JPH06244453A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

半導体素子の製造方法

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JPH06244453A
JPH06244453A JP2588693A JP2588693A JPH06244453A JP H06244453 A JPH06244453 A JP H06244453A JP 2588693 A JP2588693 A JP 2588693A JP 2588693 A JP2588693 A JP 2588693A JP H06244453 A JPH06244453 A JP H06244453A
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JP
Japan
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resin
metal plate
conductive metal
dropping
ultraviolet curable
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Application number
JP2588693A
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English (en)
Inventor
Masanori Miyoshi
雅則 三好
Akihiro Kimura
明宏 木村
Yoshio Arima
良雄 有馬
Keiji Kamazaki
啓二 鎌崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子を覆う液状樹脂滴下後の硬化方法
を改良する点。 【構成】 導電性金属板にマウントする半導体素子表面
に未硬化の紫外線硬化型液状樹脂を滴下すると同時また
は直後に、前記樹脂の露出表面に紫外線を照射すること
により硬化させて、適正でかつ安定した樹脂形状を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は反射型光結合装置の反射
ド−ム形成方法の改良に好適する。
【0002】
【従来の技術】光半導体チップ即ち光半導体素子を利用
するいわゆる光結合素子は、周知のように両半導体素子
の絶縁ギャップ分だけ離したリ−ドフレ−ム即ち導電性
金属板にダイボンディングする。両素子は、透光性樹脂
により光結合後更に不透光性樹脂により封止(以後モ−
ルドと記載する)するのが一般的である。
【0003】透光性樹脂として使用する熱硬化性樹脂
は、液状であり粘度が小さいいわゆるシャブシャブの状
態で両半導体素子に滴下後、オ−ブンなどにより加熱硬
化するのが通常の手法である。粘度の小さい熱硬化性樹
脂の使用に際しては、どうしても滴下後の形状を一定に
保持するのが難しくまた、完全硬化までの時間が長い難
点があるので、多くの特許が出願されている。
【0004】特開昭 51-59284 号公報には、透光性樹脂
の形状に関する技術、特開昭 60-100437号公報には、リ
−ドを加熱しながら液状の熱硬化性樹脂を滴下する技
術、特開昭 62-204582号公報及び特開昭 63-274187号公
報に特殊な成形用の型即ち治具・金型を使用する技術が
知られている。
【0005】更に特開昭 62-24385 号公報は、半導体素
子特に発光素子をゲル状またはゴム状の低応力熱硬化性
シリコン樹脂により完全に覆って、ヤング率の高いモ−
ルド樹脂のストレス(応力)を防ぐ技術に関する。更に
また、特開昭 60-24080 号公報では、ダイボンディング
を行う導電性金属板部分に凹部を形成する手法が開示さ
れた。
【0006】図1乃至図3には、光結合素子に対する熱
硬化性樹脂の滴下工程、加熱硬化工程そして完成後の断
面図を、図4乃至図6には同様な工程を単独の半導体素
子に行った状態を明らかにした。また図7は、この滴下
工程をより詳しく示した断面図である。これらの図にお
いては、導電性金属板1に半導体素子2、3をダイボン
ディング工程により固着し、シリンジ(Cylinge) 4より
滴下した熱硬化性樹脂5は、加熱源6(図2参照)から
の熱により硬化した状態7を明らかにしている。
【0007】また半導体素子2、3と図示していないリ
−ド間を電気的に接続する金属細線8が記載されてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】光結合素子は、両素子
の絶縁ギャップ分だけ離して同一平面に配置する導電性
金属板にダイボンディングし、両素子を被覆する透光性
樹脂の形状は特開昭 51-59284 号公報に記載されている
ように光反射面が球状、回転楕円状またはそれらの類似
形状が望ましい。しかし、透光性樹脂は、前記のように
低粘度の液状樹脂を滴下後加熱する方式が採られている
ので、滴下後導電性金属板との濡れ性、樹脂の表面張
力、重力、大気圧更に硬化終了までの振動、温度ならび
に時間が複雑に絡み合って適正かつ安定した形状を定常
的に製造することが難しかった。
【0009】前記のようにリ−ドを加熱しながら液状の
熱硬化性樹脂を滴下する技術によると、リ−ド上を樹脂
が流れるのを防止できる。しかし、ヒ−タブロックの近
い位置の樹脂から徐々に硬化し、完全に終了するのに時
間がかかるために、樹脂形状の適正化と安定化に問題が
ある。
【0010】更に特開昭 62-204582号公報及び特開昭 6
3-274187号公報により開示された技術は、透光性樹脂の
形状を特殊な成形用治具・金型が不可欠で、形状の適正
化安定化の面で優れているが、生産上多くの治具・金型
が必要になり製造コストに難点がある。それに加えて、
毛細管現象により透光性樹脂がリ−ドと金型間を経てリ
−ド表面に流れだし、これを防止するのが技術的に簡単
でない。
【0011】前記樹脂による半導体素子の被覆には、当
然全体を覆う必要があり、従って樹脂量をある程度多く
する必要があるが、前記のようにリ−ド表面を樹脂が流
れだして半導体チップの角部が露出する問題がある。ま
た特開昭 60-24080 号公報による技術では、導電性金属
板部分に凹部を形成しなければならないので、コストア
ップは否めない外に、装置の小形化に問題が生ずる。
【0012】本発明はこのような事情により成されたも
ので、半導体素子を覆う液状樹脂滴下後の硬化方法を改
良することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】導電性金属板に半導体素
子をマウントする工程と,この半導体素子に未硬化の紫
外線硬化型液状樹脂を滴下する工程と,この滴下直後に
前記樹脂の露出面を紫外線照射する工程とに本発明に係
わる半導体素子の製造方法の特徴がある。また前記未硬
化の紫外線硬化型液状樹脂を紫外線雰囲気で滴下する工
程、更に間隔を持って同一平面に配置する導電性金属板
に一対の光半導体素子をマウントする工程と,この一対
の光半導体素子に未硬化の紫外線硬化型液状樹脂を滴下
する工程と,この滴下直後に前記樹脂の露出面を紫外線
照射する工程、更にまた間隔を持って同一平面に配置す
る導電性金属板に一対の光半導体素子をマウントする工
程と,この一対の光半導体素子の上面を前記導電性金属
板表面より下側に配置する工程と,前記一対の光半導体
素子に未硬化の紫外線硬化型液状樹脂を滴下する工程
と,この滴下直後に前記樹脂の露出面を紫外線照射する
工程にも特徴がある。
【0014】
【作用】本発明に係わる半導体素子の製造方法は、導電
性金属板にマウントする半導体素子表面に未硬化の紫外
線硬化型液状樹脂を滴下と同時または直後に、前記樹脂
の露出表面に紫外線を照射することにより硬化させて、
適正でかつ安定した樹脂形状を得る。
【0015】
【実施例】本発明に係わる実施例を図8乃至図17を参
照して説明する。図8から図10は、光結合素子の製造
工程を示した。即ち鉄や鉄合金更にクラッド材から成る
導電性金属板10には、図示しないベッド部を設け、こ
こにダイボンディング工程により発光素子11と受動素
子12を絶縁ギヤップ分の間隔を開けて固着する(図8
参照)。更に導電性金属板10には、常法に従ってリ−
ド13(図15参照)が設けられており、両素子に形成
する電極15間を金属細線14(後述の図14、図15
及び図16参照)により電気的に接続する。この接続
は、公知のワイヤ−ボンディングを利用する。
【0016】続いて両素子の中間の位置には、適当の距
離を置いて配置するシリンジ16から紫外線硬化型液状
樹脂17を吐出すると同時に、図9に示すように、光源
19から紫外線18を紫外線硬化型樹脂17の露出面に
向けて照射する。
【0017】吐出した未硬化の紫外線硬化型液状樹脂1
7は、露出面が10秒程度で硬化し、従来の熱硬化型液
状樹脂の硬化に要する時間単位とは雲泥の差がある。こ
のような短時間による硬化にあっては、露出面全体を照
射することによって等速度の硬化が行われる。従って硬
化後の紫外線硬化樹脂18の形状は図10に明示するよ
うに、両素子11、12を完全に覆った適正な形状とな
り、下側への垂れ部21は非常に少ない(図10参
照)。この例ではシリンジ16を紫外線18発生用光源
19の外に設置するが、図11のように対応する位置に
配置して吐出と同時に未硬化の紫外線硬化型液状樹脂1
7を硬化して安定した適正の形状を備えた紫外線硬化樹
脂18を完成することも可能である(図12参照)。な
お、前記実施例は光結合素子を対象としたが、導電性金
属板10にマウントした単独の半導体素子11に未硬化
の紫外線硬化樹脂17を吐出後紫外線18を照射して紫
外線硬化樹脂20を得る例を図13に示した。なお図1
3は、紫外線18を照射する工程だけを記載した。
【0018】このような硬化速度が早い特徴を生かし
て、図14乃至図16に明示する工程を行うことが可能
になる。即ち、発光素子11と受動素子12を絶縁ギヤ
ップ分の間隔を開けてダイボンディング工程により固着
した導電性金属板10は、その表面を発光素子11と受
動素子12のそれより上側に配置した状態として、紫外
線硬化型液状樹脂の吐出工程を行う。
【0019】図14に示すように、前記の位置関係を維
持する導電性金属板10の上方には、一定の距離を保っ
て紫外線硬化型液状樹脂を充填したシリンジ14を配置
後、未硬化の紫外線硬化型液状樹脂17を吐出すると、
粘度が小さくシャブシャブ状であるので、導電性金属板
10より下側に配置する発光素子11と受動素子12を
越え,これに紫外線18を図9などと同様に照射する
と、ほぼ半円形状の紫外線硬化型樹脂20に硬化する
(図16参照)。図15は前記のように導電性金属板1
0に形成するリ−ド13と、発光素子11ならびに受動
素子12に形成する電極15間をワイヤ−ボンディング
法により金属細線14を熱圧着する状態を示した。更に
図16は、この工程で得られる紫外線硬化樹脂20の形
状を明かにした。
【0020】このような組立工程を終えた発光素子11
と受動素子12は、紫外線硬化型樹脂20即ち透光性樹
脂20に覆われるが、図17に明らかなようにいわゆる
トランスファモ−ルド法による封止樹脂層21で透光性
樹脂20の外側を覆って光結合素子を完成する。
【0021】なお、実施例は主に光結合素子を対象して
説明したが、図12に示すように導電性金属板10ダイ
ボンディング工程により固着した単独の半導体素子のエ
ンキャッブシュレイション(Encapsulation) にも適用可
能なことは勿論であり、この際の導電性金属板10に
は、透孔は当然設置しないがリ−ド13は設置する。
【0022】
【発明の効果】このように本発明に係わる半導体素子の
製造方法は、未硬化の紫外線硬化型液状樹脂吐出直後か
ら硬化できるので、導電性金属板に流れない。このため
に滴下から硬化まで周囲の条件による影響が極めて少な
くなり、適正な形状を安定して形成することができる。
しかも、基本的には紫外線硬化型液状樹脂を吐出可能な
ディスペンス(Dispense)装置と紫外線照射器具だけでで
きるので、従来技術のような特殊な金型・治具なども要
らないために製造単価も安い製品を高い生産性により製
造可能となる。即ち量産上の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光結合素子の熱硬化型液状樹脂の吐出工
程を示す図である。
【図2】図1に続く工程を示す図である。
【図3】図2の工程を終えた状態を明かにする図であ
る。
【図4】従来の半導体素子の熱硬化型樹脂の吐出工程を
示す図である。
【図5】図4に続く工程を示す図である。
【図6】図5の工程を終えた状態を明かにする図であ
る。
【図7】図1の工程をより詳細に示す図である。
【図8】本発明に係わる光結合素子の紫外線硬化型液状
樹脂の吐出工程を示す図である。
【図9】図8に続く紫外線硬化工程を示す図である。
【図10】図9の工程を終えた状態を明かにする図であ
る。
【図11】本発明に係わる光結合素子の紫外線硬化型液
状樹脂の他の紫外線照射工程を示す図である。
【図12】本発明に係わる単独の半導体素子に対する紫
外線線照射工程を示す図である。
【図13】本発明に係わる光結合素子の他の紫外線線照
射工程を示す図である。
【図14】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図15】図13に示す工程に使用する導電性金属板に
マウントする光結合素子の結線状態を明かにする図であ
る。
【図16】図13に示す工程後の紫外線硬化樹脂の形状
を示す図である。
【図17】最終工程を終えた光結合素子の概略を示す図
である。
【符号の説明】
1、10:導電性金属板、 2、11、12:半導体素子、 3、14:シリンジ、 4:熱硬化型型樹脂、 5:加熱源、 13:リ−ド、 6、14:金属細線、 17:未硬化の紫外線硬化液状樹脂、 18:紫外線、 19:光源、 20:紫外線硬化樹脂、 21:封止樹脂層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌崎 啓二 福岡県北九州市小倉北区下到津1丁目10番 1号 株式会社東芝北九州工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性金属板に半導体素子をマウントす
    る工程と,この半導体素子に未硬化の紫外線硬化型液状
    樹脂を滴下する工程と,この滴下直後に前記樹脂の露出
    面を紫外線照射する工程とを具備することを特徴とする
    半導体素子の製造方法
  2. 【請求項2】 前記未硬化の紫外線硬化型液状樹脂を紫
    外線雰囲気で滴下する工程を具備することを特徴とする
    前記請求項1記載の半導体素子の製造方法
  3. 【請求項3】 間隔を持って同一平面に配置する導電性
    金属板に一対の光半導体素子をマウントする工程と,こ
    の一対の光半導体素子に未硬化の紫外線硬化型液状樹脂
    を滴下する工程と,この滴下直後に前記樹脂の露出面を
    紫外線照射する工程とを具備することを特徴とする前記
    請求項1及び2記載の半導体素子の製造方法
  4. 【請求項4】 間隔を持って同一平面に配置する導電性
    金属板に一対の光半導体素子をマウントする工程と,こ
    の一対の光半導体素子の上面を前記導電性金属板表面よ
    り下側に配置する工程と,前記一対の光半導体素子に未
    硬化の紫外線硬化型液状樹脂を滴下する工程と,この滴
    下直後に前記樹脂の露出面を紫外線照射する工程とを具
    備することを特徴とする前記請求項1,2及び3記載の
    半導体素子の製造方法
JP2588693A 1993-02-16 1993-02-16 半導体素子の製造方法 Pending JPH06244453A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011204830A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toyoda Gosei Co Ltd Ledパッケージの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011204830A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toyoda Gosei Co Ltd Ledパッケージの製造方法

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