[发明专利]半导体装置以及麦克风

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置以及麦克风，具体地说，涉及在封装内容置有半导体元件的半导体装置。另外，涉及在封装内容置有麦克风芯片（声敏传感器）的麦克风。

背景技术

在电子设备、尤其在移动设备中追求设备的小型化，为此需要在小的电路板上高密度安装部件。并且，为了能够实现部件的高密度安装，要求使部件安装时的占有面积（下面，称为安装面积）变小。但是，在MEMS（Micro electro mechanical Systems，微机电系统）麦克风的情况下，在封装内安装麦克风芯片和电路元件，而且在以往的麦克风中，将麦克风芯片和电路元件并排设置在封装的基板或者罩体的同一面。因此，在使麦克风的安装面积变小的方面存在限制，难以使安装面积变小。

例如，在专利文献1所记载的麦克风中，在罩体的顶面并排安装有电路元件和麦克风芯片，在罩体内表面的侧壁上设置有布线图案。并且，由焊线（bonding wire）连接麦克风芯片和电路元件，由焊线连接位于罩体的顶面的布线图案的端部和电路元件，通过使罩体与基板重合来将布线图案的另一端连接在基板上。

另外，在专利文献2所记载的麦克风中，在罩体的内表面安装电路元件和麦克风芯片，并由焊线连接电路元件和麦克风芯片，通过焊线将电路元件和麦克风芯片连接在罩体内表面的电极垫上，通过在罩体的侧壁部（基板侧面）的内部设置的通孔和螺旋弹簧（coil spring）将罩体的电极垫连接在基板上。

在如这些专利文献1或专利文献2这样的结构中，由于并排配置电路元件和麦克风芯片，因此使麦克风的平面面积变大，进而导致将麦克风安装到电路板等时的安装面积变大。

另外，作为以往的麦克风，在构成封装的基板和罩体之中，在基板的上表面安装有电路元件，在罩体的顶面安装有麦克风芯片。作为这样的结构的麦克风，有专利文献3所公开的麦克风和专利文献4所公开的麦克风。

在专利文献3所记载的麦克风中，在基板的上表面并排配置电路元件和屏蔽用金属，在罩体的顶面配置有麦克风芯片，使其位于屏蔽用金属的正上方。因此，在从垂直上方观察麦克风时，麦克风芯片和电路元件不重合。这样，在专利文献3的麦克风中，虽然使电路元件和麦克风芯片上下配置，但是不以使安装面积变小作为目的，另外不能成为使安装面积变小那样的结构。

另外，需要在封装的内部连接电路元件和麦克风芯片，但是在将电路元件安装在基板上且将麦克风芯片安装在罩体上的情况下，其连接方法成为问题。例如，在由焊线连接安装在基板上的电路元件和安装在罩体上的麦克风芯片之后，使罩体与基板重合，则可能由于焊线松弛而使电路短路。但是，在专利文献3中未公开用于连接电路元件和麦克风芯片的布线方法。

图1示出专利文献4所记载的麦克风11。在该麦克风11中，在基板12的上表面设置有垫13，将设置在电路元件14的下表面的凸点15与垫13接合来将电路元件14安装到基板12上。在罩体16的下表面设置有焊盘17，将设置在麦克风芯片18的上表面的凸点19与焊盘17接合来将麦克风芯片18安装到罩体16上。而且，基板12的垫13和罩体16的焊盘17通过设置在基板12、侧壁20以及罩体16的内表面的各连接用布线21、22以及23电连接。

根据这样的结构，能够将麦克风芯片18和电路元件14上下配置来使麦克风11的平面面积变小。另一方面，由通过基板12、侧壁20以及罩体16而进行布线的连接用布线21～23来连接电路元件14和麦克风芯片18，因此布线长度变长。因此，在连接用布线21～23和基板12、侧壁20以及罩体16之间寄生容量变大，存在导致麦克风11的灵敏度降低的问题。

图2示出专利文献5所记载的麦克风31。在该麦克风31中，在基板32的上表面安装有电路元件33，在顶板34的下表面安装有麦克风芯片35。并且，通过在基板32和顶板34之间立起的接合构件36来连接基板32的布线和顶板34的布线，通过基板32以及顶板34的各布线和接合构件36来连接电路元件33和麦克风芯片35。而且，电路元件33、麦克风芯片35、接合构件36、顶板34等被盖在基板32上的罩体37覆盖。

根据该麦克风31，也可能实现麦克风31的小型化。但是，在这样的结构中，需要顶板34或接合构件36等多余的构件，导致麦克风31的成本上升。另外，除了基板32和罩体37之间的寄生容量之外，还增加天板34和接合构件36之间的寄生容量，因此导致麦克风31的灵敏度降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2008／0283988号说明书