JPH0955443A - 半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピーカ、マイクロホン等が不要であり、そ
れ自体として音を出し、あるいは音を採取することが可
能な半導体集積回路を提供する。 【解決手段】 パッケージ１に対し、圧電素子による発
音体２を取り付け、パッケージ内のＩＣチップ３上の発
音駆動回路によって発音体２を振動させ、発音を行わせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発音機能または
集音機能を備えた半導体集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ機器のみならず、電子
手帳、時計等、発音機能を備えた装置が各種使用されて
いる。この種の装置は、時計等の機能を営むＩＣ（集積
回路）とは別にスピーカを設け、このスピーカにより発
音を行うようにした構成が一般的である。最近は、ＩＣ
技術の進歩によりこれらの装置に必要な機能を僅かな個
数のＩＣにより賄うことができ、また、スピーカも小型
のものが各種開発されているため、この種の装置として
携帯性に優れた小型のものが数多く提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、ＩＣに多機能の
回路を詰込めば部品点数を少なくすることができ、スピ
ーカを小型化すればその分だけ装置を小型化することが
できる。しかし、依然として、ＩＣの他にスピーカを設
けなければならないことに変わりはない。スピーカを装
置に実装する場合には、そのための空間が必要となり、
装置を小型化する上での障害となっている。また、ＩＣ
とスピーカとが別体である以上、装置にはスピーカとＩ
Ｃとを取り付けなければならず、場合によってはＩＣと
スピーカとの間に配線を施すという実装作業が必要とな
るため、製造に手間がかかるという問題もあった。同様
のことがマイクロホン等、音を採取する手段を備えた装
置にも当てはまり、マイクロホン等をＩＣの他に設けな
ければならないということが装置の小型化を行う上での
障害となっており、また、装置の製造を難しくする一要
因となっている。

【０００４】この発明は、以上説明した事情に鑑みてな
されたものであり、スピーカ、マイクロホン等が不要で
あり、それ自体として音を出し、あるいは音を採取する
ことが可能な半導体集積回路を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を解決する手段として、ＩＣのパッケージに着目した。
一般的にＩＣのパッケージは、使用者がＩＣを簡単に取
り扱うことができるようにし、内部の半導体チップが所
期の機能を正常に発揮し得るようにするものであるとい
える。けだし、半導体チップそのものよりも、パッケー
ジに封入された状態のＩＣの方が運搬、保存等において
便利であり、プリント基板等への実装も容易に行うこと
ができるからである。

【０００６】これに対し、本発明に係る半導体集積回路
は、新規な構造のパッケージを採用し、上述した一般的
なパッケージとしての役割の他、新規な役割をパッケー
ジに担わせたものである。

【０００７】すなわち、請求項１に係る発明は、発音部
を有するパッケージと、前記パッケージ内に封入され、
前記発音部を駆動する回路が形成された半導体チップと
を具備することを特徴とする半導体集積回路を要旨とす
る。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、集音部を有
するパッケージと、前記パッケージ内に封入され、前記
集音部の振動を電気信号として受信する回路が形成され
た半導体チップとを具備することを特徴とする半導体集
積回路を要旨とする。

【０００９】これらの各発明によれば、パッケージによ
り、音を出す、あるいは音を採取するといった動作が行
われるため、スピーカ等の発音のための手段、マイクロ
ホン等の音を採取するための手段を別途設ける必要がな
い。

【００１０】音を信号として捉えると、本発明において
は、半導体チップから出力される信号がパッケージを介
して外界へ伝達され、あるいは外界からの信号がパッケ
ージを介して半導体チップに伝達されることになる。こ
の意味において、本発明は、これまでは専らリード端子
を介して行われていた信号伝達の役割をパッケージにも
担わせたもの、すなわち、パッケージを新規な信号伝達
手段として採用したものであると言える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に理解しやすく
するため、実施の形態について説明する。かかる実施形
態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限
定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能で
ある。

【００１２】Ａ．第１の実施形態 図１はこの発明の第１の実施形態であるＩＣの構成を示
すものであり、（ａ）は全体の外観を示す斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ’線視断面図である。この図で
は、ＤＩＰ（Dual In-line Package）に搭載したＩＣを
例として示したが、フラットパッケージ、ＬＣＣ（Lead
-less Chip Carrier）等の他のパッケージの場合も同様
の構成となる。

【００１３】図１に示すように、このＩＣのパッケージ
１の上蓋部分には窓が空けられており、この窓に圧電素
子からなる発音体２（発音部）が取り付けられている。
パッケージ１内には、ＩＣチップ３が収容されており、
このＩＣチップ３の表面に形成された各ボンディングパ
ッド（図示略）がボンディングワイヤ４，４，…により
リード端子５，５，…に接続されている。ＩＣチップ３
には、ＩＣが果すべき所期の機能、例えば電子手帳とし
ての諸機能を営むための各種回路が形成されている。こ
れらの回路の中に例えばメロディ音の音声信号を発生す
る発音駆動回路があり、かかる発音駆動回路の出力端た
るボンディングパッドもボンディングワイヤ４を介して
リード端子５に接続されている。この発音駆動回路に接
続されたリード端子５には、弾性体である弦巻ばね状の
接続線６が起立した状態で取り付けられており、この接
続線６の先端は接続線６自体の反発力により適度な圧力
で発音体２に当接している。

【００１４】このような構成において、ＩＣチップ３の
発音駆動回路が出力する音声信号はボンディングワイヤ
４、リード端子５および接続線６を介して発音体２に供
給される。この結果、発音体２が振動し、メロディ音が
発音される。

【００１５】Ｂ．第２の実施形態 図２はこの発明の第２の実施形態であるＩＣの断面図で
ある。この半導体集積回路においては、パッケージ１の
上蓋の窓を覆うようにダイアフラム７が設けられてい
る。本実施形態においては、このダイヤフラム７が発音
部として機能する。また、ダイアフラム７の裏側にはＩ
Ｃチップ３と対向するようにマグネット８が貼り付けら
れている。一方、ＩＣチップ３の表面には配線パターン
によってコイル９が形成されている。このコイル９はＩ
Ｃチップ３に形成された発音駆動回路（図示略）によっ
て通電されるようになっている。

【００１６】この実施形態においては、ＩＣチップ３に
形成された発音駆動回路により音声信号に対応した電流
がコイル９に通電され、磁界が発生される。この結果、
マグネット８が上下に振動することとなり（矢印Ｍ）、
ダイアフラム７に音声信号に対応した振動が生じ、発音
が行われる。

【００１７】Ｃ．第３の実施形態 図３はこの発明の第３の実施形態であるＩＣの断面図で
ある。上記第２の実施形態においては、ダイアフラム７
の裏面にマグネット８が貼り付けられたが、この実施形
態においてはこれに代えてコイル１０が絶縁膜（図示
略）を介して貼り付けられている。

【００１８】この実施形態においては、コイル９が磁界
を発生することにより、ダイアフラム７側のコイル１０
に電流が誘導される。そして、この電流とコイル９が発
生する磁界との相互作用により、ダイアフラム７に振動
が生じ、発音が行われる。

【００１９】Ｄ．第４の実施形態 以上、発音のための手段をパッケージに組み込んだ例を
説明したが、音を採取する集音部をパッケージに組み込
んでもよい。すなわち、例えば上記第１の実施形態と同
様な圧電素子を集音部としてパッケージに組み込む。こ
の圧電素子が外界の音に反応して振動する際には、圧電
素子から電気信号が得られるが、この電気信号をパッケ
ージ内のＩＣチップによって受信するとともにＰＣＭ符
号化し、チップ内蔵のメモリ等に記録するようにしても
よい。このように構成することで、自然界の音を採取す
るための装置として極めてコンパクトなものが得られ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る半
導体集積回路によれば、パッケージが音を出す、あるい
は音を採取するといった機能を果すため、スピーカまた
はマイクロホン等の部品を用いることなく、発音機能あ
るいは集音機能を有する装置を構成することができ、こ
れらの装置の小型化の要請、製造の容易化の要請を満た
すことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態である半導体集積
回路の構成を示す図である。

【図２】 この発明の第２の実施形態である半導体集積
回路の構成を示す図である。

【図３】 この発明の第３の実施形態である半導体集積
回路の構成を示す図である。

【符号の説明】

１……パッケージ、２……発音体（発音部）、３……Ｉ
Ｃチップ、４……ボンディングワイヤ、５……リード端
子、６……接続線、７……ダイアフラム、８……マグネ
ット、９……コイル、１０……コイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発音部を有するパッケージと、 前記パッケージ内に封入され、前記発音部を駆動する回
   路が形成された半導体チップとを具備することを特徴と
   する半導体集積回路。
2. 【請求項２】 集音部を有するパッケージと、 前記パッケージ内に封入され、前記集音部の振動を電気
   信号として受信する回路が形成された半導体チップとを
   具備することを特徴とする半導体集積回路。