专利名称：半导体器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有半导体芯片的半导体器件，比如压力传感器芯片和声压传感器芯片。
本申请要求日本专利申请No.2005-375837、2006-87942和2006-172617的优先权，其全部内容引入于此作为参考。
背景技术：
在用作硅电容器传声器和压力传感器的半导体器件中，半导体芯片(例如，安装于基板上的压力传感器芯片和声压传感器芯片)包括响应对其施加的压力而振动的膜片以探测压力变化，比如声压变化。日本专利申请公开No.2004-537182披露了微型硅电容器传声器的示例。在其中半导体芯片安装于基板上的该种类型的半导体器件中，在膜片和基板的表面之间形成了空腔。
当该空腔具有比较小的体积时，其空气弹簧常数增加使得膜片难于振动。这减小了膜片的位移，由此减小了压力变化的探测的准确度。即，对于半导体器件需要保证足够大的空腔使得膜片容易振动。换言之，需要响应半导体器件的特性以适当地改变空腔的体积。通过在基板的表面上形成凹槽，传统已知的半导体器件被设计以增加空腔的体积。
在前述的半导体器件中，用于控制半导体芯片的电路芯片与半导体芯片平行地安装在基板的表面上。
由于贴装到基板的表面上的半导体芯片和电路芯片的平行排列，基板的总尺寸必须变大；因此，难于减小半导体器件的尺寸。
另外，半导体器件可以被设计从而导电层形成于基板的表面上，且另一导电层形成于覆盖安装于基板上的半导体芯片和电路芯片的盖构件中，其中这些导电层电连接在一起以形成电磁屏蔽，用于防止对半导体芯片和电路芯片的电磁干扰。
在以上，基板的导电层需要被设计，以不造成与电子电路和半导体芯片和电路芯片的布线的干扰；这在电路设计中是困难的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可以容易缩小尺寸的半导体器件。
本发明的另一目的是提供一种半导体器件及其制造方法，其中可以容易地形成包围半导体芯片和电路芯片的电磁屏蔽。
在本发明的第一方面，一种半导体器件包括基板；具有膜片的半导体芯片，其响应压力变化而振动；电路芯片，电连接到半导体芯片以控制半导体芯片，其中半导体芯片与电路芯片的表面相对设置并固定到电路芯片的表面，电路芯片的背侧贴附到基板的表面上。
在以上，凹槽形成并从电路芯片的表面凹入，从而其开口设置与膜片相对。另外，多个连接端子形成于电路芯片的背侧上从而建立与基板的电连接。另外，多个连接端子形成于电路芯片的表面上和半导体芯片的背侧上，其与电路芯片的表面相对设置，从而建立电路芯片和半导体芯片之间的电连接。
前述的半导体器件还包括具有矩形形状的间隔物，其插入在半导体芯片和电路芯片之间，其中间隔物的总面积小于电路芯片的表面的总面积。另外，通孔形成且在其厚度方向上穿过间隔物，以允许膜片经由通孔与电路芯片的表面相对设置。
由于适于半导体器件的前述结构，可以减小在其上安装有电路芯片和半导体芯片的基板表面的总面积，因此，可以容易地减小半导体芯片的尺寸。凹槽增加了与膜片连接形成的空腔的体积，且还可以允许膜片自由地振动。这使得半导体器件可以通过膜片的振动而精确地探测声压变化。如果凹槽形成于基板中，基板必须增加厚度以实现所需的刚度。即，前述的结构消除了在基板中形成不期望的凹槽的必要；因此，可以减小基板的厚度而且保证所需的刚度。
即使连接端子形成于与半导体芯片的背侧相对设置的电路芯片的表面上，可以进行引线键合从而建立连接端子和基板之间的电连接；即，可以容易地建立电路芯片和基板之间的电连接。
间隔物的通孔增加了空腔的体积，允许膜片振动；因此，可以通过膜片的振动而精确地探测声压变化。
在本发明的第二方面，前述的半导体器件还包括多个电极，在电路芯片的厚度方向从其表面到其背侧穿过电路芯片；多个连接端子，形成于与电路芯片的表面相对设置的半导体芯片的背侧上且电连接到多个电极；环形树脂片，设置于膜片的周围区域且插入在半导体芯片和电路芯片之间，由此在其之间没有间隙的情况下结合在一起。环形树脂片由比半导体芯片和电路芯片软的树脂材料组成。
环形树脂片由各向异性导电膜组成，其在其厚度方向具有导电性且沿其表面具有绝缘能力，且设置于彼此相对设置的连接端子和电极之间。另外，凹槽形成且从电路芯片的表面向下凹入，从而其开口与膜片相对设置。
另外，包括涂布有绝缘膜的导电构件的盖构件固定到半导体芯片的表面，从而覆盖半导体芯片和电路芯片的侧部，其中开口形成于盖构件的预定的位置从而部分地暴露膜片于外部。
在以上，可以防止空腔的体积在半导体器件的制造过程中意外地被改变，可以防止膜片振动特性被变化，且可以改善半导体器件的产率和制造效率。另外，可以通过环形树脂片的变形而减小结合在一起的半导体芯片和电路芯片之间产生的应力。另外，电极和连接端子经由各向异性导电膜容易地电连接在一起。各向异性导电膜有助于减小相邻电极之间的间距并减小电连接端子之间的间距；因此，可以减小半导体芯片和电路芯片的尺寸。
在本发明的第三方面，前述的半导体器件还包括用于在其中存储半导体芯片和电路芯片的屏蔽壳体，其中通过涂布有绝缘膜的导电构件形成的屏蔽壳体包括具有矩形形状的台，电路芯片固定到台上；顶部，与半导体芯片的表面相对设置且具有允许膜片被暴露于屏蔽壳体的外部的开口；多个侧壁，其从台的侧端到顶部的侧端延伸从而围绕垂直结合在一起的半导体芯片和电路芯片，且其中多个通孔形成于台中从而允许形成于电路芯片的背侧上的多个连接端子被暴露。
在以上，彼此电连接的至少第一接地端子和第二接地端子形成于电路芯片的背侧上，其中第一接地端子形成连接端子，且其中第二接地端子与台的表面相对设置，且导电构件在台的表面上被部分地暴露且电连接到第二接地端子。或者，多个接地端子形成于电路芯片的背侧上且插入到多个通孔中，其中导电构件部分地暴露在其内表面中，从而接地端子与导电构件接触并且电连接。
另外，屏蔽壳体由具有顶部和侧壁的盖构件和具有台的安装构件构成，其中盖构件与安装构件接合以形成屏蔽壳体。多个凹槽形成且从电路芯片的背侧凹入从而覆盖台的表面，除了对应于通孔的预定区域以外。
另外，多个散热孔形成于侧壁上从而耗散由半导体芯片和/或电路芯片产生的热。垂直结合在一起的半导体芯片和电路芯片通过设置于膜片周边的环形树脂片粘结在一起，而在它们之间没有间隙。凹槽形成并从与膜片相对设置的电路芯片的表面凹入。
适于半导体器件的制造方法包括三个步骤，即芯片结合步骤，其中半导体芯片贴附到电路芯片的表面上从而膜片与电路芯片相对设置，使得半导体芯片和电路芯片固定在一起并电连接在一起；芯片固定步骤，其中电路芯片固定在安装构件的台的表面上从而经由台的通孔而暴露电路芯片的连接端子于安装构件的外部；壳体接合步骤，其中半导体芯片和电路芯片用盖构件覆盖，从而盖构件与安装构件接合以形成屏蔽壳体，其中盖构件的导电构件的预定部分紧密地与安装构件的导电构件的预定部分接合以从其去除绝缘膜，使得盖构件的导电构件与安装构件的导电构件直接接触。
在芯片固定步骤中，电路芯片的接地端子与台的导电构件接触。在芯片固定步骤中，除了对应于通孔的预定区之外的台的预定部分与电路芯片的凹槽接合。
在以上，屏蔽壳体可靠地防止电磁噪声被传输到半导体芯片和电路芯片；因此，可以可靠地避免由于电磁噪声引起的半导体芯片和电路芯片的操作错误的发生。这里，通过将电路芯片的接地端子电连接到台的盖构件，电磁屏蔽可以容易地形成。
由于电路芯片的凹槽的形成，可以容易地建立电路芯片相对于台的精确定位，且可以减小半导体器件的厚度。当电路芯片的连接端子经由焊料球电连接到基板时，可以减小相邻焊料球之间的间距；因此可以减小电路芯片的尺寸。
屏蔽壳体的热耗散允许由半导体芯片和/或电路芯片产生的热被容易地耗散到屏蔽壳体的外部。
插入在半导体芯片和电路芯片之间的环形树脂片避免了在半导体器件的制造过程中空腔的体积的意外的改变；因此，可以防止膜片的振动特性被改变。即，可以改善半导体器件的产率和制造效率。
电路芯片的凹槽容易地增加了空腔的体积。这不造成膜片的振动的困难；因此可以通过膜片的振动而精确地探测声压的变化。
参考附图，本发明的这些和其他目的、方面和实施例将更加详细地描述，在附图中图1是显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的剖面图；图2是显示了根据本发明的第一实施例的第一变体的半导体器件的剖面图；图3是显示了图2所示的半导体器件的第一变体的进一步修改的半导体器件的剖面图；图4是显示了根据本发明的第一实施例的第二变体的半导体器件的剖面图；图5是显示了图4所示的半导体器件的第二变体的进一步修改的半导体器件的剖面图；图6是显示了根据本发明的第一实施例的第三变体的半导体器件的剖面图；图7是显示了图6所示的半导体器件的第三变体的进一步修改的半导体器件的剖面图；图8是显示了图6所示的半导体器件的第三变体的进一步修改的半导体器件的剖面图；图9是显示了根据本发明的第一实施例的第四变体的半导体器件的剖面图；图10是显示了根据本发明的第二实施例的半导体器件的剖面图；图11A是显示用于制造图10所示的半导体器件的盖构件的剖面图；图11B是显示用于制造图10所示的半导体器件的硅电容器传声器的剖面图；图11C是显示用于制造图10所示的半导体器件的环形树脂片的剖面图；图11D是显示用于制造图10所示的半导体器件的LSI芯片的剖面图；图12是显示半导体器件的变体的剖面图，其中硅电容器传声器芯片与LSI芯片相比尺寸减小；
图13是显示半导体器件的另一变体的剖面图，其中硅电容器传声器芯片与LSI芯片相比尺寸增加；图14是显示了根据本发明的第三实施例的半导体器件的剖面图；图15A是显示用于制造图14所示的半导体器件的盖构件的剖面图；图15B是显示用于制造图14所示的半导体器件的硅电容器传声器的剖面图；图15C是显示用于制造图14所示的半导体器件的环形树脂片的剖面图；图15D是显示用于制造图14所示的半导体器件的LSI芯片的剖面图；图15E是显示用于制造图14所示的半导体器件的台的剖面图；图16是与台和盖构件连接的LSI芯片的背侧的平面图；图17是沿图16中的线B-B所取的剖面图；图18A是显示盖构件的透视图；图18B是显示垂直组合在一起且安装于台上的硅电容器传声器芯片和LSI芯片的透视图；图19是显示根据本发明的第三实施例的第一变体的半导体器件的剖面图；图20是显示与台和盖构件连接的LSI芯片的背侧的平面图；图21是显示了根据本发明的第三实施例的第二变体的半导体器件的剖面图；图22是显示了根据本发明的第三实施例的第三变体的半导体器件的剖面图；图23A是显示了引入到根据本发明的第三实施例的第四变体的半导体器件中的盖构件；以及图23B是显示安装构件的透视图，其中LSI芯片和硅电容器传声器芯片安装于台上且用图23A所示的盖构件覆盖，由此完成根据第三实施例的第四变体的半导体器件的制造。
具体实施例方式
将参考附图通过示例进一步详细描述本发明。
图1是显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件1的剖面图。半导体器件1包括电路芯片(其后被称为LSI芯片)5和半导体芯片7，其顺序形成于基板2的表面3a上。另外，盖构件9排列以完全覆盖在基板3的表面3a上的LSI芯片5和半导体芯片7。
基板3被设计为具有电布线(未示出)的多层布线基板，电布线建立了与LSI芯片5和半导体芯片7的电连接。
盖构件9具有为矩形形状的顶部11和侧壁13，顶部11设置于基板3的表面3a上方，侧壁13设置为环形且被固定到基板3的表面3a的周边。盖构件9整体上具有凹入的形状，其开口向下指向基板3。
具体而言，当侧壁13的下端被贴附到基板3的表面3a的周边上时，可以通过盖构件9和基板3形成包封LSI芯片5和半导体芯片7的空腔S1。空腔S1经由顶部11的开口11a与外部空间(半导体器件1的外部)联通。
LSI芯片5被用于控制半导体芯片7。具体而言，LSI芯片5例如包括用于放大从半导体芯片7输出的电信号的放大器、用于数字化处理电信号的数字信号处理器(DSP)、和A/D转换器。LSI芯片5经由比如银膏的粘结剂(未示出)被固定到基板3的表面3a。
LSI芯片5经由布线19电连接到基板3，布线19设置于多个电极焊盘15(形成于LSI芯片5的表面5a上)和多个电极焊盘17(形成于基板3的表面3a上)之间。顺便提及，LSI芯片5的电极焊盘15设置于半导体芯片7的安装区域之外(将在后描述)。
半导体芯片7是用于将声音转换为电信号的声压传感器芯片(由硅组成)。即，半导体芯片7具有膜片7a，膜片7a响应从半导体器件1的外部存在的外空间对其施加的声压的变化而振动。膜片7a被成形并设置以引起在半导体芯片7的厚度方向的振动。半导体芯片7具有从背侧7b向下凹入的凹槽8，背侧7b与LSI芯片5相对设置。膜片7a形成于凹槽8的底部。顺便提及，凹槽8例如通过硅蚀刻形成。
半导体芯片7经由比如银膏(未示出)的粘结剂被固定到LSI芯片5的表面5a，从而膜片7经由空气间隙与LSI芯片5的表面5a相对设置。换言之，由膜片7和LSI芯片5的表面5a界定的空腔S2通过LSI芯片5和半导体芯片7形成。
半导体芯片7经由布线25电连接到基板3，布线25设置于多个电极焊盘21(形成于半导体芯片7的表面7a上)和多个电极焊盘23(形成于基板3的表面3a上)之间。另外，半导体芯片7经由布线19和25以及基板3的电极焊盘17和23电连接到LSI芯片5。电极焊盘17和23均设置于基板3的表面3a上的LSI芯片5的安装区域之外。
在具有前述结构的半导体器件1的制造中，环形侧壁13被固定到基板3的表面3a的周边；然后，LSI芯片5被固定到基板3的表面3a上。这里，粘结剂被预先施加到基板3的表面3a的周边；然后，LSI芯片5被粘结到基板3的表面3a的周边上。
接下来，半导体芯片7经由粘结剂被固定到LSI芯片5的表面5a上。这里，粘结剂预先被施加到LSI芯片5的表面5a的预定区域；然后，半导体芯片7的背侧7b被粘结到LSI芯片5的表面5a的预定区域。即，LSI芯片5的表面5a和半导体芯片7的背侧7b之间的间隙用粘结剂填充。
其后，LSI芯片5和半导体芯片7经由布线19和25通过引线键合电连接到基板3。最后，顶部11被固定到环形侧壁13，从而形成盖构件9，由此完成半导体器件1的制造。
前述的制造工艺是半导体器件1的制造的示例，因此其可以根据需要被修改。例如，半导体芯片7首先被粘结到LSI芯片5；然后LSI芯片5被固定到基板3的表面3a。
在其中LSI芯片5和半导体芯片7被垂直组合并固定到基板3的表面3a上的半导体器件1中，可以减小基板3的表面3a的总面积；因此，可以容易地减小半导体器件1的尺寸。
第一实施例可以以各种方法被进一步修改，其将在下面描述。
图2是显示了根据本发明的第一实施例的第一变体的半导体器件31的剖面图。第一变体的半导体器件31具有LSI芯片(或电路芯片)33，其与半导体器件1的LSI芯片5在结构上不同。因此，以下的描述主要相对于半导体器件31中的LSI芯片33来给出，其中与半导体器件1的那些相同的部件由相同的参考标号指示，根据需要省略了其详细描述。
半导体芯片31的LSI芯片33由硅组成，且可以起到与半导体器件1的LSI芯片5相似的作用。这里，半导体芯片7被固定到LSI芯片33的表面33a，表面33a部分地向下凹入以形成配合半导体芯片7的凹槽的凹槽35。即，LSI芯片33的凹槽35设置与半导体芯片7的膜片7a相对设置。即，凹槽35增加了形成于LSI芯片33和半导体芯片7之间的空腔S2的体积。凹槽25通过例如硅蚀刻的方法形成。
半导体器件31展现了与半导体器件1的效果相似的效果。由于LSI芯片33的凹槽35的形成，可以容易地增加空腔S2的体积；因此，可以减小使得膜片7a难以振动的因素。这使得可以通过膜片7a的振动而精确地探测声压的变化。
另外，第一变体消除了另外在基板3中形成凹槽以增大空腔S2的必要。即，基板3的厚度不必增加以增加刚度；因此，可以减小基板3的厚度。
第一变体的半导体器件31被设计，从而凹槽35形成于LSI芯片33中以增加空腔S2的体积；但这不是限制。例如，可以提供如图3所示的半导体器件41，其中具有矩形形状的间隔物43设置于LSI芯片5(或LSI芯片33)和半导体芯片7之间以增加空腔S2的体积。具体而言，垂直穿过的通孔43a形成于间隔物43中，由此膜片7a与LSI芯片5的表面5a相对设置。
半导体器件41通过具有通孔43a的间隔物43的厚度可以增加空腔S2的体积。因为空腔S2在体积上增加，所以半导体器件41可靠地保证膜片7a的振动。这里，可以通过膜片7a的振动来精确地探测声压。
接下来，将参考图4描述第一实施例的第二变体的半导体器件51。第二变体的半导体器件51与半导体器件1相对于在基板3上设置半导体芯片7的结构而在结构上不同。因此，以下的描述相对于半导体器件51所采纳的结构不同而给出，其中与半导体器件1的那些相同的部件由相同的参考标号指示；因此，如需要将省略其描述。
具体而言，半导体器件51被设计从而LSI芯片(或电路芯片)53、具有矩形形状的间隔物55和半导体芯片7顺序安装于基板3的表面3a上。这里，LSI芯片53和间隔物55例如经由银膏粘结在一起；间隔物55和半导体芯片7例如经由银膏粘结在一起。在该结构中，半导体芯片7被贴附到间隔物55的表面55a上，从而膜片7a与间隔物55的表面55a相对设置，由此空腔S3形成于膜片7a和间隔物的表面55a之间。
在以上，LSI芯片53的表面53a的总面积基本与半导体芯片7的背侧7b的总面积相同。即，平面图中的LSI芯片53的形状基本与半导体芯片7的形状匹配。另外，与LSI芯片53的表面53a相对设置的间隔物55的背侧55b的总面积小于LSI芯片53的表面53a的总面积和半导体芯片7的背侧7b的总面积。
由于前述的结构，可以在LSI芯片53和半导体芯片7之间形成间隙，其尺寸基本匹配间隔物55的厚度。多个电极焊盘(或连接端子)57形成于LSI芯片53的表面53a的暴露的表面上，表面53a与半导体芯片7的背侧7b相对设置。电极焊盘57经由布线59电连接到基板3的电极焊盘17。
在半导体器件51的制造中，与半导体器件1的制造相似，LSI芯片53经由粘结剂被固定到基板3的表面3a。然后，LSI芯片53经由布线59通过引线键合电连接到基板3。
其后，间隔物55经由粘结剂被固定到LSI芯片53的表面53a；然后，半导体器件7经由粘结剂被固定到间隔物55的表面55a上。这里，在半导体芯片7的背侧7b和间隔物55的表面55a之间的间隙用粘结剂填充。
最后，半导体芯片7经由布线25通过引线键合电连接到基板3，由此完成半导体器件31的制造。顺便提及，与半导体器件1相似，在半导体器件51中，盖构件9也被贴附到基板3。
半导体器件51展现了与半导体器件1的效果相似的效果。在半导体器件51中，即使电极焊盘57设置于LSI芯片53的表面53a上，该表面53a与半导体芯片7的背侧7b相对设置，由于间隔物55的插入，也可以在电极焊盘57和基板3的电极焊盘17之间进行引线键合；因此，可以容易地建立LSI芯片53和基板3之间的电连接。
第二变体的特征在于LSI芯片53的表面53a的总面积与半导体芯片7的背侧7b的总面积基本相同。这有助于在基板3上安装LSI芯片53的安装面积的减小；因此，可以进一步减小基板3的尺寸。
半导体器件51可以相似于图3所示的半导体器件41被修改，从而如图5所示，间隔物55具有通孔55c，通孔55c允许膜片3a与LSI芯片54相对设置。该结构的优点在于可以容易地进行引线键合，且可以增加空腔S3的体积。
在半导体器件51中，LSI芯片53的表面53a的总面积与半导体芯片7的背侧7b的总面积基本相同，但这不是限制。即，可以修改半导体器件51，从而使LSI芯片53的表面53a的总面积小于半导体芯片7的背侧7b的。
接下来，将参考图6描述第一实施例的第三变体的半导体器件61。半导体器件61与半导体器件1相对于LSI芯片(或电路芯片)61和基板65的结构而在结构上不同。因此，以下的描述相对于半导体器件61的结构不同而给出，其中与半导体器件1的那些相同的部件由相同的参考标号指示；因此，如需要将省略其描述。
第三变体的半导体器件61被设计从而基板65的表面65a的总面积与半导体芯片7的背侧7b的总面积基本相同，与第二变体的半导体器件51相似。另外，多个焊料球67(作为连接端子)形成于LSI芯片63的背侧63b上，该背侧63b与基板65的表面65a相对设置。焊料球67从LSI芯片63的背侧63b向下突起，从而建立LSI芯片63和基板65之间的电连接。即，包封LSI芯片63的半导体器件61被设计以适合比如芯片尺寸封装的表面安装封装。
多个电极焊盘69形成于LSI芯片63的安装区域中的基板65的表面65a上，其中它们与焊料球67接触。即，LSI芯片63经由焊料球67电连接到基板65且由此被固定到基板65的表面65a上。
在半导体器件61的制造中，LSI芯片63被相对于基板65定位，从而背侧63b与表面65a相对设置；然后，LSI芯片63被压到基板65同时加热焊料球67。由此LSI芯片63被固定到基板65的表面65a上且电连接到基板65。
其后，与半导体器件1相似，半导体器件7经由粘结剂被固定到LSI芯片63的表面63a上；然后，半导体芯片7经由布线25通过引线键合被电连接到基板65，由此完成半导体器件61的制造。顺便提及，与半导体器件1相似，在半导体器件61中，盖构件9也被贴附到基板65上。
半导体器件61展现了与半导体器件1的效果相似的效果。半导体器件61消除了在LSI芯片63的安装区域之外的基板65的表面65a的周边区域上设置前述的电极焊盘17的必要；因此，可以减小基板65的表面65a的总面积，表面65a仅用于在其上安装LSI芯片63。这有助于进一步减小基板65的表面65a的总面积。
与半导体器件51相似，半导体器件61被设计，从而LSI芯片63的表面63a的总面积与半导体芯片7的背侧7b的总面积基本相同；因此，可以减小安装在基板65上的LSI芯片63的安装面积的尺寸。通过减小基板65，可以减小半导体器件61的尺寸。
半导体器件61的特征在于LSI芯片63经由焊料球67电连接到基板65，且由此同时固定到基板65的表面65a上；因此，可以改善相对于半导体器件61的制造效率。
半导体器件61可以相似于图2和3所示的半导体器件31和41被修改；换言之，可以引入增加空腔S2的体积的结构。例如，如图7所示，向下凹入的凹槽61可以通过硅蚀刻形成于LSI芯片63中。
或者，如图8所示，具有凹槽71的LSI芯片63通过组合在一起的两件形成，即具有矩形形状的主单元81(其形成表面63a)和布线封装单元(其形成背侧63b)。
在前述的结构中，凹槽71形成于与表面63a关联的由硅组成的主单元81中，表面63a与半导体芯片7相对设置。主单元81经由比如银膏的粘结剂80粘结到半导体芯片7。另外，电连接到焊料球67的多个焊盘电极85形成于主单元81的表面81b上，表面81b面对布线封装单元83。
布线封装单元83包括布线部分87，用于在焊盘电极85和焊料球67之间建立电连接；和绝缘层89，覆盖主单元81的表面81b且在其中包围布线部分87。每个布线部分87由重新布线层91和铜柱93构成。铜柱93的尖端暴露在绝缘层89的背侧63b之外且用焊料球67贴附。
第一实施例和变体均被设计，从而半导体芯片7的电极焊盘21经由布线25直接连接到基板3和65的电极焊盘23；但这不是限制。例如，半导体芯片7可以直接连接到LSI芯片5、33、53和63；或者，半导体芯片7可以经由LSI芯片5、33、53和63电连接到基板3和65。
如图9所示，根据第一实施例的第四变体实现了半导体器件91，其中半导体芯片7被固定到LSI芯片93的表面93a，其方向与在半导体芯片1、31、41、51和61中前述的半导体芯片7被固定到LSI芯片5、33、53和63的方向相反。
在半导体器件91中，具有焊盘电极21的半导体芯片7的表面7c与LSI芯片93的表面93a相对设置，其中LSI芯片93由主单元95和布线封装单元83构成。多个连接端子97形成于LSI芯片93的主单元95的表面93a上且电连接到形成于半导体芯片7的表面7c上的焊盘电极21。这里，焊盘电极21和连接端子97经由焊料99电连接在一起且固定在一起。
多个通孔201形成且在从表面93a到相对表面95a的方向上穿过主单元95(由硅组成)。连接端子97经由通孔101电连接到布线部分103。与图8所示的布线部分87相似，布线部分103包括铜柱，铜柱的尖端贴附有焊料球105。即，半导体芯片7的焊盘电极21经由连接端子97、通孔101、布线部分103和焊料球105电连接到形成于基板107的表面107a上的电极焊盘109。
在半导体器件91中，半导体芯片7通过简单地将半导体芯片7贴附到LSI芯片93的表面上93a而电连接到基板107。这消除了另外在LSI芯片93的安装区域之外的基板107的表面107a的周边区域上形成电极焊盘(其用于建立与半导体芯片7的电连接)的必要；因此，可以减小用于在其上安装半导体芯片7和LSI芯片93的基板107的表面107a的预定区域。由此，可以减小半导体器件91的尺寸。
当焊料球形成于LSI芯片93的背侧93b上以建立与基板107的电连接时，不需在LSI芯片93的安装区域之外的基板107的表面107a的周边区域上形成电极焊盘(其用于建立半导体芯片7与LSI芯片93之间的电连接)。这减小用于在其上安装半导体芯片7和LSI芯片93的基板107的表面107a的预定区域。
为了实现LSI芯片93和半导体芯片7的组合，优选的是，在其厚度方向上穿过LSI芯片93的通孔111形成且相对于膜片7a设置，且还优选的是，在其厚度方向上穿过基板207的联通孔113形成且向通孔111向上敞开。
由于半导体器件91的前述的结构，声压变化经由基板107的联通孔113和LSI芯片93的通孔111被传输到膜片7a。这里，半导体芯片7的凹槽设置与膜片7a接触而与LSI芯片93无关，用作允许膜片7a振动的空腔。这里，空腔在尺寸上不受基板107和LSI芯片93的限制；因此，可以容易地增大空腔。
如图6到9所示的半导体器件61和91被设计，从而焊料球67和105从LSI芯片63和93的背侧63b和93b向下突起，但这不是限制。因为，需要连接端子排列在背侧63b和93b上，从而建立LSI芯片63和93与基板65和107之间的电连接。
顺便提及，半导体芯片7不需被设计为具有膜片7a的声压传感器芯片。因为，要求半导体芯片7配备有可移动的部分(比如膜片7a)。即，半导体芯片7可以被设计为压力传感器芯片，其探测了半导体器件中的外部空间中的压力变化。
2、第二实施例将参考图10、图11A-11D、图12和图13描述本发明的第二实施例。第二实施例的半导体器件201安装于基板(或印刷电路板)203上，且由安装于基板203的表面203a上的LSI芯片(或电路芯片)205、贴附到LSI芯片205的表面205a上的硅电容器传声器芯片(或半导体芯片)207、和用于覆盖LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的盖构件209构成。这里，LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207均形成为基本相同的尺寸。即，当LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207被垂直组合在一起时，硅电容器传声器芯片207在平面图中不水平延伸到LSI芯片205之外。
多个电极211形成以在其厚度方向从背侧205b到表面205a穿过LSI芯片205，背侧205a设置与基板203的表面203a相对，表面205a设置与硅电容器传声器芯片207相对，从而建立硅电容器传声器芯片207和基板203之间的电连接。LSI芯片205由主单元213(形成表面205a)和布线封装单元215(形成背侧205b)构成。
LSI芯片205的主单元213由硅组成且用于控制硅电容器传声器芯片207。具体而言，主单元213例如包括用于放大从硅电容器传声器芯片207输出的电信号的放大器、用于数字化处理电信号的数字信号处理器(DSP)和A/D转换器。
多个过孔217形成在其厚度方向上从表面205a到背侧213b穿过LSI芯片205的主单元213。每个过孔217形成，从而由导电材料组成的金属布线217b填充在通孔217a中，通孔217a形成以在其厚度方向上穿过主单元213。即，金属布线217b的上端暴露于表面205a，且下端暴露于背侧213。顺便提及，金属布线217b形成于在主单元213的厚度方向上设置的预定位置。
布线封装单元215由绝缘层219和多个布线部分221构成，绝缘层219覆盖LSI芯片205的主单元213的背侧213b，多个布线部分221用绝缘层219密封从而将过孔217的金属布线217b电气上延伸向LSI芯片205的背侧205b。即，前述的电极111由过孔217和布线部分221构成。
布线部分221由重新布线层223和铜柱225构成，重新布线层223形成于LSI芯片205的主单元213的背侧213b上，铜柱225从重新布线层223延伸到LSI芯片205的背侧205b。铜柱225的尖端暴露在用绝缘层219密封的LSI芯片205的背侧205b之外且用焊料球227贴附。即，LSI芯片205的电极211经由焊料球227接合电极焊盘203b，电极焊盘203b形成于基板203的表面203a上。
其它的布线部分(未示出)连接到LSI芯片205的主单元213的电子电路并延伸向背侧205b，该其它的布线部分嵌入布线封装单元215内。与布线部分221相似，该其它的布线部分由重新布线层和铜柱构成。
硅电容器传声器芯片207是由硅组成的声压传感器芯片，其将声音转换为电信号。硅电容器传声器芯片207具有膜片229，膜片229响应在半导体器件201之外存在的外部空间中产生的声压而振动。膜片229形成以在硅电容器传声器芯片207的厚度方向振动。凹槽231通过硅蚀刻形成于硅电容器传声器芯片207中，其中其从硅电容器传声器芯片207的表面207a向下凹入，且其中其底部对应于膜片229。
硅电容器传声器芯片207安装于LSI芯片205的表面205a上，从而膜片229设置与LSI芯片205相对。另外，凹槽233形成于LSI芯片205中且从表面205a向下凹入。
向下突出的多个连接端子235形成于硅电容器传声器芯片207的背侧207b上，该背侧207b与LSI芯片205的表面205a相对设置。具体而言，连接端子235形成，从而柱凸点235b从形成于背侧207b上的电极焊盘235a向下突起。由金(Au)构成的柱凸点235b通过引线键合形成，其中每个均具有突起的结构，其高度范围例如从30μm到40μm。
连接端子235设置得与金属布线217b的上端相对，金属布线217b嵌入过孔217b中且暴露在LSI芯片205的表面205a上，其中它们电连接到LSI芯片205的电极211。换言之，连接端子235设置的与嵌入通孔217a中的金属布线217b相对。
因此，硅电容器传声器芯片207经由电极211电接合基板203。当连接端子235安装于过孔217的金属布线217b上时，间隙通过柱凸点235b形成于LSI芯片205的表面205a和硅电容器传声器芯片207的背侧207b之间。
环形树脂片237插入在LSI芯片205的电极111和硅电容器传声器芯片207的连接端子235之间，且设置于膜片229的周围区域。环状树脂片237实现了LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207之间的粘结。具体而言，环状树脂片237利用各向异性导电膜(AFC)形成，该各向异性导电膜在厚度方向上具有导电性且沿表面具有绝缘能力。
具体而言，各向异性膜通过将导电颗粒引入比LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207软的导电树脂材料中形成。这里，导电树脂材料由环氧树脂或聚酰亚胺树脂组成；且导电颗粒例如由进行了金镀覆或银镀覆的塑料颗粒或Ni颗粒组成。
LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207通过由环形树脂片237的导电树脂材料实现的粘结而接合在一起，而在它们之间没有间隙。电极211和连接端子235经由包括在环形树脂片237中的导电颗粒而电连接在一起。
当LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207垂直结合在一起时，空腔S1形成于膜片229和LSI芯片205之间。具体而言，空腔S1通过LSI芯片205的表面205a的预定区域和硅电容器传声器芯片207的背侧207b的预定区域之间的间隙和凹槽233而形成，LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207均由环形树脂片237围绕，凹槽233从LSI芯片205的表面205a向下凹入。因为LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207通过环形树脂片237粘结在一起而在其之间没有间隙，空腔S1气密密闭且不与半导体器件201的外部空间联通。
盖构件209形成以覆盖硅电容器传声器芯片207的表面207a和LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的侧区域。具体而言，盖构件209由顶部241和圆柱部分243构成，顶部241经由粘结剂239固定到硅电容器传声器芯片207的表面207a，圆柱部分243从顶部241的周边在其中LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207垂直结合在一起方向上向下延伸，从而围绕LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207。另外，开口241a大致形成于顶部241的中心，从而硅电容器传声器芯片207被部分地暴露于外部空间。
盖构件209的内部容量基本匹配其中LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207垂直结合在一起的总体积。即，盖构件209的顶部241设置经由粘结剂239与硅电容器传声器芯片207的表面207a相对；且圆柱部分243设置与LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的侧区域相对，在它们之间具有小的间隙。
盖构件209形成，从而导电构件209a用绝缘膜209b涂布，导电构件209a被成形以实现顶部241和圆柱部分243。具体而言，由铝组成的导电构件209a被进行氧化铝膜处理，由此形成绝缘膜209b。
在半导体器件201的制造中，环形树脂片237设置于凹槽233的周边区域，且暂时固定到LSI芯片205的表面205a上，其中环形树脂片237也设置于过孔217的金属布线217b上。与暂时固定环形树脂片237的同时，或在暂时固定环形树脂片237的之前或之后，连接端子235形成，从而柱凸点235b形成于电极焊盘235a上，电极焊盘235a形成于硅电容器传声器芯片207的背侧207b上。接下来，硅电容器传声器芯片207被贴附到LSI芯片205的表面205a，从而连接端子235设置得与过孔217的金属布线217b相对。
在以上，压力经由硅电容器传声器芯片207向下施加，从而加热环形树脂片237，由此环形树脂片237的导电树脂材料被熔化，从而柱凸点235b向下移到环形树脂片237中；因此，包括在环形树脂片237中的导电颗粒夹在金属布线217b和柱凸点235b之间。由此，LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207相互粘结且固定在一起，从而电极111电连接到连接端子235。
最后，盖构件209被精确定位，从而覆盖LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207；然后，盖构件209的顶部241经由粘结剂239被固定到硅电容器传声器芯片207的表面207a，由此完成半导体器件201的制造。
为了将半导体器件201安装在基板(或印刷电路板)203上，LSI芯片205的背侧205b设置与基板203的表面203a相对设置，从而使得焊料球227与电极焊盘203b接触；然后，半导体器件201被压到基板203同时加热焊料球227。由此，半导体器件201被固定到基板203的表面203a上，从而LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的两者均电连接到基板203。
在半导体器件201中，当声压变化经由盖构件209的开口241a被传输到硅电容器传声器芯片207的膜片229时，膜片229响应传输到其的声压变化而振动，由此使得可以探测声压变化。
本实施例的优点在于，通过简单地在基板203的表面203a上安装半导体器件201，其中硅电容器传声器芯片207和LSI芯片205垂直结合在一起，硅电容器传声器芯片207经由电极211电连接到基板203。即，本实施例与常规技术相比具有优势，因为其消除了在基板203上单独地安装硅电容器传声器芯片207和LSI芯片205的必要。这使得可以容易地缩小半导体器件201的尺寸；因此，可以减小安装于基板203的表面203a上的半导体器件201的安装面积。换言之，半导体器件201可以通过芯片尺寸封装来实现。
形成于膜片229和LSI芯片205之间的空腔S1的体积可以按照预先形成的环形树脂片237的尺寸和形状来容易地决定。因此，可以防止空腔S1的体积在制造半导体器件201的过程中被意外地改变；且因此可以防止膜片229的振动特性在半导体器件201的制造中被意外地改变。因此，可以改善半导体器件201的产率和制造效率。
空腔S1的体积可以通过形成于LSI芯片205中的凹槽233的方法容易地增加。这使得膜片229容易地振动而没有困难。由此，可以精确地通过膜片229的振动而探测声压的变化。
第二实施例消除了另外在基板203中形成凹槽以增大空腔S1的必要；因此不需增加基板203的厚度以实现所需的刚度。由此，可以容易地减小用于安装半导体器件201的基板203的厚度。
各向异性导电膜被用于环形树脂片237，环形树脂片237用于将硅电容器传声器芯片207和LSI芯片205粘结在一起，由此过孔217的金属布线217b经由环形树脂片237接触连接端子235并电连接到连接端子235。即，过孔217和连接端子235通过各向异性导电膜结合在一起。这消除了另外制备实现过孔217和连接端子235之间的粘结的粘结材料的必要；因此，这使得过孔217可以容易电结合连接端子235。
各向异性导电膜防止在LSI芯片205的表面205a上彼此相邻设置的过孔217电连接在一起。相似地，各向异性导电膜防止在硅电容器传声器芯片207的背侧207a上彼此相邻设置的连接端子235电连接在一起。因此，可以容易地减小相邻过孔217之间的间距；可以容易地减小相邻连接端子235之间的间距。由此，可以进一步减小LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的尺寸。
各向异性导电膜的树脂材料实现了LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207之间的粘结，并且比LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的材料软。即，通过变形环形树脂片237，可以减小在粘结在一起的LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207之间产生的应力。
由于提供了完全覆盖LSI芯片205、硅电容器传声器芯片207和其之间的粘结区域的盖构件209，所以可以可靠地确保对于半导体器件201的保护。因此，可以可靠地在基板203的表面203a上安装半导体器件201，同时确保对其的保护，因为垂直结合在一起的LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207用盖构件209覆盖，该盖构件209被固定到硅电容器传声器芯片207。
盖构件209的内部容量可以被决定以适应LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的尺寸；因此，可以确保半导体器件201的保护而不增加半导体器件201的尺寸。
当盖构件209的导电构件209a电结合基板203的接地图案(未示出)时，可以形成电磁屏蔽，用于屏蔽电磁噪声从外部空间传输到盖构件209内。这可以可靠地防止电磁噪声到达LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207。换言之，可以可靠地避免由于电磁噪声引起的LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的操作错误的发生。
形成于盖构件209a的表面上的绝缘膜209b防止包括在LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207中的电子电路通过盖构件209而短路。
在本实施例中，半导体器件201包括具有相同尺寸的LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207，但这不是限制。即，本实施例可以适于包括具有不同尺寸的LSI芯片和硅电容器传声器的任何类型的半导体器件。例如，半导体器件201可以如图12所示修改，其中与图10所示相同的部件由相同的参考标号指示；由此，如需要将省略其详细描述。这里，硅电容器传声器芯片207与LSI芯片205相比尺寸减小。即，在平面图中，LSI芯片205的侧部从硅电容器传声器芯片207的侧部部分地延伸。
用于覆盖垂直结合在一起的LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的新设计的盖构件249被引入以应对前述的结构。盖构件249利用具有台阶部分251c的圆柱部分251形成。这使得圆柱部分251可以与LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的侧部相对设置，在它们之间具有小的间隙。
具体而言，圆柱部分251由具有圆柱形状的小直径部分251a、具有圆柱形状的大直径部分251b以及台阶部分251c构成，小直径部分251a设置为以之间小的间隙地在其中包围硅电容器传声器芯片207，大直径部分251b形成于小直径部分之下，且设置为以其之间小的间隙地在其中包围硅电容器传声器芯片207，台阶部分251c具有将小直径部分251a和大直径部分251b互连在一起的环形。
在其中硅电容器传声器芯片207与LSI芯片205相比尺寸减小的前述的结构中，连接端子235在位置上稍微离开通孔217a偏移，其中金属布线217b沿LSI芯片205的表面205a向直接在连接端子235下方的预定位置水平延伸。在该情形，金属布线217b不需在LSI芯片205的厚度方向在通孔217a中向下延伸。
或者，可以增加硅电容器传声器芯片207与LSI芯片205相比的尺寸。该结构将参考图13来描述，其中与图10所示相同的部件由相同的参考标号指示；因此，如需要将省略其详细描述。即，在平面图中硅电容器传声器芯片207的侧部从LSI芯片205的侧部部分地延伸。该结构使用了由顶部241和具有比较大容量的圆柱部分255构成的盖构件253，其中圆柱部分255设置得与硅电容器传声器芯片207的侧部相对设置，在其之间具有小的间隙。在该结构中，圆柱部分255与LSI芯片205的侧部相对设置，在其之间具有比较大的间隙。
在该结构中，需要精确地确定形成于硅电容器传声器芯片207的背侧207b上的连接端子235的位置，从而连接端子235与暴露在LSI芯片205的表面205a上的金属布线217b的上端相对设置。
第二实施例和其变体可以以各种方式被进一步修改，其将在以下描述。
(1)盖构件209、249和253均被设计，从而绝缘膜209b形成于导电构件209a的表面上；但这不是限制。需要形成电磁屏蔽，用于屏蔽电磁噪声从外部空间传输到盖构件209、249、和253中。即，盖构件209可以利用例如由碳微线圈组成的导电膜形成。
(2)焊料球227从LSI芯片205的背侧205b突起，但这不是限制。需要在背侧205b上形成用于建立LSI芯片205和基板203之间的电连接的连接端子。即，铜柱225可以例如从LSI芯片205的背侧205b突起。
(3)LSI芯片205不需通过主单元213和布线封装单元215形成。即，LSI芯片205可以仅使用主单元213形成。在该情形，仅利用过孔217形成电极211。
(4)环形树脂片237不需由各向异性导电膜组成。需要环形树脂片237由比LSI芯片205和硅电容器传声器芯片207的材料软的树脂材料组成。在该情形，优选的是电极211经由比如焊料和导电粘结剂的其它结合材料来结合连接端子235。这里，导电粘结剂主要由树脂材料比如环氧树脂组成。
(5)当电极211经由焊料结合连接端子235时，焊料预先印刷在过孔217上，过孔217的上端暴露在LSI芯片205的表面205a上；然后，环形树脂片237暂时固定在LSI芯片205的表面205a上。接下来，硅电容器传声器芯片207被贴附到LSI芯片205的表面205a上；然后，压力从硅电容器传声器芯片207的方向施加，从而加热环形树脂片237和焊料。
(6)当电极211经由导电粘结剂结合连接端子235时，该导电粘结剂预先施加到硅电容器传声器芯片207的柱凸点235b；然后，环形树脂片237暂时固定在LSI芯片205的表面205a上。接下来，硅电容器传声器芯片207被贴附到LSI芯片205的表面205a上；然后，压力从硅电容器传声器芯片207的方向施加，从而加热环形树脂片237和导电粘结剂。在该情形，柱凸点235b向下移动到环形树脂片237中从而与导电粘结剂接触。由于加热，包括在导电粘结剂中的树脂材料也熔化，从而柱凸点235b经由导电粘结剂结合过孔217。
(7)凹槽233形成以从LSI芯片205的表面205a向下凹入，从而其开口与膜片229相对设置，但这不是限制。即，凹槽233不需形成，只要形成空腔S1的以及形成于LSI芯片205的表面205a和硅电容器传声器芯片207的背侧207之间的间隙具有比较大的体积，从而保证通过膜片229的振动而精确地探测声压的变化。
(8)硅电容器传声器芯片207不需被设计为具有膜片229的声压传感器芯片。需要硅电容器传声器芯片207的膜片229具有移动部件。因此，硅电容器传声器芯片207例如可以被设计为压力传感器，其探测在半导体器件201的外部空间中产生的压力变化。
3、第三实施例参考图14、图15A-15E、图16-17和图18A和18B，将根据本发明的第三实施例描述半导体器件301。半导体器件301安装于基板(或印刷电路板，未示出)上，且设计来包括LSI芯片(或电路芯片)303、贴附到LSI芯片303的表面303a上且与LSI芯片303电连接在一起的硅电容器传声器芯片(或半导体芯片)305、和用于在其中包围LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的屏蔽壳体307。在平面图中，LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305具有相同的尺寸。即，当硅电容器传声器芯片305与LSI芯片303垂直组合时，硅电容器传声器芯片305的侧部在平面图中不从LSI芯片303的侧部延伸。
LSI芯片303安装于屏蔽壳体307的台341上(见图15E)，对此将在后描述。多个连接端子309(见图15D)形成于与台341相对设置的LSI芯片303的背侧303b上，从而建立与基板(未示出)的电连接。每个连接端子309在LSI芯片303的厚度方向从背侧303b到表面303a穿过，表面303a面对硅电容器传声器芯片305；换言之，连接端子309形成用于建立硅电容器传声器芯片305和基板303之间的电连接的电极。
LSI芯片303由主单元313(形成表面303a)和布线封装单元315(形成背侧303b)构成。主单元313由硅组成且被设计以控制硅电容器传声器芯片305。即，LSI芯片303的主单元313例如包括用于放大从硅电容器传声器芯片305输出的电信号的放大器、用于数字化处理电信号的数字信号处理器(DSP)和A/D转换器。
多个过孔317形成在LSI芯片303的主单元313中，从而它们在厚度方向上穿过主单元313，使得它们的上端暴露在表面303a上且下端暴露在主单元313的背侧313b上。过孔317形成，从而由导电材料组成的金属布线317b嵌入在通孔317a中，通孔317a在其厚度方向上穿过主单元313。因此，金属布线317b的上端暴露于表面303a上，且下端暴露于背侧313b上。金属布线317b在主单元313的厚度方向上延伸。
布线封装单元315由多个布线部分321构成，多个布线部分321用绝缘层319密封，以建立金属布线317b(嵌入过孔317中)向LSI芯片303的背侧303b的电布线，其中主单元313的背侧313b用绝缘层319覆盖。即，过孔317和布线部分321形成对应于连接端子309的前述电极。
每个布线部分321均由重新布线层321a和铜柱321b构成，重新布线层321a形成于主单元313的背侧313b上，铜柱321b从重新布线层321a延伸到LSI芯片303的背侧303b。铜柱321b的尖端暴露在LSI芯片303的背侧303b(其由绝缘层319密封)之外且用焊料球327贴附。LSI芯片303的连接端子309经由焊料球327电接合电极焊盘(未示出)，所述电极焊盘形成于基板的表面上。
其他布线部分(未示出)嵌入在布线封装单元315内，从而建立主单元313的电子电路向LSI芯片303的背侧303b的电布线。其中它们作为建立LSI芯片303和基板之间的电连接的连接端子。与布线部分321相似，嵌入在布线封装单元315内的布线部分由重新布线层和铜柱构成。
硅电容器传声器芯片305是由硅组成的声压传感器芯片，其将声音转换为电信号。硅电容器传声器芯片305具有膜片329，膜片329响应在半导体器件301之外存在的外部空间中产生的声压而振动。膜片329在硅电容器传声器芯片305的厚度方向振动。凹槽331通过硅蚀刻形成于硅电容器传声器芯片305中，且其从表面305a向下凹入，从而凹槽331的底部对应于膜片329。
硅电容器传声器芯片305贴附于LSI芯片303的表面303a上，从而膜片329设置得与LSI芯片303相对。另外，凹槽333形成于LSI芯片303中且从表面303a向下凹入，膜片329与表面303a相对设置。
多个连接端子335形成于硅电容器传声器芯片305的背侧305b上，该背侧305b与LSI芯片303的表面303a相对设置。具体而言，连接端子335形成，从而柱凸点335b从形成于背侧305b上的电极焊盘335a向下突起。柱凸点335b由金(Au)组成且通过引线键合形成，由此实现突起的结构，其高度范围例如从20μm到50μm。或者，柱凸点225b通过电镀形成，由此实现突起的结构，其高度范围例如从20μm到80μm。它们由金(Au)或焊料(即，例如包括锡(Sn)和银(Ag)的合金)组成。
连接端子335设置得与过孔317的金属布线317b相对设置，并电连接到连接端子309，其中过孔317b暴露在LSI芯片303的表面303a上。换言之，连接端子335设置与嵌入在通孔317a中的金属布线317b的上端相对。
因此，硅电容器传声器芯片305经由作为电极的连接端子309电连接到基板。当连接端子335安装于过孔317的金属布线317b上时，间隙通过柱凸点335b形成于LSI芯片303的表面303a和硅电容器传声器芯片305的背侧305b之间。
环形树脂片337设置于膜片329的周边，且插入在LSI芯片303的连接端子309和硅电容器传声器芯片305的连接端子335之间。环状树脂片337实现了LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305之间的粘结。具体而言，环状树脂片337由各向异性导电膜(AFC)组成，该各向异性导电膜在厚度方向上具有导电性且沿表面具有绝缘能力。
各向异性导电膜通过将具有导电性的导电颗粒引入比LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305软的导电树脂材料中形成。树脂材料由环氧树脂或聚酰亚胺树脂组成，导电颗粒例如由进行金镀覆或银镀覆的塑料颗粒或Ni颗粒组成。
LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305通过形成环形树脂片337的树脂材料而接合在一起，而在它们之间没有间隙。连接端子309和连接端子335经由包括在环形树脂片337中的导电颗粒而电连接在一起。
当LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305垂直结合在一起时，空腔S1形成于膜片329和LSI芯片303之间。空腔S1包括在LSI芯片303的表面303a的预定区域和硅电容器传声器芯片305的背侧305b的预定区域之间形成的间隙和凹槽333，该间隙由环形树脂片337界定，凹槽333从LSI芯片303的表面303a向下凹入。因为LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305通过环形树脂片337无间隙地粘结在一起，所以空腔S1气密密闭且不与半导体器件301的外部空间联通。
屏蔽壳体307完全覆盖LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305。具体而言，屏蔽壳体307包括具有矩形形状的台341、顶部343和侧壁345构成，从而包围LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305，台341中在表面341a上安装了LSI芯片303，顶部343与硅电容器传声器芯片305的表面305a相对设置，侧壁345从台341的侧端向上延伸到顶部343的侧端。
开口343a大致形成于顶部343的中心，从而将硅电容器传声器芯片305的膜片329暴露于半导体器件301的外部。多个散热孔345a形成于侧壁345上，从而将热从内部耗散到屏蔽壳体307的外部。由此，可以经由散热孔345a将LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305所产生的热有效地耗散到屏蔽壳体307之外。
多个通孔341c形成且在厚度方向上穿过，从而将LSI芯片303的连接端子309暴露在外。
如图16和沿图16的线A-A所取得剖面图的图14所示，多个凹槽319a形成且从LSI芯片303的背侧303b凹入，其中它们与台341的表面341a相对设置，除了通孔341c的形成区域之外。凹槽319a形成于绝缘层319中。当LSI芯片303与台341组合时，台341的预定部分被插入凹槽319a中。因此，凹槽319a的厚度基本与凹槽319a的深度相同。这防止台341从LSI芯片303的背侧303b突起。
LSI芯片303和台341通过在凹槽319a的底部(其形成了LSI芯片303的背侧303b)和台341的表面341a之间施加粘结剂B1而固定在一起。如图16所示，粘结剂B1被施加到LSI芯片303的背侧303b的四角。
屏蔽壳体307由两件的接合构成。具体而言，如图14和图18A和18B所示，台341由下屏蔽构件(包括台341)和包括顶部343和侧壁345的盖构件353构成，其中台341与盖构件353接合。
具体而言，多个突起341d从台341(形成下屏蔽构件)的表面341a的周边水平突起，且多个凹槽345b对应地形成于侧壁345的尖端，侧壁345从盖构件353的顶部343的周边向下延伸，从而突起341d分别与凹槽345b接合。当台341和盖构件353彼此接合时，侧壁345的下端设置于台341的四边。
当它们彼此接合时，与台341的表面341a设置于同一平面的突起341d的表面与凹槽345b的底部接触，其中粘结剂B2分别施加到突起341d的表面和凹槽345b的底部，由此可以增强台341和盖构件353之间的固定强度(见图17)盖构件353的内部容量被决定以适应垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305。即，盖构件353的顶部343与硅电容器传声器芯片305的表面307a相对设置，而在它们之间具小的间隙；且盖构件353的侧壁345与LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的侧部相对设置，而在它们之间具有小的间隙。
台341形成通过用绝缘膜361b涂布导电构件361a(其具有前述的形状)的表面来形成，且盖构件353通过用绝缘膜363b涂布导电构件363a(其具有前述的形状)来形成。具体而言，由铝组成的导电构件363a和363a进行氧化铝膜处理，由此形成绝缘膜361b和363b。氧化铝膜处理在成形导电构件361a之后进行以适合台341，且导电构件363a被成形以适合盖构件353。因此，台341的通孔341c的内部表面用绝缘膜261b涂布，且顶部343的开口343a的内表面和侧壁345的散热孔345a的内表面用绝缘膜363b涂布。
当台341与盖构件353接合时，导电构件361a的突起341d的预定区域沿导电构件363a的凹槽345a的预定区域滑动，从而绝缘膜361b和363b从那些区域移除。这使得突起341d和凹槽345b彼此直接接触。即，台341的导电构件361a电连接到盖构件353的导电构件363a。
另外，台341的导电构件361a经由形成于LSI芯片303中的接地端子电连接到基板(未示出)的接地图案。如图16和17所示，多个接地端子367形成于LSI芯片303的背侧303b中的凹槽319a的底部上；因此，导电构件361a的预定部分在与接地端子367相对的预定位置暴露于台341的表面341a上，从而导电构件361a电连接到接地端子367。具体而言，导电构件361a的暴露的部分经由导电粘结剂358电连接到接地端子367。
导电构件361a的预定部分通过掩模的方法暴露，通过掩模它们在氧化铝膜处理过程中没有涂布绝缘膜361b。
与连接端子309相似，接地端子367由过孔369和布线部分371构成，其中金属布线369b嵌入通孔369a中，且布线部分371包括重新布线层371a和铜柱371b。它们形成从背侧303b到表面303a穿过LSI芯片303的电极，表面303a与硅电容器传声器芯片305相对设置。
多个接地端子373形成于硅电容器传声器芯片305的背侧305b上，背侧305b与LSI芯片303的表面303a相对设置，且该多个接地端子373电连接到基板的接地图案。与硅电容器传声器芯片305的连接端子335相似，接地端子373由电极焊盘373a和柱凸点373b构成，且经由环形树脂片337电连接到接地端子367。
接地端子367电连接到连接端子309，其作为接地端子且电连接到基板的接地图案。即，台341的导电构件361a经由接地端子367和连接端子309电连接到基板的接地图案。
在半导体器件301的制造中，硅电容器传声器芯片305被贴附到LSI芯片303的表面303a上，由此硅电容器传声器芯片305和LSI芯片303通过粘结被固定在一起且电连接在一起。这称为芯片结合步骤。
在芯片结合步骤中，环形树脂片337设置于凹槽333的周边，且暂时固定到LSI芯片303的表面303a上。这里，环形树脂片337也设置于过孔317的金属布线317b和过孔369的金属布线369b上方。与暂时固定环形树脂片337的同时，或在暂时固定环形树脂片337的之前或之后，柱凸点335b和337b形成于电极焊盘335a和373a上，由此形成连接端子335和接地端子373，电极焊盘335a和373a形成于硅电容器传声器芯片305的背侧305b上。
接下来，硅电容器传声器芯片305被贴附到LSI芯片303的表面303a上，从而连接端子335和接地端子373与过孔317和369相对设置。
在以上，环形树脂片337被加热，同时压力施加到硅电容器传声器芯片305，从而环形树脂片337的树脂材料被熔化，使得连接端子335的柱凸点335b和接地端子373的柱凸点373b向下移入环形树脂片337中；由此环形树脂片337的导电颗粒夹在彼此相对设置的金属布线317b和369b与柱凸点335b和373b之间。由此，LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305通过粘结固定在一起，其中连接端子309和335电连接在一起，连接端子367和373电连接在一起，由此完成芯片结合步骤。
在完成芯片结合步骤之后，进行芯片固定步骤从而将LSI芯片303固定到台341的表面341a上。在该步骤中，除了形成通孔341c的预定区域的台341用LSI芯片303的凹槽319a接合，由此连接端子309经由台341的通孔341c被暴露到外部。
在该步骤，形成于凹槽319a的底部上的接地端子367与导电构件361的预定部分经由导电粘结剂368接触并与之电连接，所述预定部分暴露在台341的表面341a上。
最后，进行壳体接合步骤，从而垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305用盖构件353覆盖且与台341接合；由此完成半导体器件301的制造。
在壳体接合步骤中，台341的突起341d沿盖构件353的凹槽345b滑动，从而绝缘膜361b和363b被部分地移除，由此使得台341的导电构件361a与盖构件353的导电构件363a直接接触。
当半导体器件301安装在基板上时，台341的背侧341b和LSI芯片303的背侧303b均与基板的表面相对设置；然后，在其中使得焊料球327与基板的电极焊盘(未示出)接触的条件下，半导体器件301被压向基板同时加热焊料球327。由此，半导体器件301被固定到基板的表面上，其中LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305均电连接到基板。
当声压变化经由屏蔽壳体307的盖构件309的开口343a被传输到硅电容器传声器芯片305的膜片329时，膜片329响应声压变化而振动，由此使得半导体器件301可以探测声压变化。
半导体器件301的优点在于，通过简单地在连接端子309(形成穿过LSI芯片303的电极)和基板303之间的电连接，垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305电连接到基板。这消除了在基板上单独地安装硅电容器传声器芯片305和LSI芯片303的必要。因此，可以容易地缩小半导体器件301的尺寸；且可以减小安装于基板的表面上的半导体器件301的安装面积。即，半导体器件301可以容易地适用于芯片尺寸封装。
通过将导电构件361a和363a(形成屏蔽壳体307)电连接到基板的接地图案，可以形成电磁屏蔽，用于防止电磁噪声从外部空间传输到屏蔽壳体307内。这可靠地防止电磁噪声被传输到LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305。这可以可靠地避免由于电磁噪声引起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的操作错误的发生。
导电构件361a和363a经由接地端子367和LSI芯片303的连接端子电连接到基板；因此，通过简单地将半导体器件301安装于基板上，可以容易地建立导电构件361a和363a和基板之间的电连接，且可以容易地形成电磁屏蔽。
接地端子367和导电构件361a之间的电连接在与台341的表面341a基本相同的表面上实现。即使当半导体器件301被安装于基板上时加热LSI芯片303和台341，可以防止由于LSI芯片303和台341之间的热膨胀系数的差异引起的应力在接地端子367上产生。由此，可以可靠地维持接地端子367和导电构件361a之间的电连接。
本实施例的特征在于，垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305完全固定在屏蔽壳体307内。这使得容易确保对于LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的机械保护。屏蔽壳体307的容量被决定以基本匹配LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的体积；由此，可以防止半导体器件301的尺寸增加。
在屏蔽壳体307中，导电构件361a和363a用绝缘膜361b和363b涂布。因此，即使当屏蔽壳体307的内部容量减小时，可以容易地防止LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的电子电路由于屏蔽壳体307而短路。
屏蔽壳体307由彼此接合的台341和盖构件353形成。这使得盖构件353可以在LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305安装于台341的表面341a上之后与台341接合。即，在硅电容器传声器芯片305垂直结合到台341上的LSI芯片303之后，盖构件353被精确地定位，从而硅电容器传声器芯片305的表面305a用顶部343覆盖。这使得垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305可容易地安装于台341上。简言之，可以容易地制造半导体器件301。
当LSI芯片303安装于台341的表面341a时，台341部分地与LSI芯片303的绝缘层319的凹槽319a接合。这使得容易地建立LSI芯片303相对于台341的精确定位。由于台341的预定部分和LSI芯片303的绝缘层319的凹槽391a之间的接合，可以减小从台341的表面341a测量的LSI芯片303的高度；因此，可以容易地减小半导体器件301的厚度。
另外，与LSI芯片303的绝缘层319的凹槽319a接合的台341的背侧341b不从LSI芯片303的背侧向下突起；因此，可以减小贴附到LSI芯片303的背侧303b上的焊料球327的尺寸。这减小了相邻焊球327之间的间距。即，由于相邻焊料球327之间减小的间距，可以减小LSI芯片303的尺寸。这实现了半导体器件301的进一步的尺寸减小。
通过环形树脂片337以气密方式密闭且形成于膜片329和LSI芯片303之间的空腔S1的体积可以按照预先形成的环形树脂片337的尺寸和形状来容易地决定。即，在制造半导体器件301的过程中，可以防止空腔S1的体积被意外地改变；且可以防止膜片329的振动特性被意外地改变。因此，可以改善半导体器件301的产率和制造效率。
另外，空腔S1的体积可以通过在LSI芯片303中形成凹槽333的方法容易地增加。这使得膜片329容易地振动。因此，可以精确地通过膜片329的振动而探测声压的变化。
这消除了另外在基板中形成凹槽以增大空腔S1的必要；因此不需增加基板的厚度以确保所需的刚度。由此，可以容易地减小用于在其上安装半导体器件301的基板的厚度。
本实施例的特征在于，各向异性导电膜被用于环形树脂片337，用于实现LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305之间的粘结。各向异性导电膜允许过孔317的金属布线317b电连接到连接端子335；且其还允许过孔369的金属布线369b电连接到接地端子373。简言之，过孔317和369通过各向异性导电膜电结合连接端子335和接地端子373。这消除了单独制备用于结合过孔317、连接端子335和接地端子373在一起的其它粘结材料的必要。由此，可以容易地建立过孔317、连接端子335和接地端子373之间的电连接。
由于各向异性导电膜的使用，可以防止在LSI芯片303的表面303a上相邻的过孔317电连接在一起；且也可以防止在LSI芯片303的表面303a上相邻的过孔369电连接在一起。另外，可以防止在硅电容器传声器芯片305的背侧305a上相邻的连接端子335电连接在一起，且也可以防止在硅电容器传声器芯片305的背侧305a上相邻的接地端子373电连接在一起。因此，可以减小相邻过孔317之间的间距；可以减小相邻过孔369之间的间距；可以减小相邻连接端子335之间的间距；可以减小相邻接地端子373之间的间距。这可以进一步减小LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的尺寸。
另外，各向异性导电膜的树脂材料实现了LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305之间的粘结，其比LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305软；因此，通过变形环形树脂片337，可以减小在粘结在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305之间产生的应力。
半导体器件301的制造方法包括芯片结合步骤和芯片固定步骤，通过所述步骤LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305在台341的表面341a上垂直结合在一起。然后，进行壳体接合步骤，从而垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305存储在屏蔽壳体307内，由此完成半导体器件301的生产，其中连接端子309暴露在LSI芯片303之外。
在壳体接合步骤中，涂布突起341d和凹槽345b的绝缘膜361b和363b的预定部分被移除，从而台341的导电构件361a与盖构件353的导电构件363a直接接触并电连接。换言之，屏蔽壳体307被容易地生产，从而电结合在一起的导电构件361a和363a的表面用绝缘膜361b和363b涂布。
如上所述，本实施例改善了半导体器件301的制造效率。
本实施例可以以各种方式被修改，其将在以下描述。
参考图19和20，将根据第三实施例的第一变体描述半导体器件381。半导体器件381相对于接地端子的结构与半导体器件301不同，其中与半导体器件301相同的部件由相同的参考标记指示；因此，如需要将省略其详细描述。
图19是沿图20中的线C-C所取得剖面图。在半导体器件381中，接地端子383被插入形成于台341中的通孔385中。与接地端子367相似，接地端子383包括过孔387和布线部分389，其中金属布线387b嵌入通孔387a中，布线部分389由重新布线层389a和布线柱389b构成，其中布线柱389b与铜柱371b相同配置。布线柱389b的下端从LSI芯片303的背侧303b中的凹槽319a的底部向下突起，其中布线柱389b的突起部分的外表面与台341的通孔385的内表面接触。
台341的导电构件361a部分地暴露在通孔385的内表面上；因此，导电构件361a电连接到接地端子383。导电构件361a的部分暴露的部分例如通过在完成形成绝缘膜361b的氧化铝膜处理之后形成通孔385来形成。
插入通孔385中的布线柱389b的下端与台341的背侧341b基本形成于相同的平面，且贴附有焊料球391，其与贴附到连接端子309的前述焊料球相似。随便提及，布线柱389b的突起部分可以通过在LSI芯片203安装于台341之后用比如焊料的导电材料填充通孔385来形成。
在半导体器件381的制造中，首先进行前述的芯片结合步骤和芯片固定步骤。在LSI芯片303安装于台341上从而台341的预定部分与LSI芯片303的凹槽319a接合之后，通孔385用比如焊料的导电材料填充从而形成布线柱389b，从而接地端子383与暴露在通孔385的内表面上的台341的导电构件361a的暴露部分接触并与之电连接。
在完成芯片固定步骤之后，进行前述的壳体接合步骤，由此完成半导体器件381的制造。
半导体器件381展现了与半导体器件301相似的效果。即，当半导体器件381安装于基板上时，通过经由焊料球391而将接地端子383电连接到基板的接地图案，可以可靠地建立导电构件361a和363a与基板的接地图案之间的电连接；因此，可以容易地形成电磁屏蔽。
半导体器件381的特征在于，接地端子383电连接到导电构件361a和基板的接地图案。与半导体器件301相比，半导体器件381是有优势的，因为其不需用作接地端子的连接端子309。换言之，可以最小化形成于LSI芯片303中形成的接地端子的数量；因此，可以进一步减小LSI芯片303的尺寸。
第三实施例和其第一变体分别涉及半导体器件301和381，每个均包括具有基本相同尺寸的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305，但这不是限制。即，它们可以适用于包括具有不同尺寸的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305的半导体器件。
图21显示了第三实施例的第二变体，其中与半导体器件301相同的部件由相同的参考标记指示；因此，如需要将省略其详细描述。这里，硅电容器传声器芯片305与LSI芯片303相比尺寸减小；即，在平面图中，LSI芯片303的侧部从硅电容器传声器芯片305的侧部向外延伸。
在以上，提供了特别设计的盖构件401，其侧壁403被成形以通过环形台阶部分403c的形成而覆盖垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305，由此侧壁403与硅电容器传声器芯片305的侧部相对设置而在其之间具有小的间隙，且还与LSI芯片303的侧部相对设置而在其之间具有小的间隙。
具体而言，盖构件401包括具有圆柱形状的小直径部分403a、具有圆柱形状的大直径部分403b以及环形台阶部分403c，小直径部分403a以之间小的间隙地设置来包围硅电容器传声器芯片305，大直径部分403b以之间小的间隙地设置来包围LSI芯片403，环形台阶部分403c用于互连小直径部分403a和大直径部分403b。另外，多个散热孔403d形成于小直径部分403a和大直径部分403b中。
当硅电容器传声器芯片305小于LSI芯片303时，连接端子335在位置上稍微离开通孔317a地偏移。为了应对这样的位置偏移，金属布线317b沿LSI芯片303的表面303a向连接端子335从通孔317a水平延伸。在该情形，金属布线317b不需形成于通孔317a中以设置在LSI芯片303的厚度方向。
图21没有显示硅电容器传声器芯片305的接地端子373在位置上稍微离开形成接地端子367的通孔369a的位置；然而，为了应对这样的位置偏移，金属布线369b向接地端子373从通孔369a水平延伸。
图22显示了第三实施例的第三变体，其中与半导体器件301相同的部件由相同的参考标记指示；因此，如需要将省略其详细描述。这里，硅电容器传声器芯片305与LSI芯片303相比尺寸增加；即，在平面图中，硅电容器传声器芯片305的侧部从LSI芯片303的侧部向外延伸。提供了新设计的盖构件411，从而覆盖垂直结合在一起的硅电容器传声器芯片305和LSI芯片303，使得侧壁413与硅电容器传声器芯片305的侧部相对设置，且在它们之间具有小的间隙。在该结构中，盖构件411的侧壁413与LSI芯片303的侧部相对设置，且在它们之间具有比较大的间隙。
在以上，形成于硅电容器传声器芯片305的背侧305a上的连接端子335和接地端子373应当相对于形成于LSI芯片303的表面上的金属布线317b和369b精确定位。
在本实施例中，屏蔽壳体307形成，从而盖构件353向下移动从而覆盖台341的上部；但这不是限制。即，本实施例仅要求屏蔽壳体307由彼此接合的盖构件和安装构件构成。例如，可以引入由盖构件425和包括具有矩形形状的台422的安装构件423构成的屏蔽壳体421，其中盖构件425向安装构件423的预定侧水平移动，从而盖构件425与安装构件423接合。盖构件425在其三侧具有三个侧壁427A，从而剩余侧敞开以实现与安装构件423的接合。
具体而言，两条狭缝422c形成于台422中且沿其表面422a水平延伸，而两条狭缝427c形成于彼此相对的两个侧壁427A中且水平延伸。盖构件425和安装构件423在狭缝422c和427c的接合时彼此接合。在该结构中，当使得狭缝422c和427c彼此接触且因此彼此接合时，由于滑动移动，形成于狭缝422c和427c内的绝缘膜被移除。这建立了分别形成盖构件425和台422的导电构件之间的电连接。
如上所述，在台422上垂直结合在一起的LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305水平移动并插入盖构件425的内空间中。通过将顶部429与三个侧壁427A一起一体形成而形成盖构件425，由此形成允许LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305被插入盖构件425的内部空间。另外，另一侧壁427B与台422一起一体形成以形成安装构件423。由此，当盖构件425与安装构件423接合时，开口425A由侧壁427B密闭，从而LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305由顶部429、三个侧壁427A、侧壁427b和台422围绕。
在本实施例的制造中，芯片固定步骤在芯片结合步骤之后进行，但这不是限制。即，可以在其中LSI芯片303被固定到台341的表面341a的芯片固定步骤的完成之后，进行其中硅电容器传声器芯片305垂直结合到LSI芯片303的芯片结合步骤。
绝缘层319(形成LSI芯片303)的凹槽319a的深度不需与台341的厚度相同。即，凹槽319a的深度可以增加以大于台341的厚度。在该结构中，台341没有从LSI芯片303的背侧303b向下突起。因此，可以与常规已知的结构相比减小了焊料球327的尺寸，在常规已知的结构中台341从LSI芯片303的背侧303c向下突起。
在本实施例中，焊料球327和391从LSI芯片303的背侧303b突起，但这不是限制。本实施例仅要求连接端子形成于背侧303b上从而建立LSI芯片303和基板之间的电连接。即，取代焊料球327和391，铜柱321b和/或布线柱389b从LSI芯片303的背侧303b突起。
LSI芯片303不需由主单元313和布线封装单元315构成。即，LSI芯片303可以仅由主单元313构成。在该结构中，均作为穿过LSI芯片303的电极的连接端子309和接地端子367和383仅利用过孔317、369和387形成。
环形树脂片337不需由各向异性导电膜组成。本实施例仅要求环形树脂片337由比LSI芯片303和硅电容器传声器芯片305软的树脂材料组成。在该结构中，优选的是连接端子309和335经由比如焊料和导电粘结剂的另外的结合材料被结合在一起。导电粘结剂主要由比如环氧树脂的树脂材料组成。
当连接端子309和335经由焊料结合在一起时，焊料预先印刷在暴露在LSI芯片303的表面303a上的过孔317、369和387的上端；然后，环形树脂片337暂时固定在LSI芯片303的表面303a上。接下来，硅电容器传声器芯片305被贴附到LSI芯片303的表面303a上；然后，环形树脂片337和焊料被加热，同时压力被施加到硅电容器传声器芯片305。
在以上，柱凸点335b和373b向下移入环形树脂片337中且与焊料接触。由于加热，焊料也熔化，从而柱凸点335b和373b经由焊料结合过孔317、369和387。
当连接端子309和335经由导电粘结剂结合在一起时，导电粘结剂预先施加在硅电容器传声器芯片305的柱凸点335b和373b；然后，环形树脂片337暂时固定在LSI芯片303的表面303a上。接下来，硅电容器传声器芯片305被贴附到LSI芯片303的表面303a上；然后，环形树脂片337和导电粘结剂被加热，同时压力被施加到硅电容器传声器芯片305。
在以上，柱凸点335b和373b向下移入环形树脂片337中且与导电粘结剂接触。由于加热，包括在导电粘结剂中的树脂材料也熔化，从而柱凸点335b和373b经由导电粘结剂结合过孔317、369和387。
在本实施例中，与膜片329相对的凹槽333形成以从LSI芯片303的表面303a向下凹入，但这不是限制。本实施例仅要求在空腔S1内形成具有一定体积的间隙，该间隙形成于LSI芯片303的表面303a和硅电容器传声器芯片305的背侧305b之间，从而保证通过膜片329的振动而精确地探测声压的变化；即，凹槽333不需形成于LSI芯片303中。
硅电容器传声器芯片305不需被设计为配备有膜片329的声压传感器芯片。仅需要硅电容器传声器芯片305被设计以具有移动部件，比如膜片329。即，硅电容器传声器芯片305可以例如被设计为压力传感器，其探测在半导体器件301或381的外部空间中产生的压力变化。
最后，本发明不需受到前述实施例和变体的限制，其中本发明的范围由权利要求界定；因此，在本发明的范围内可以实现另外的变化和修改。
权利要求
1.一种半导体器件，包括基板；具有膜片的半导体芯片，所述膜片响应压力变化而振动；和电路芯片，电连接到所述半导体芯片以控制所述半导体芯片，其中所述半导体芯片与所述电路芯片的表面相对设置并固定到所述电路芯片的表面，所述电路芯片的背侧贴附到所述基板的表面上。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中凹槽形成并从所述电路芯片的表面凹入，从而其开口设置与所述膜片相对。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中多个连接端子形成于所述电路芯片的背侧上从而建立与所述基板的电连接。
4.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中多个连接端子形成于所述电路芯片的表面上和所述半导体芯片的背侧上，其与所述电路芯片的表面相对设置，从而建立所述电路芯片和所述半导体芯片之间的电连接。
5.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中多个连接端子形成于所述电路芯片的背侧上从而建立与所述基板的电连接，且其中多个连接端子形成于所述电路芯片的表面上和所述半导体芯片的背侧上，其与所述电路芯片的表面相对设置，从而建立所述电路芯片和所述半导体芯片之间的电连接。
6.根据权利要求1或2所述的半导体器件，还包括具有矩形形状的间隔物，所述间隔物插入在所述半导体芯片和所述电路芯片之间，其中所述间隔物的总面积小于所述电路芯片的表面的总面积。
7.根据权利要求1或2所述的半导体器件，还包括具有矩形形状的间隔物，所述间隔物插入在所述半导体芯片和所述电路芯片之间，其中所述间隔物的总面积小于所述电路芯片的表面的总面积，且其中通孔形成且在所述间隔物的厚度方向上穿过所述间隔物，从而允许所述膜片经由所述通孔与所述电路芯片的表面相对设置。
8.根据权利要求1或2所述的半导体器件，还包括具有矩形形状的间隔物，所述间隔物插入在所述半导体芯片和所述电路芯片之间，其中所述间隔物的总面积小于所述电路芯片的表面的总面积，且其中通孔形成且在所述间隔物的厚度方向上穿过所述间隔物，从而允许所述膜片经由所述通孔与所述电路芯片的表面相对设置，且其中多个连接端子形成于所述电路芯片的背侧上从而建立与所述基板的电连接。
9.根据权利要求1或2所述的半导体器件，还包括具有矩形形状的间隔物，所述间隔物插入在所述半导体芯片和所述电路芯片之间，其中所述间隔物的总面积小于所述电路芯片的表面的总面积，且其中通孔形成且在所述间隔物的厚度方向上穿过所述间隔物，从而允许所述膜片经由所述通孔与所述电路芯片的表面相对设置，且其中多个连接端子形成于所述电路芯片的表面上和所述半导体芯片的背侧上，其与所述电路芯片的表面相对设置，从而建立所述电路芯片和所述半导体芯片之间的电连接。
10.根据权利要求1或2所述的半导体器件，还包括具有矩形形状的间隔物，所述间隔物插入在所述半导体芯片和所述电路芯片之间，其中所述间隔物的总面积小于所述电路芯片的表面的总面积，且其中通孔形成且在所述间隔物的厚度方向上穿过所述间隔物，从而允许所述膜片经由所述通孔与所述电路芯片的表面相对设置，且多个连接端子形成于所述电路芯片的背侧上从而建立与所述基板的电连接，且其中多个连接端子形成于所述电路芯片的表面上和所述半导体芯片的背侧上，其与所述电路芯片的表面相对设置，从而建立所述电路芯片和所述半导体芯片之间的电连接。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括多个电极，在所述电路芯片的厚度方向从其表面到其背侧穿过所述电路芯片；多个连接端子，形成于与所述电路芯片的表面相对设置的所述半导体芯片的背侧上，且电连接到所述多个电极；和环形树脂片，设置于所述膜片的周围区域且插入在所述半导体芯片和所述电路芯片之间，由此它们在之间没有间隙的情况下结合在一起。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中所述环形树脂片由比所述半导体芯片和所述电路芯片软的树脂材料组成。
13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中所述多个连接端子和所述多个电极彼此相对设置，且其中所述环形树脂片由各向异性导电膜组成，所述各向异性导电膜在其厚度方向具有导电性而沿其表面具有绝缘能力，且设置于所述多个连接端子和所述多个电极之间。
14.根据权利要求11到13的任一所述的半导体器件，其中凹槽形成且从所述电路芯片的表面向下凹入，从而其开口与所述膜片相对设置。
15.根据权利要求11到13的任一所述的半导体器件，还包括固定到所述半导体芯片的表面的盖构件，从而覆盖所述半导体芯片的侧部和所述电路芯片的侧部，其中开口形成于所述盖构件的预定的位置从而部分地暴露所述膜片于外部。
16.根据权利要求11到13的任一所述的半导体器件，还包括固定到所述半导体芯片的表面的盖构件，从而覆盖所述半导体芯片的侧部和所述电路芯片的侧部，其中开口形成于所述盖构件的预定的位置从而部分地暴露所述膜片于外部，且其中凹槽形成且从所述电路芯片的表面向下凹入，从而其开口与所述膜片相对设置。
17.根据权利要求11到13的任一所述的半导体器件，还包括盖构件，所述盖构件包括涂布有绝缘膜的导电构件，并固定到所述半导体芯片的表面，从而覆盖所述半导体芯片的侧部和所述电路芯片的侧部，其中开口形成于所述盖构件的预定的位置从而部分地暴露所述膜片于外部。
18.根据权利要求11到13的任一所述的半导体器件，还包括盖构件，所述盖构件包括涂布有绝缘膜的导电构件，并固定到所述半导体芯片的表面，从而覆盖所述半导体芯片的侧部和所述电路芯片的侧部，其中开口形成于所述盖构件的预定的位置从而部分地暴露所述膜片于外部，且其中凹槽形成且从所述电路芯片的表面向下凹入，从而其开口与所述膜片相对设置。
19.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括用于在其中存储所述半导体芯片和所述电路芯片的屏蔽壳体，其中通过用绝缘膜涂布导电构件所形成的屏蔽壳体包括具有矩形形状的台，所述电路芯片固定到所述台上；顶部，与所述半导体芯片的表面相对设置且具有允许所述膜片被暴露于所述屏蔽壳体的外部的开口；和多个侧壁，其从所述台的侧端到所述顶部的侧端延伸从而围绕垂直结合在一起的所述半导体芯片和所述电路芯片，且其中多个通孔形成于所述台中从而允许形成于所述电路芯片的背侧上的多个连接端子被暴露。
20.根据权利要求19所述的半导体器件，其中彼此电连接的至少第一接地端子和第二接地端子形成于所述电路芯片的背侧上，其中所述第一接地端子形成所述连接端子，且其中所述第二接地端子与所述台的表面相对设置，且在所述台的表面上所述导电构件被部分地暴露且电连接到所述第二接地端子。
21.根据权利要求19所述的半导体器件，其中多个接地端子形成于所述电路芯片的背侧上且插入到多个通孔中，其中所述导电构件部分地暴露在其内表面中，从而所述接地端子与导电构件接触并且与之电连接。
22.根据权利要求19到21的任一所述的半导体器件，其中所述屏蔽壳体由具有所述顶部和所述侧壁的盖构件和具有所述台的安装构件构成，其中所述盖构件与所述安装构件接合以形成所述屏蔽壳体。
23.根据权利要求19到21的任一所述的半导体器件，其中多个凹槽形成且从所述电路芯片的背侧凹入，从而覆盖所述台的表面，除了对应于所述通孔的预定区域以外。
24.根据权利要求19到21的任一所述的半导体器件，其中多个散热孔形成于所述多个侧壁上，从而耗散由所述半导体芯片和/或所述电路芯片产生的热。
25.根据权利要求19到21的任一所述的半导体器件，其中通过设置于所述膜片周边的环形树脂片，垂直结合在一起的所述半导体芯片和所述电路芯片粘结在一起，且在它们之间没有间隙。
26.根据权利要求19到21的任一所述的半导体器件，其中通过设置于所述膜片周边的环形树脂片，垂直结合在一起的所述半导体芯片和所述电路芯片粘结在一起，且在它们之间没有间隙，且其中凹槽形成并从与所述膜片相对设置的电路芯片的表面凹入。
27.一种半导体器件的制造方法，其中垂直结合在一起的电路芯片和具有膜片的半导体器件存储在屏蔽壳体中，从而所述膜片暴露在屏蔽壳体的外部，所述制造方法包括的步骤为将所述半导体芯片贴附到所述电路芯片的表面上，从而所述膜片与所述电路芯片相对设置，使得所述半导体芯片和所述电路芯片固定并电连接在一起；将所述电路芯片固定在具有矩形形状的台的表面上，所述台包括在所述屏蔽壳体的安装构件中，其中绝缘膜涂布在导电构件的表面上，从而经由形成于所述台中的多个通孔而暴露形成于所述电路芯片背侧上的连接端子于所述安装构件的外部；和垂直结合在一起的所述半导体芯片和所述电路芯片用所述屏蔽壳体的盖构件覆盖，其中绝缘膜涂布在导电构件的表面上，使得所述盖构件与所述安装构件接合以形成所述屏蔽壳体，其中所述盖构件的导电构件的预定部分紧密地与所述安装构件的导电构件的预定部分接合以从其去除所述绝缘膜，使得所述盖构件的导电构件与所述安装构件的导电构件直接接触。
28.根据权利要求27所述的半导体器件的制造方法，其中形成于所述电路芯片的背侧上的多个接地端子与对应于所述安装构件的导电构件的台接触。
29.根据权利要求27或28所述的半导体器件的制造方法，其中除了对应于所述通孔的预定区之外的台的预定部分与多个凹槽接合，所述多个凹槽形成并从所述电路芯片的背侧凹入。
全文摘要
本发明公开了一种半导体器件及其制造方法。所述半导体器件包括基板；具有膜片的半导体芯片，其响应压力变化而振动；电路芯片，电连接到半导体芯片以控制半导体芯片，其中半导体芯片与电路芯片的表面相对设置并固定到电路芯片的表面，电路芯片的背侧贴附到基板的表面上。这里，多个连接端子形成于半导体芯片的背侧上，且电连接到穿过电路芯片的多个电极。环形树脂片插入在所述半导体芯片和电路芯片之间。垂直结合在一起的半导体芯片和电路芯片存储在具有安装构件(例如，台)和盖构件的屏蔽壳体中，其中电路芯片的连接端子经由台的通孔暴露于外部。
文档编号H04R19/04GK1993001SQ200610172729
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月26日 优先权日2005年12月27日
发明者榊原慎吾, 齐藤博 申请人:雅马哈株式会社