焊线22的一部分位于封装的表面附近，在焊接用焊盘24和连接焊盘25的接合部分的附近，存在未被接地导体27（在图3中施加了阴影线）覆盖的方向。即，如图3所示，当噪声N从麦克风31的斜上方传入焊线22时，焊接用焊盘24有可能通过焊线22拾取噪声。并且，由于该焊线22是高阻抗的布线，所以这种麦克风31成为对外部噪声较弱的结构。
此外，为了提高这种麦克风31的抗噪声性能，只要将壳体15的至少外周面下部用导电层覆盖，并将该导电层接地就可以。但是，麦克风31的制造工序以很多麦克风为一体一次性制造，在最终工序中进行剪裁来得到各个麦克风。因此，麦克风31的外周面为制造工序中的截裁面。因此，若想要在麦克风31的外周面形成导电层，则必须要逐个地在所截裁的各个麦克风31上赋予导电层，存在麦克风31的量产性能降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-211468号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如以上说明，在将麦克风芯片和电路元件排列安装到基板或壳体上时，外部噪声不会成为问题。但是，在将麦克风芯片和电路元件分开安装在基板侧和壳体侧上，通过将壳体重叠接合在基板上来将麦克风芯片和电路元件纵向重叠的麦克风中，如图3所示，外部噪声的影响变大。尤其是，在经由设在壳体和基板上的焊盘部分电连接了麦克风芯片和电路元件的结构中，外部噪声的影响变大。这种不良情况不限于麦克风，当然还适用于具有同样的组装结构的半导体装置。
本发明是鉴于上述所示的技术问题而作出的，其目的在于，在将除了麦克风芯片之外的其他半导体元件和电路元件纵向层叠的半导体装置中，使外部噪声的影响较小，以提高抗噪声性能。
用于解决技术问题的方案
本发明的半导体装置，其特征在于，具有：封装，由第一部件及第二部件构成，在上述第一部件及上述第二部件中的至少一个部件的内面形成有凹部；传感器，安装在上述第一部件的内表面；电路元件，安装在上述第二部件的内表面；以及电连接部件，经由上述第一部件和上述第二部件之间的接合部分，将上述传感器和上述电路元件电连接，在上述第一部件和上述第二部件之间的接合部分中的上述电连接部件所经由的部位附近，设置有电磁屏蔽用的导电层。此外，本说明书及本申请权利要求中的称作“接合部分”的内容不仅是第一部件和第二部件直接接合的区域，还包括其附近区域。
在本发明的半导体装置中，在第一部件和第二部件之间的接合部分中的电连接部件所经由的部位的附近设置有电磁屏蔽用的导电层，因此能够通过该导电层，对连接传感器和电路元件的电连接部件进行电磁屏蔽而很难拾取噪声，从而能够提高半导体装置的抗噪声性能。
本发明的半导体装置的某一实施方式，其特征在于，在上述第一部件和上述第二部件中的至少一个部件上，以与另一部件之间的接合部分的表面平行的方式设置有电磁屏蔽用的上述导电层。根据该实施方式，通过将多层布线基板、敷铜层叠基板、玻璃环氧树脂基板等用作具备电磁屏蔽用的导电层的部件，从而能够容易设置电磁屏蔽用的导电层。此外，在多个半导体装置中能够统一设置电磁屏蔽用的导电层，从而提高量产性。
本发明的半导体装置的另一实施方式，其特征在于，在上述第一部件和上述第二部件中的至少一个部件上，在与另一部件之间的接合部分相比距离另一部件更远的一侧设置有电磁屏蔽用的上述导电层。根据该实施方式，能够用电磁屏蔽用的导电层对用于连接第一及第二部件的电连接部件进行屏蔽，提高半导体装置的抗噪声性能。
本发明的半导体装置的再一实施方式，其特征在于，电磁屏蔽用的上述导电层埋入在上述第一部件和上述第二部件中的至少一个部件中。根据该实施方式，通过将多层布线基板、敷铜层叠基板、玻璃环氧树脂基板等用作具备电磁屏蔽用的导电层的部件，能够容易设置电磁屏蔽用的导电层。此外，在多个半导体装置中能够统一设置电磁屏蔽用的导电层，提高量产性。
本发明的半导体装置的再一实施方式，其特征在于，在上述第一部件和上述第二部件中的具有上述凹部的部件上，在凹部的周围设置有电磁屏蔽用的上述导电层。根据该实施方式，能够用电磁屏蔽用的导电层覆盖凹部的周围来进行电磁屏蔽。
此外，也可以在上述凹部的顶面或底面形成有第一导电层，在上述凹部的内周壁面形成有第二导电层，上述第一导电层、上述第二导电层及电磁屏蔽用的上述导电层彼此导通。根据这种实施方式，能够在封装的内表面侧形成电磁屏蔽用的结构，因此提高半导体装置的量产性。
本发明的半导体装置的再一实施方式，其特征在于，在上述第一部件和上述第二部件中的具有上述凹部的部件是粘接主部件和辅助部件来构成的，上述主部件具有凹处，并且在上述主部件的与上述辅助部件进行粘接的粘接面具有电磁屏蔽用的上述导电层，上述辅助部件具有开口，并且上述辅助部件以与电磁屏蔽用的上述导电层重叠的方式粘贴在上述主部件上，由上述凹处及上述开口构成上述凹部。根据该实施方式，在主部件不具有如印刷电路板所示的层叠结构的情况下，也能够容易形成电磁屏蔽用的导电层。
本发明的半导体装置的再一实施方式其特征在于，在上述第一部件的与上述第二部件相面对的部分设置有第一焊接用焊盘，通过第一导线布线连接上述传感器和上述第一焊接用焊盘，在上述第二部件的与上述第一部件相面对的部分设置有第二焊接用焊盘，通过第二导线布线连接上述电路元件和上述第二焊接用焊盘，在接合上述第一部件和上述第二部件来形成封装时，通过导电性材料接合上述第一焊接用焊盘和上述第二焊接用焊盘。根据该实施方式，经由第一及第二导线布线、第一及第二焊接用焊盘及导电性材料，能够以简单的结构连接传感器和电路元件。此外，由于将第一及第二焊接用焊盘分别设置在第一部件和第二部件上的与另一部件相面对的部分，所以在重叠第一部件和第二部件来形成封装时，能够用导电性材料接合第一焊接用焊盘和第二焊接用焊盘，能够在不造成短路的情况下容易连接传感器和电路元件。此外，由于将第一及第二焊接用焊盘分别设置在第一部件和第二部件的相互面对的部分，所以能够容易进行第一导线布线和第二导线布线的布线作业。
本发明的半导体装置的再一实施方式其特征在于，在上述第一部件上设置有第一焊接用焊盘，并且在上述第一部件的与上述第二部件相面对的部分设置有与上述第一焊接用焊盘导通的传感器侧接合部，通过第一导线布线连接上述传感器和上述第一焊接用焊盘，在上述第二部件上设置有第二焊接用焊盘，并且在上述第二部件的与上述第一部件相面对的部分设置有与上述第二焊接用焊盘导通的电路元件侧接合部，通过第二导线布线连接上述电路元件和上述第二焊接用焊盘，在使上述第一部件和上述第二部件接合来形成封装时，通过导电性材料接合上述传感器侧接合部和上述电路元件侧接合部。根据该实施方式，经由第一及第二导线布线、第一及第二焊接用焊盘、传感器侧及电路元件侧接合部及导电性材料，能够以简单的结构连接传感器和电路元件。此外，由于将传感器侧及电路元件侧接合部分别设置在相互面对的面上，所以在重叠第一部件和第二部件来形成封装时，能够用导电性材料接合传感器侧接合部和电路元件侧接合部，能够在不短路的情况下容易连接传感器和电路元件。此外，由于分开设置了用于连接导线布线的焊接用焊盘和用于通过导电性材料接合的传感器侧接合部，所以半导体装置的组装作业变得容易。
此外，该实施方式中，也可以是上述第一焊接用焊盘和上述传感器侧接合部由连续的金属膜形成，通过用绝缘膜覆盖上述金属膜的表面的局部，划分上述第一焊接用焊盘和上述传感器侧接合部，上述第二焊接用焊盘和上述电路元件侧接合部由连续的金属膜形成，通过用绝缘膜覆盖上述金属膜的表面的局部，划分上述第二焊接用焊盘和上述电路元件侧接合部。在该方式中，用阻焊剂等绝缘膜分离各焊接用焊盘和各接合部，因此用于接合接合部彼此的导电性材料不会流出到焊接用焊盘侧。
本发明的半导体装置的再一实施方式，其特征在于，在上述第一部件的与上述第二部件相面对的部分设置有焊接用焊盘，通过导线布线连接上述传感器和上述焊接用焊盘，在上述第二部件上设置有凸点用焊盘，并且在上述第二部件的与上述第一部件相面对的部分设置有与上述凸点用焊盘导通的电路元件侧接合部，将设在上述电路元件上的凸点连接到上述凸点用焊盘，在使上述第一部件和上述第二部件接合来形成封装时，通过导电性材料接合上述焊接用焊盘和上述电路元件侧接合部。根据该实施方式，能够经由导线布线、焊接用焊盘、电路元件侧接合部、凸点用焊盘及导电性材料，以简单的结构连接传感器和电路元件。此外，由于将焊接用焊盘及电路元件侧接合部分别设置在彼此相面对的面上，所以在重叠第一部件和第二部件来形成封装时，能够通过导电性材料接合焊接用焊盘和电路元件侧接合部，在不短路的情况下容易地连接传感器和电路元件。在该实施方式中，用导线布线连接传感器，用凸点连接电路元件，因此，不会如传感器和电路元件均使用导线布线时那样因导线布线接触而发生短路事故。
本发明的半导体装置的再一实施方式，其特征在于，在上述第一部件上设置有焊接用焊盘，并且在上述第一部件的与上述第二部件相面对的部分设置有与上述焊接用焊盘导通的传感器侧接合部，通过导线布线连接上述传感器和上述焊接用焊盘，在上述第二部件上设置有凸点用焊盘，并且在上述第二部件的与上述第一部件相面对的部分设置有与上述凸点用焊盘导通的电路元件侧接合部，将设在上述电路元件上的凸点连接到上述凸点用焊盘，在使上述第一部件和上述第二部件接合来形成封装时，通过导电性材料接合上述传感器侧接合部和上述电路元件侧接合部。根据该实施方式，能够经由导线布线、焊接用焊盘、传感器侧及电路元件侧接合部、凸点用焊盘及导电性材料，以简单的结构连接传感器和电路元件。此外，将传感器侧及电路元件侧接合部分别设在彼此相面对的面上，因此，在重叠第一部件和第二部件来形成封装时能够用导电性材料接合传感器侧接合部和电路元件侧接合部，能够容易连接传感器和电路元件。在该实施方式中，用导线布线连接传感器，凸点连接电路元件，因此不会如在传感器和电路元件均使用导线布线时那样因导线布线接触而发生短路事故。此外，分开设置了用于连接导线布线的焊接用焊盘和用于用导电性材料接合的传感器侧接合部，所以半导体装置的组装作业变得容易。
本发明的麦克风在本发明的半导体装置中将麦克风芯片用作上述传感器，在上述第一部件或第二部件中的某一部件上设置有声孔。根据该麦克风，提高抗噪声性能，提高信噪比。
此外，用于解决本发明的上述技术问题的方案，具有适当组合了以上说明的构成要素的特征，本发明能够通过对构成要素进行组合形成多种变形。
附图说明
图1是示出以往的麦克风的结构的截面图。
图2是在本发明的申请人的专利申请中公开的麦克风的截面图。
图3是本发明的申请人的另一专利申请中公开的麦克风的截面图。
图4中的（A）是本发明的实施方式1的安装了麦克风芯片的壳体的仰视图。图4中的（B）是实施方式1的安装了电路元件的基板的俯视图。
图5中的（A）是除去了阻焊剂（solder resist）的实施方式1的壳体的仰视图。图5中的（B）是除去了阻焊剂的实施方式1的基板的俯视图。
图6是实施方式1的麦克风的截面图，表示相当于图4的X1-X1线的部位的截面。
图7是实施方式1的麦克风的截面图，表示相当于图4的Y1-Y1线的部位的截面。
图8是实施方式1的麦克风的截面图，表示相当于图4的Z1-Z1线的部位的截面。
图9中的（A）是沿着图6的H1-H1线的壳体的截面图。图9中的（B）是沿着图6的H2-H2线的壳体的截面图。图9中的（C）是沿着图6的H3-H3线的壳体的截面图。图9中的（D）是沿着图6的H4-H4线的壳体的截面图。
图10中的（A）-（C）是用于说明壳体的制造工序的示意图。
图11是本发明的实施方式2的麦克风的截面图。
图12是对用于实施方式2的麦克风的壳体的一部分进行了分解的截面图。
图13中的（A）是沿着图11的H5-H5线的壳体的截面图。图13中的（B）是沿着图11的H6-H6线的壳体的截面图。图13中的（C）是沿着图11的H7-H7线的壳体的截面图。图13中的（D）是沿着图11的H8-H8线的壳体的截面图。
图14中的（A）是本发明的实施方式3的安装了麦克风芯片的壳体的仰视图。图14中的（B）是实施方式3的安装了电路元件的基板的俯视图。
图15中的（A）是除去了阻焊剂的实施方式3的壳体的仰视图。图15中的（B）是除去了阻焊剂的实施方式3的基板的俯视图。
图16是实施方式3的麦克风的截面图，表示相当于图14的X2-X2线的部位的截面。
图17是实施方式3的麦克风的截面图，表示相当于图14的Y2-Y2线的部位的截面。
图18是实施方式3的麦克风的截面图，表示相当于图14的Z2-Z2线的部位的截面。
图19是本发明的实施方式4的麦克风的截面图。
图20中的（A）是本发明的实施方式5的安装了麦克风芯片的壳体的仰视图。图20中的（B）是实施方式5的安装了电路元件的基板的俯视图。
图21中的（A）是实施方式5的麦克风的截面图，表示相当于图20的的X3-X3线的部位的截面。图21中的（B）是实施方式5的麦克风的截面图，表示相当于图20的Y3-Y3线的部位的截面。
图22是本发明的实施方式6的麦克风的截面图。
图23中的（A）是本发明的实施方式7的安装了麦克风芯片的壳体的仰视图。图23中的（B）是实施方式7的安装了电路元件的基板的俯视图。
图24中的（A）是除去了阻焊剂的实施方式7的壳体的仰视图。图24中的（B）是除去了阻焊剂的实施方式7的基板的俯视图。
图25是实施方式7的麦克风的截面图，表示相当于图23中的X4-X4线的部位的截面。
图26中的（A）是本发明的实施方式8的安装了麦克风芯片的壳体的仰视图。图26中的（B）是实施方式8的安装了电路元件的基板的俯视图。
图27是实施方式8的麦克风的截面图，表示相当于图26中的X5-X5线的部位的截面。
其中，附图标记说明如下：
41，91-97 麦克风
42 麦克风芯片
43 电路元件
44 壳体
45 基板
46 凹部
47 导电层
48 焊接用焊盘
49 壳体侧接合部
50 焊线
51 接地部
53 声音孔
55 导电层
56 导电层
59 导电层
60 壳体主体
61 辅助板
62 导电性接合材料
63 通孔
65 接合面
66 凹部
67 导电层
68 焊接用焊盘
69 基板侧接合部
70 导电层
71 接地部
85 导电层
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。但是，本发明不限于以下的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种设计变更。
（实施方式1）
参照图4-图10，对本发明的实施方式1的顶口型的麦克风41进行说明。麦克风41是使用MEMS（Micro Electro Mechanical systems：微电子机械系统）技术制造的MEMS麦克风，在由壳体44（第一部件）和基板45（第二部件）构成的封装内容置有麦克风芯片42（传感器）和电路元件43。此外，实施方式1的麦克风41成为在壳体44设置了声音孔53的顶口型。图4中的（A）是安装了麦克风芯片42的壳体44的仰视图，图4中的（B）是安装了电路元件43的基板45的俯视图。图5中的（A）是除去了阻焊剂的壳体44的仰视图，图5中的（B）是除去了阻焊剂的基板45的俯视图。此外，图6是相当于图4的X1-X1线的部位的麦克风41的截面图。图7是麦克风41的相当于图4的Y1-Y1线的部位的截面图。图8是麦克风41的相当于图4的Z1-Z1线的部位的截面图。图9中的（A）是沿着图6的H1-H1线的壳体的截面图，图9中的（B）是沿着图6的H2-H2线的壳体的截面图，图9中的（C）是沿着图6的H3-H3线的壳体的截面图，图9中的（D）是沿着图6的H4-H4线的壳体的截面图。图10中的（A）-（D）是表示壳体的制造工造工序的示意图。
壳体44由在内部具有2层金属箔（导电层47，55）、在底面具有1层金属箔（成为焊接用焊盘48、壳体侧接合部49、接地部51的层）的多层布线基板、敷铜层叠基板、玻璃环氧树脂基板、陶瓷基板、塑料基板，金属基板、炭纳米管基板或由这些材料的复合板构成（参照图10）。或者，也可以是使在表面重叠粘了金属箔的3张玻璃环氧树脂基板和/或敷铜层叠基板等重合来形成为一个整体的结构。壳体44的金属箔以外的部分构成为绝缘性材料57。此外，可以由陶瓷或塑料形成壳体44，在其内部嵌入2层的金属板（导电层47，55），在表面粘贴1层金属板（成为焊接用焊盘48、壳体侧接合部49、接地部51的层）。
如图6-图8所示，在壳体44的底面中央部，具备用于容置麦克风芯片42的箱状凹部46。在凹部46的顶面露出了位于最上面的金属箔即导电层47（第一导电层），导电层47的外周部水平夹入在壳体44内。在接近壳体44的底面的位置，在壳体44的壁部内水平夹入了中央的金属箔即电磁屏蔽用的导电层55。位于壳体44的底面的金属箔，如图5中的（A）所示，分离为焊接用焊盘48（第一焊接用焊盘）及壳体侧接合部49与除了焊接用焊盘48和壳体侧接合部49之外的部分即接地部51。在凹部46的内周壁面，如图6-8及图9中的（A）-（D）所示，以与导电层47、导电层55及接地部51导通的方式垂直形成了导电层56（第二导电层），由导电层47、55、56及接地部51构成了电磁屏蔽部（接地部）。
如图4中的（A）所示，凹部46的外部即壳体44的底面被阻焊剂52覆盖，在壳体44的底面，以从阻焊剂52露出的方式设置了多个焊接用焊盘48和壳体侧接合部49（传感器侧接合部）。此外，接地部51的外周部也从阻焊剂52露出。
接地部51、焊接用焊盘48及壳体侧接合部49是1层金属箔，但是如图5中的（A）所示，焊接用焊盘48及壳体侧接合部49的周围与接地部51相分离，各焊接用焊盘48及壳体侧接合部49与接地部51电绝缘。另一方面，如图5中的（A）所示，焊接用焊盘48和壳体侧接合部49在阻焊剂52的下方相互连接而电导通。此外，在图5中的（A）中，施加了阴影线的部位是除去了金属膜而露出了壳体44的绝缘性材料57的部分。
麦克风芯片42是MEMS元件（声音传感器），例如，是如下的元件，即，在硅基板的开口部设置用于检测声音振动的薄膜的膜片，将背板固定在硅基板上，其中，该背板形成为与膜片对置且形成顶盖状。此外，由设在背板上的固定电极膜和膜片（均由多晶硅构成。）构成用于输出检测信号的电容，在背板上设置了多个声孔，该声孔用于向固定电极膜和膜片之间的空气传导声音振动。
如图6-图8所示，麦克风芯片42容置在凹部46内，利用粘接剂将麦克风芯片42的背面固定在凹部46的顶面（导电层47）。此外，麦克风芯片42与设在壳体44上的声音孔53相对应地设置，覆盖声音孔53。因此，由于麦克风芯片42的硅基板的开口部和声音孔53成为前腔，封装内的空间成为后腔，所以麦克风芯片42能够具有大的后腔容积，能够使麦克风芯片42具有高灵敏度。如图4中的（A）及图6所示，设在麦克风芯片42的表面的端子54通过焊线50（第一导线布线）连接到焊接用焊盘48。
如图6-图8所示，基板45由多层布线基板、敷铜层叠基板、玻璃环氧树脂基板、陶瓷基板、塑料基板、金属基板、炭纳米管基板或者这些的基板的复合基板构成。在基板45的大体整体上，形成了电磁屏蔽用的导电层67。
如图4中的（B）所示，基板45的上表面中的除了电路元件安装区域和外周部之外的区域被阻焊剂72覆盖，在基板45的上表面，以从阻焊剂72露出的方式设置了多个焊接用焊盘68（第二焊接用焊盘）、焊接用焊盘73、74和基板侧接合部69（电路元件侧接合部）。此外，从阻焊剂72露出的导电层67的外周部成为接地部71。在此，焊接用焊盘68是用于将电路元件43连接在麦克风芯片42上的焊盘，焊接用焊盘73是用于将电路元件43连接到底面的信号输入输出端子77的焊盘（参照图8），焊接用焊盘74是用于接地的焊盘。
导电层67、焊接用焊盘68、73、74及基板侧接合部69是金属膜，如图5中的（B）所示，焊接用焊盘68及基板侧接合部69、焊接用焊盘73的周围分别与导电层67相分离，焊接用焊盘68及基板侧接合部69、焊接用焊盘73分别与导电层67电绝缘。另一方面，如图5中的（B）所示，焊接用焊盘68和基板侧接合部69在阻焊剂72的下方相互连接而电导通。此外，焊接用焊盘74为导电层67的一部分，与接地部71导通。此外，在图5中的（B）（B）中，施加了阴影线的部位是除去了金属膜而露出了基板45的绝缘性材料58的部分。
在基板45的底面设有接地端子75，接地端子75通过通孔76与导电层67连接。因此，电路元件43的接地端子83通过通孔76等与接地端子75导通。此外，在基板45的底面设有用于信号输入输出的信号输入输出端子77，信号输入输出端子77通过通孔78与焊接用焊盘73相连。因此，电路元件43的端子81通过通孔78等与信号输入输出端子77导通。
电路元件43是ASIC（专用集成电路）和/或IC（集成电路）芯片等元件。如图6-图8所示，电路元件43设在基板45的上表面，通过粘接剂将电路元件43的背面固定在基板45的上表面。
如图4中的（B）所示，设在电路元件43的表面的麦克风芯片连接用端子79通过焊线80（第二导线布线）与焊接用焊盘68连接。设在电路元件43的表面的信号输入输出用的端子81通过焊线82连接到焊接用焊盘73。此外，设在电路元件43的表面的接地端子83通过焊线84连接到焊接用焊盘74。
如图6-图8所示，壳体44以使凹部46朝向下方的状态重叠在基板45的上表面，通过导电性材料86接合了对置的壳体侧接合部49和基板侧接合部69。作为导电性材料86，可以使用导电性粘接剂、焊锡、导电性双面粘接带、焊接用钎料中的任一种，或者并用这些材料中多种材料。此外，接地部51的外周区域和设置在基板45的上表面外周部的接地部71在整周上通过导电性材料87接合。作为导电性材料87，可以使用导电性粘接剂、焊锡、导电性双面粘接带、焊接用钎料中的任一种，或者并用这些材料中的多种材料。为了粘贴壳体44和基板45，还可以并用非导电性树脂和/或非导电带。
其结果，麦克风芯片42及电路元件43容置在由壳体44及基板45构成的封装内。此外，通过用导电性材料87使接地部51和接地部71接合，从而壳体44的导电层47、55、56及接地部51与基板45的导电层67电导通，因此通过将接地端子75连接到电路板等的地线上，从而导电层47、55、56、67及接地部51保持接地电位，麦克风41免受外部的电磁噪声。
壳体侧接合部49和基板侧接合部69通过导电性材料86接合，因此麦克风芯片42通过焊线50→焊接用焊盘48→壳体侧接合部49→导电性材料86→基板侧接合部69→焊接用焊盘68→焊线80的路径，与电路元件43的端子79连接。
在这种结构的麦克风41，在壳体44上安装麦克风芯片42，在基板45上安装电路元件43，以重叠到电路元件43的正上方的方式配置麦克风芯片42，因此封装也可以使用底面积小的封装。其结果，能够制作安装面积极小的麦克风41。
在该麦克风41中，在设在壳体44的底面的焊接用焊盘48上连接了从麦克风芯片42引出的焊线50，在设在基板45的上表面的焊接用焊盘68上连接了从电路元件43引出的焊线80，在将壳体44接合到基板45上时，用导电性材料86接合壳体侧接合部49和基板侧接合部69，由此电连接麦克风芯片42和电路元件43。此外，根据该麦克风41，以焊接用焊盘48成为上方的方式上下颠倒壳体44，则焊接用焊盘48位于壳体44的表面，因此利用焊线机，在焊接用焊盘48和麦克风芯片42的端子54上容易连接焊线50。同样，由于焊接用焊盘68位于基板45的上表面，能够用焊线机，在焊接用焊盘68和电路元件43的端子79上容易连接焊线80。因此，作为麦克风41，能够通过简单的布线结构和简单的组装方法，电连接壳体44上的麦克风芯片42和基板45上的电路元件43。
在该麦克风41中，焊线50、80是连接麦克风芯片42和电路元件43的布线，使用高阻抗的导线。并且，在该麦克风41中为了使组装作业容易，将焊线50连接到壳体44的焊接用焊盘48，将焊线80连接到基板45的焊接用焊盘68上，通过壳体44和基板45的接合部分使焊线50、80彼此连接。因此，高阻抗的焊线50、80的一部分位于封装的表面附近，有可能拾取来自外部的噪声（参照图3）。
但是，在本发明的实施方式1的麦克风41，由接地的导电层55覆盖焊线50、80所连接的焊接用焊盘48、68的上方，所以能够由导电层55遮挡来自外部的噪声，能够提高麦克风芯片42和电路元件43之间的布线部分的麦克风41的抗噪声性能。
并且，由于导电层55与导电层47和接地部51平行，因此可以预先将导电层55组合到壳体44内，不会影响麦克风41的量产性。即，图10中的（A）表示用于一次制作很多壳体的母板，具有多个壳体量的面积。该母板在绝缘性材料57的内部夹入了导电层47和导电层55，在表面设置了导电层59。如图10中的（B）所示，对导电层59形成图案来在母板的表面上形成焊接用焊盘48和壳体侧接合部49、接地部51之后，在母板上每一定间隔形成凹部46，并且在其底面贯通声音孔53。接着，如图10中的（C）所示，在凹部46的内周面形成导电层56而使导电层47、导电层55和接地部51导通，由此能够制作预先组装了导电层55的多个壳体44。通过这种工序能够制造多个壳体44，能够在壳体44上批量设置电磁屏蔽用的导电层55，由此提高麦克风41的量产性。
此外，为了使导电层55和焊接用焊盘48之间的寄生电容较小，优选导电层55采用网格结构。
（实施方式2）
图11是表示本发明的实施方式2的顶-底型的麦克风91的截面图。图12是示出麦克风91的壳体44的结构的截面图。图13中的（A）-（D）分别是沿着图11的H5-H5线的壳体的截面图、沿着图11的H6-H6线的壳体的截面图、沿着图11的H7-H7线的壳体的截面图及沿着图11的H8-H8线的壳体的截面图。
在实施方式2的麦克风91，壳体44由壳体主体60（主部件）和辅助板61（辅助部件）构成，由导电性接合材料62在壳体主体60的底面接合辅助板61而构成为一个整体。如图12所示，壳体主体60由塑料和/或陶瓷等绝缘性材料57成形，在底面具有凹处46a，在凹处46a的顶面设有声孔53。此外，如图12及图13中的（A）、（B）所示，在凹处46a的顶面形成导电层47，在凹处46a的内壁面整周形成导电层56，壳体主体60的凹处46a的外侧的底面整体形成了导电层55。导电层47、56及55相互导通，借助基板45接地。
另一方面，辅助板61由印刷电路板等形成为大体上与壳体主体60的底面相同尺寸的框缘状，具有与凹处46a对应的开口46b。如图12及图13中的（C）、（D）所示，在形成为板状的绝缘件64的整个上表面上形成了由金属材料构成的接合面65，在底面形成接地部51和相互导通的焊接用焊盘48及壳体侧接合部49，接合面65和接地部51通过通孔63电连接。
如图11所示，通过用导电性接合材料62接合形成在壳体主体60的底面的导电层55和设在辅助板61的上表面的接合面65，壳体主体60和辅助板61形成为一个整体。作为导电性接合材料62可以使用导电性粘接剂、焊锡、导电性双面粘接带、焊接用钎料中的任一种，或者并用这些材料中的多种材料。通过这样接合壳体主体60和辅助板61形成壳体44，由壳体主体60的凹处46a和辅助板61的开口46b形成壳体44的凹部46。
根据这种结构，在壳体44（壳体主体60）为塑料和/或陶瓷等的成形品的情况下，也能够以覆盖焊接用焊盘48和壳体侧接合部49的附近的方式在壳体44的内部设置导电层55，能够使制造容易。
（实施方式3）
接着，对本发明的实施方式3的顶口型的麦克风92进行说明。图14中的（A）是安装了麦克风芯片42的壳体44的仰视图，图14中的（B）是安装了电路元件43的基板45的俯视图。图15中的（A）是除去了阻焊剂的壳体44的仰视图，图15中的（B）是除去了阻焊剂的基板45的俯视图。此外，图16是麦克风92的相当于图14中的X2-X2线的部位的截面图。图17是麦克风92的相当于图14中的Y2-Y2线的部位的截面图。图18是麦克风92的相当于图14中的Z2-Z2线的部位的截面图。
实施方式3的麦克风92使用具有凹部66的基板45。关于安装了麦克风芯片42的壳体44，具有与实施方式1的情况相同的结构，通过覆盖焊接用焊盘48和壳体侧接合部49等的上方，在焊接用焊盘48和壳体侧接合部49的附近设置电磁屏蔽用的导电层55。如图15中的（B）所示，在凹部66的底面设有导电层67，在凹部66的整周的内壁面上设有导电层70。此外，在壳体44的上表面（凹部66外侧的区域的上表面）设有金属膜，通过除去该金属膜的局部，形成了焊接用焊盘68、基板侧接合部69、焊接用焊盘73及接地部71。导电层67、70及接地部71相连而构成电磁屏蔽部。此外，通过用阻焊剂72以框缘状覆盖基板45的上表面，如图14中的（B）所示，在外周部露出接地部71，并且，在凹部66内形成用于安装电路元件43的区域。此外，通过从阻焊剂72露出，形成焊接用焊盘68、基板侧接合部69及焊接用焊盘73、74。
在重叠了壳体44和基板45的麦克风92，如图16、图17及图18所示，在基板45的上表面，利用导电性材料87接合接地部51和接地部71。此外，在基板45的上表面，利用导电性材料86接合壳体侧接合部49和基板侧接合部69，经由焊线50、80连接麦克风芯片42和电路元件43。
在这种麦克风92中，焊接用焊盘48和壳体侧接合部49、焊线50、80的端部等的上方，被设在壳体44上的导电层55所覆盖，因此提高麦克风92的抗噪声性能。
（实施方式4）
在如实施方式3的麦克风92所示基板45具有凹部66的情况下，当从基板45的外周部的斜下方传入噪声时，焊接用焊盘68、壳体侧接合部69和高阻抗的焊线80有可能拾取噪声。
此时，如图19所示的实施方式4的麦克风93所示，为了对焊接用焊盘68和基板侧接合部69、焊线80等进行电磁屏蔽，也可以在焊接用焊盘68和基板侧接合部69、焊线80的端部等的下方水平地设置电磁屏蔽用的导电层85。导电层67、70、85相互导通，并且，经由基板45接地，由此构成电磁屏蔽部。
此外，虽然未图示，但是可以根据情况，省略壳体44的导电层55，仅在基板45上设置电磁屏蔽用的导电层85。
（实施方式5）
接着，对本发明的实施方式5的麦克风94进行说明。图20中的（A）是安装了麦克风芯片42的壳体44的仰视图，图20中的（B）是安装了电路元件43的基板45的俯视图。图21中的（A）是麦克风94的相当于图20中的X3-X3线的部位的截面图。图21中的（B）是麦克风94的相当于图20中的Y3-Y3线的部位的截面图。
在麦克风94，在安装在壳体44上的麦克风芯片42的端子54连接焊线50的一端，将焊线50的另一端连接在壳体44的焊接用焊盘48上。此外，在安装在基板45上的电路元件43的端子79上连接焊线80的一端，将焊线80的另一端连接在基板45的焊接用焊盘68上。此外，如图21中的（A）及及图21中的（B）所示，通过导电性材料86直接接合壳体44的焊接用焊盘48和基板45的焊接用焊盘68，由此连接麦克风芯片42和电路元件43。由此，在实施方式5中，没有设置壳体侧接合部49和基板侧接合部69。
（实施方式6）
图22所示的是实施方式6的麦克风95。在该麦克风95中，在壳体44的底面安装了电路元件43，在基板45的上表面安装了麦克风芯片42。在图22中在基板45上设置声音孔53而形成底口型的麦克风，但是也可以在壳体44上设置声音孔而形成顶口型的麦克风。在这种麦克风95中，可在壳体44内水平设置电磁屏蔽用的导电层55，或者在基板45内水平设置电磁屏蔽用的导电层85，由此能够提高麦克风95的抗噪声性能。
（实施方式7）
利用图23、图24及图25，对本发明的实施方式7的麦克风96进行说明。图23中的（A）是安装了麦克风芯片42的壳体44的仰视图，图23中的（B）是安装了电路元件43的基板45的俯视图。图24中的（A）是除去了阻焊剂的实施方式7的壳体44的仰视图。图24中的（B）是除去了阻焊剂的实施方式7的基板45的俯视图。图25是麦克风96的相当于图23中的X4-X4线的部位的截面图。
在实施方式7的麦克风96，在基板45上凸点（bump）接合电路元件43。即，如图24中的（B）所示，在基板45的上表面，以与导电层67绝缘的状态，设置了多个凸点接合焊盘88（凸点用焊盘）和凸点接合焊盘89。凸点接合焊盘88通过图案布线88a连接到基板侧接合部69。此外，如图25所示，通过通孔78，将凸点接合焊盘89连接到背面的信号输入输出端子77上。基板45的上表面的除了导电层67的外周部（接地部71）之外的部分都被阻焊剂72所覆盖，但是凸点接合焊盘88、89及基板侧接合部69从阻焊剂72露出。
如图25所示，在电路元件43的底面设有多个凸点90，各个凸点90凸点接合到凸点接合焊盘88或89。因此，各凸点连接在基板上表面的基板侧接合部69或基板下表面的信号输入输出端子77上。电路元件43的凸点90是焊锡凸点、Au凸点、由其他导电性材料构成的导电性凸点、由各向异性导电材料（anisotropic conductive material）（ACF、ACP）构成的凸点等。
安装了麦克风芯片42的壳体44的结构大体上与实施方式1相同，用焊线50连接了麦克风芯片42的端子54和焊接用焊盘48。但是，在实施方式1的情况下，对安装在壳体44上的麦克风芯片42和焊接用焊盘48进行连接的焊线50以左右分开的方式配置，相对于此，在实施方式7的麦克风96中，如图23所示，在同一侧排列配置了一对焊线50。因此，在壳体44中，在安装麦克风芯片42的区域的同一侧设置了焊接用焊盘48及壳体侧接合部49，此外，在基板45，在电路元件安装区域的同一侧配置了基板侧接合部69。
此外，在该麦克风96，在基板45的上方重叠壳体44，用导电性材料87接合接地部71和接地部51，将基板45和壳体44密封而形成一起。同时，利用导电性材料86接合基板侧接合部69和壳体侧接合部49，连接电路元件43和麦克风芯片42。此外，在图23中的（B）中，用双点划线表示壳体44的内周壁面的位置。
根据这种结构，由焊线50和凸点90连接了麦克风芯片42和电路元件43，因此与麦克风芯片42、电路元件43都用焊线50、80连接的情况相比，不会发生因焊线50、80彼此接触而引起的短路事故的情形。
在实施方式7所示的结构的情况下，焊线50集中到麦克风芯片安装区域的一侧，因此，如图23中的（A）所示，壳体44内所设置的导电层55也可以仅设在焊接用焊盘48和壳体侧接合部49的一侧。或者，也可以在凹部46的整个周围设置导电层55。
（实施方式8）
利用图26及图27对本发明的实施方式8的麦克风97进行说明。图26中的（A）是本发明的实施方式8的安装了麦克风芯片42的壳体44的仰视图。图26中的（B）是实施方式8的安装了电路元件43的基板45的俯视图。图27是实施方式8的麦克风97的截面图，表示相当于图26中的X5-X5线的部位的截面。
实施方式8的麦克风97也与实施方式7的麦克风96同样，将电路元件43凸点接合到基板45的凸点接合焊盘88、89上。另一方面，在壳体44，将连接了焊线50的焊接用焊盘48直接用导电性材料86接合到基板45的基板侧接合部69。
此时，焊线50集中到麦克风芯片安装区域的一侧，因此，如图26中的（A）所示，设在壳体44内的导电层55可以仅在设有焊接用焊盘48和壳体侧接合部49的一侧。或者，也可以在凹部46的整个周围设置导电层55。
（其他）
本发明除了上述实施方式以外，还能够应用于记载在日本专利申请2010-125527中的各种实施方式中。例如，在上述顶口型的麦克风中，在麦克风芯片42的位置，在壳体44上设置了声音孔53，但是也可以在远离麦克风芯片42的位置，在壳体44上设置声音孔53（例如，日本专利申请2010-125527的图9-11中记载的麦克风）。此外，也可以是在基板45上安装麦克风芯片42，而在壳体44上设置了声音孔53的顶口型的麦克风。
此外，在上述底口型的麦克风中，在麦克风芯片42的位置，在基板45上设置了声音孔53，但是也可以在远离麦克风芯片42的位置，在基板45上设置声音孔53（例如，日本专利申请2010-125527的图3或图6上记载的麦克风）。此外，也可以是在壳体44上安装麦克风芯片42，在基板45上设置了声音孔53的底口型的麦克风。
并且，也可以将麦克风或电路元件凸点连接在壳体的电极焊盘上，用设在壳体上的图案布线连接壳体的电极焊盘和壳体的焊接用焊盘。同样，也可以将电路元件或麦克风凸点连接到基板的电极焊盘上，用设在壳体上的图案布线连接基板的电极焊盘和基板的焊接用焊盘。

Claims (6)

1.一种半导体装置，其特征在于，
具有：
封装，由第一部件及第二部件构成，在上述第一部件及上述第二部件中的至少一个部件的内表面形成有凹部，
传感器，安装在上述第一部件的内表面，
电路元件，安装在上述第二部件的内表面，以及
电连接部件，经由上述第一部件和上述第二部件之间的接合部分，将上述传感器和上述电路元件电连接；
上述第一部件和上述第二部件中的具有上述凹部的所述至少一个部件是粘接主部件和辅助部件来构成的，上述主部件具有凹处，并且在上述主部件的与上述辅助部件进行粘接的粘接面具有电磁屏蔽用的导电层，上述辅助部件具有开口，并且上述辅助部件以与电磁屏蔽用的上述导电层重叠的方式粘接在上述主部件上，由上述凹处及上述开口构成上述凹部，并且
在上述第一部件和上述第二部件之间的接合部分中的上述电连接部件所经由的部位附近，设置有电磁屏蔽用的导电层，
其中，在上述第一部件和上述第二部件中的具有上述凹部的部件上，在凹部的周围设置有电磁屏蔽用的上述导电层。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在上述第一部件和上述第二部件中的至少一个部件上，以与另一部件之间的接合部分的表面平行的方式设置有电磁屏蔽用的上述导电层。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在上述第一部件和上述第二部件中的至少一个部件上，在与另一部件之间的接合部分相比距离另一部件更远的一侧设置有电磁屏蔽用的上述导电层。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，电磁屏蔽用的上述导电层埋入在上述第一部件和上述第二部件中的至少一个部件中。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在上述凹部的顶面或底面形成有第一导电层，在上述凹部的内周壁面形成有第二导电层，
上述第一导电层、上述第二导电层及电磁屏蔽用的上述导电层彼此导通。
6.一种麦克风，其特征在于，
在权利要求1的半导体装置中，将麦克风芯片用作上述传感器，在上述第一部件和第二部件中的其中一部件上设置有声孔。
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