JPS633516B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置を有するコンデンサーマイ
クの構造に関する。

従来エレクトレツトコンデンサーマイクと呼ば
れる半導体装置を有するマイクは、半導体装置の
信号入力電極と電気的に接続された背極板と呼ば
れる金属板と、これに対向して空間を隔てて設け
られたエレクトレツトフイルムとを有し、金属板
とエレクトレツトフイルムとではさまれた空間で
コンデンサーを形成する構造である。この動作原
理はエレクトレツトフイルムが空気の振動に応じ
て振動すると、前記コンデンサーの電位が振動に
応じて変化し、この電位の変化が背極板から半導
体装置の信号入力電極に伝達され、半導体装置で
は入力された電位の変化を電流の信号に変換して
外部に出力する。

かかる機能を有する従来のエレクトレツトコン
デンサーマイク（以後ECMと略す）は、第１図
に示すごとく、エレクトレツトフイルム１と金属
板２（以後背極板と称す）でスペーサ３をはさみ
コンデンサを形成し、エレクトレツトフイルム１
は絶縁物４でECMを包む円筒状アルミケース５
から絶縁される。また、背極板２後面には、背室
６を設けECM中にモールド樹脂で封止された電
界効果トランジスタ（以下、FETという）７を
絶縁リング８で固定し、FET７のゲートリード
９を銀ペースト等で背極板に接着し電気的接触を
取る。つぎにFET７のゲートリード９、ソース
及びドレインリード１０と円筒状アルミケース
５、プリント板１１との絶縁を取るための絶縁用
ゴム板１２を介して、FET７のドレイン・ソー
ス各リード１０をプリント板１１に半田１３で固
定する。

かかる従来のECM構造によれば、第１図より
明らかなように、組込部品数が多く、装置として
複雑化かつ大型化してしまうという欠点があつ
た。これは、半導体素子（トランジスタ）が外界
雰囲気から不純物の混入等の悪影響を受け易く樹
脂封止により外部から気密封止して使用しなけれ
ばならないため、樹脂封止されたFETを入れる
空間、FETの各電極を接続する手段及び背室等
も作らなければならず、必然的にECMの形状が
大きくならざるを得なかつた。また、ECMは
FETのゲート電極が接続されコンデンサの一方
の電極を形成する背極板やその他多くの部品から
構成されているため製造原価が高くなり、低価格
で製造することは極めて困難であつた。

本発明の目的は、上記欠点を除去し、極めて単
純な構造でかつ低価格で製造できるエレクトレツ
トコンデンサマイク（ECM）の構造を提供する
ことである。

本発明のエレクトレツトコンデンサマイクは、
エレクトレツトフイルムと対向して容量素子の一
端面を形成する金属板が半導体装置の一平面を形
成し、この一平面上において半導体装置の入力電
極が前記金属板と接続され、この一平面から半導
体装置に向けて背室と呼ばれる空間が設けられる
ことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して製造
工程順に説明する。第２図に示したリードフレー
ム１３はゲート端子になるリード１４の先端部が
その他のドレイン及びソース端子になるリード１
５及び１６の先端部より長く形成されており、こ
のリードフレーム１３のゲートリード１４にある
チツプマウント部１７に通常の半導体装置組立技
術で電界効果型半導体素子（FET）をダイボン
デイングし、各リードとワイヤーボンデイングに
より電気的接続をとる。この後通常のキヤステイ
ングモールド法等で各リード端子１４〜１６及び
FETチツプを樹脂封止し、第３図に示すように
形成する。モールド樹脂部１８は円筒状の外型を
し、一方の平坦面からリードフレーム１３のリー
ド連結部とこの連結部に継がるリードの一部が露
出し、対向する平坦面１９に前記ゲートリード１
４の先端部２０が露出し、かつ先端部２０と前記
平坦面１９とは同一平坦面を形成する様にする。
樹脂封止後先端部２０と平坦面１９が同一平面に
ならない場合は、公知の研磨技術等で同一平面に
なるように研磨すればよい。又、キヤステイング
モールド型に予め突起物を形成しておき、モール
ド後前記平坦面１９に開口部を持つ背室２１を呼
ばれる凹部空間が形成されるようにする。この
時、キヤステイングモールド型に形成する突起物
は、モールド成形物をモールド型から離型する際
に使われるノツクアウトピンを所望の型状にする
事で容易に設置できる。次に、前記平坦面１９に
通常の蒸着法等で金属被膜を全面に付着形成す
る。この時、金属被膜と前記先端部２０とは電気
的に接続され、金属被膜は半導体素子のゲート電
極と接続される。この金属被膜付着形成前、又は
形成後に、前記リードフレーム１３の連結部を切
断して、モールド成形された半導体装置を得る。
第４図は実際に第３図の半導体装置をECMに組
み込んだ状態での断面図を示すもので、半導体装
置２２は絶縁物質２６によりアルミニウムケース
２７から絶縁されて固定され、この半導体装置の
金属被膜２３はそのまま背極板として用いられ
る。即ち、エレクトレツトフイルム２４はスペー
サ２５を介して金属被膜２３との間にコンデンサ
を形成し、金属被膜２３と電気的接続をとられた
FETのゲート電極を通して入力信号が供給され、
この入力信号に応じてソース及びドレイン端子１
５，１６から出力が得られる。半導体装置２２の
中央部に形成されている背室２１は音質特性を制
御するもので、前述したノツクアウトピンにより
モールド時に造られたものである。尚、ソース、
ドレイン端子１５，１６とともに出力端に突出す
るゲートリードは不要なため取り除くことが望ま
しい。

本実施例によれば、従来背極板と半導体装置と
の間に形成されていた背室が半導体装置内部へ突
出する様に形成されていること、この背室は半導
体装置形成時に同時に造られること、背極板と
FETのゲート電極との接続が極めて容易に行な
えること等から、ECMの構造が極めて簡素化さ
れ、かつその製造も容易で製造原価を大幅に低減
でき低価格のECMを提供することができる。

尚、本実施例ではFETのリード端子としてリ
ードフレームを用いた例を提示したが、丸線の針
金等をリード端子に使用してもよいし、背極板と
しての金属被膜を蒸着形成する際、蒸着面の外周
部（第３図の平坦部１９の外周）には金属が蒸着
されないように形成することで、外部ケースとの
間の絶縁効果を更に高めることができ、この場合
には半導体装置とケースとの間の絶縁部材はなく
てもよい。

更に、半導体装置と背極板との形成方法として
は、第５図、第６図に示すような方法でもよい。

第５図は、本発明の他の実施例として半導体装
置製造工程に於ける樹脂封止の時の構造を示すも
のである。第２図に示した構造のリードフレーム
に半導体素子（FET）を公知の技術によりダイ
ボンデイング，ワイヤーボンデイングにより載置
し、このリードフレーム１３をリード先端を下に
してモールド樹脂が注入される金型３０へほぼ垂
直に入れる。この時、金型１７の底部には予め銀
ペースト等の導電性樹脂３１が全体にほぼ同じ厚
さで敷かれており、リードフレーム１３のリード
端子１４を入れることにより、リード端子のうち
ゲートリード１４の先端が導電性樹脂３１に浸さ
れ電気的接触が取られる。この時導電性樹脂の厚
さは、ゲートリード１４の突起部の長さ以下に
し、リードフレーム１３の他のソース、ドレイン
リード１５，１６が導電性樹脂３１と電気的に接
触しないようにしておく。次に前記導電性樹脂３
１の上へモールド材としての非導電性樹脂３２を
入れキヤステイングによりリードフレームを固定
するとともに半導体素子を気密封止する。この
時、金属突起物３３を金型３０の底面から挿入し
て背室の形成を行なう。

第６図は第３図のモールドFETを金型から取
り出し、ECMに組み込んだ時の断面図である。
樹脂封止したFETにスペーサ３４、エレクトレ
ツトフイルム３５，絶縁板３６を取り付け円筒状
アルミケース３７で包む。

かかる実施例においても、半導体装置製造時に
背極板の形成、背室の形成、及び背極板とFET
のゲートリードとの接続を行なうことができ、極
めて容易にECM用半導体装置を作成することが
できるとともに、ECM構造においても小型化、
低価格化を達成することができる。本実施例で作
成した円柱状のECMは従来のものに比べて、そ
の高さが9.8mmから約５〜６mmとなり、約半分の
大きさで構成することができた。

尚、第４図に示した背極板としての金属被膜と
してはモールド樹脂との密着性が良好な導電体で
あればよく、例えば金、チタン、白金等でよく、
第５図に示した導電性樹脂としても、銀ペースト
以外にモールド樹脂との接着性が良好で導電性の
樹脂であればよい。又、これらの背極板の厚さは
コンデンサの一方の電極として動作できる厚さで
あればよく、数μ以上あればよい。更にモールド
樹脂としてはエポキシ、シリコン樹脂等でよい。
半導体装置の中にモールドされる能動素子として
は、MOS FET以外にバイポーラトランジスタ
でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体装置を含む従来のエレクトレツ
トコンデンサマイクの断面図、第２図は本発明の
一実施例を示す半導体装置用リードフレームの形
状図、第３図は半導体装置をモールドした一実施
例を示す斜視図、第４図は本発明の一実施例を示
すエレクトレツトコンデンサマイクの要部断面
図、第５図は半導体装置をモールドする時の他の
実施例を示す工程図、第６図は第５図により作成
された半導体装置をエレクトレツトコンデンサマ
イクに適用した場合の断面図である。 １……エレクトレツトフイルム、２……背極
板、３……スペーサ、４……絶縁物、５……円筒
状アルミケース、６……背室、７……電界効果ト
ランジスタ、８……絶縁リング、９……ゲートリ
ード、１０……ソース・ドレインリード、１１…
…プリント板、１２……絶縁用ゴム板、５０……
半田、１３……リードフレーム、１４……ゲート
リード、１５……ソースリード、１６……ドレイ
ンリード、１７……ダイボンデイング部、１８，
３２……モールド樹脂、１９……平坦面、２０…
…ゲートリード先端部、２１……背室、２２……
半導体装置、２３……金属被膜（背極板）、２４，
３５……エレクトレツトフイルム、２５，３６…
…スペーサ、２６……絶縁物、２７，３７……ア
ルミケース、３０……金型、３１……導電性樹
脂、３３……ノツクアウトピン、３４……絶縁
板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トランジスタ素子を封入し、一端面に凹部空
   間を有し、かつ前記トランジスタ素子の入力電極
   が前記一端面に導出された樹脂構造物と、該樹脂
   構造物の前記一端面に被着されて前記トランジス
   タ素子の前記入力電極に接続する導電性被膜と、
   該導電性被膜に対向し、かつ該導電性被膜と離間
   して配置され、もつて該導電性被膜とともに容量
   素子を形成する金属薄膜とを有することを特徴と
   するコンデンサマイク。