JPH10144965A - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
光半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH10144965A JPH10144965A JP8298737A JP29873796A JPH10144965A JP H10144965 A JPH10144965 A JP H10144965A JP 8298737 A JP8298737 A JP 8298737A JP 29873796 A JP29873796 A JP 29873796A JP H10144965 A JPH10144965 A JP H10144965A
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- die pad
- chip
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダイパッドの両面に光半導体チップ及び半導
体ＩＣチップを実装してなる光半導体装置を安定して製
造する方法を提供する。 【解決手段】 リードフレーム５の上下面にそれぞれ第
１及び第２外枠１，２を樹脂成形によって形成し、当該
外枠１，２の内部にそれぞれ光半導体チップ８及び半導
体ＩＣチップ９を配置する。外枠１，２の内部には、光
透過性樹脂３及び遮光性樹脂４が充填されている。
体ＩＣチップを実装してなる光半導体装置を安定して製
造する方法を提供する。 【解決手段】 リードフレーム５の上下面にそれぞれ第
１及び第２外枠１，２を樹脂成形によって形成し、当該
外枠１，２の内部にそれぞれ光半導体チップ８及び半導
体ＩＣチップ９を配置する。外枠１，２の内部には、光
透過性樹脂３及び遮光性樹脂４が充填されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードや
ホトダイオードなどの光半導体チップ及び半導体ＩＣチ
ップが、それぞれリードフレームの両面に搭載された光
半導体装置に関する。
ホトダイオードなどの光半導体チップ及び半導体ＩＣチ
ップが、それぞれリードフレームの両面に搭載された光
半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リードフレームの両面に半導体ＩＣチッ
プを実装した半導体装置は、特開平５−１２１４６２号
に記載されている。この半導体装置を製造するために
は、まず、図１６に示すように、半導体ＩＣチップ１０
０をリードフレーム１０１のダイパッド１０２の一方の
面に実装し、リードフレーム１０１の両面を２つの金型
１０３及び１０４で挟持し、一方の面側の金型１０３
の、ダイパッド１０２及びインナーリード１０５に対応
する領域の空間に樹脂を注入し、図１７に示すように、
この空間に樹脂１０６を充填する。しかる後、図１８に
示すように、別の半導体ＩＣチップ１０７をリードフレ
ーム１０１のダイパッド１０２の他方の面に実装し、リ
ードフレーム１０１の両面を２つの金型１０８及び１０
９で挟持し、他方の面側の金型１０８の、ダイパッド１
０２及びインナーリード１０５に対応する領域の空間に
樹脂１１０を注入し、図１９に示すように、アウターリ
ードを屈曲させ、樹脂モールドされた半導体装置を得
る。
プを実装した半導体装置は、特開平５−１２１４６２号
に記載されている。この半導体装置を製造するために
は、まず、図１６に示すように、半導体ＩＣチップ１０
０をリードフレーム１０１のダイパッド１０２の一方の
面に実装し、リードフレーム１０１の両面を２つの金型
１０３及び１０４で挟持し、一方の面側の金型１０３
の、ダイパッド１０２及びインナーリード１０５に対応
する領域の空間に樹脂を注入し、図１７に示すように、
この空間に樹脂１０６を充填する。しかる後、図１８に
示すように、別の半導体ＩＣチップ１０７をリードフレ
ーム１０１のダイパッド１０２の他方の面に実装し、リ
ードフレーム１０１の両面を２つの金型１０８及び１０
９で挟持し、他方の面側の金型１０８の、ダイパッド１
０２及びインナーリード１０５に対応する領域の空間に
樹脂１１０を注入し、図１９に示すように、アウターリ
ードを屈曲させ、樹脂モールドされた半導体装置を得
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体装置においては、リードフレームの一方の面
に樹脂注入している最中に、この樹脂が他方の面側に流
れ込む場合があり、他方の面側に付着した樹脂によっ
て、他方の面側に半導体ＩＣチップを安定して実装する
ことができない。本発明は、このような課題を解決する
ためになされたものであり、安定してリードフレームの
両面に光半導体チップ及び半導体ＩＣチップを実装する
ことが可能な光半導体装置及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
来の半導体装置においては、リードフレームの一方の面
に樹脂注入している最中に、この樹脂が他方の面側に流
れ込む場合があり、他方の面側に付着した樹脂によっ
て、他方の面側に半導体ＩＣチップを安定して実装する
ことができない。本発明は、このような課題を解決する
ためになされたものであり、安定してリードフレームの
両面に光半導体チップ及び半導体ＩＣチップを実装する
ことが可能な光半導体装置及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光半導体装置の製造方法は、ダイパッ
ド及びダイパッドと所定の隙間を隔てて離隔し、ダイパ
ッドから離れる方向に沿って延びた複数のインナーリー
ドを有するリードフレームを用意し、ダイパッドの周囲
を囲む領域においてリードフレームの両面のそれぞれか
ら離れる方向に凹んだ凹部によって規定される空間を有
する２つの金型でリードフレームを挟んで、上記隙間、
インナーリード間及び上記空間内に絶縁性樹脂を含む材
料を充填し、この空間に充填された材料によってリード
フレームの両面にそれぞれ形成される外枠内に、それぞ
れ光半導体チップ及び半導体ＩＣチップを配置する工程
を備える。本方法によれば、ダイパッド及びその周辺の
隙間は、金型によって挟まれるので、ダイパッド及びそ
の近傍のインナーリードの表面及び裏面に充填材料が付
着するのを防止することができるとともに、外枠及び上
記隙間を埋めた充填材料が光半導体チップ及び半導体Ｉ
Ｃチップがそれぞれ配置される空間を分離する。このよ
うな方法によって製造された光半導体装置は、表面及び
裏面を有するダイパッドと、ダイパッドと所定の隙間を
隔てて離隔し、ダイパッドの表面側及び裏面側に沿う方
向に延びた複数のインナーリードと、ダイパッドを囲む
ようにインナーリード間及び上記隙間を充填する、絶縁
性樹脂を含む充填材料と、充填材料と同じ材料からな
り、ダイパッドを囲むようにインナーリードの表面及び
裏面からそれぞれ突出した第１及び第２外枠と、ダイパ
ッドの表面及び第１外枠の内面によって囲まれる空間内
に配置された光半導体チップと、ダイパッドの裏面及び
第２外枠の内面によって囲まれる空間内に配置された半
導体ＩＣチップと、光半導体チップ及び半導体ＩＣチッ
プをインナーリードに接続する配線と、半導体ＩＣチッ
プの配置された空間内に充填された樹脂とを備える。光
半導体チップは、発光ダイオード、レーザダオード及び
ホトダイオードの少なくともいずれか１つを含み、半導
体ＩＣチップは、光半導体チップを駆動するための駆動
回路又は増幅回路を含む。また、本装置は、光半導体チ
ップの配置された空間内に充填された光透過性樹脂、又
は、光半導体チップの配置された空間を気密状態にする
ように第１外枠に設けられた光透過性材料からなる窓材
を更に備える。
め、本発明に係る光半導体装置の製造方法は、ダイパッ
ド及びダイパッドと所定の隙間を隔てて離隔し、ダイパ
ッドから離れる方向に沿って延びた複数のインナーリー
ドを有するリードフレームを用意し、ダイパッドの周囲
を囲む領域においてリードフレームの両面のそれぞれか
ら離れる方向に凹んだ凹部によって規定される空間を有
する２つの金型でリードフレームを挟んで、上記隙間、
インナーリード間及び上記空間内に絶縁性樹脂を含む材
料を充填し、この空間に充填された材料によってリード
フレームの両面にそれぞれ形成される外枠内に、それぞ
れ光半導体チップ及び半導体ＩＣチップを配置する工程
を備える。本方法によれば、ダイパッド及びその周辺の
隙間は、金型によって挟まれるので、ダイパッド及びそ
の近傍のインナーリードの表面及び裏面に充填材料が付
着するのを防止することができるとともに、外枠及び上
記隙間を埋めた充填材料が光半導体チップ及び半導体Ｉ
Ｃチップがそれぞれ配置される空間を分離する。このよ
うな方法によって製造された光半導体装置は、表面及び
裏面を有するダイパッドと、ダイパッドと所定の隙間を
隔てて離隔し、ダイパッドの表面側及び裏面側に沿う方
向に延びた複数のインナーリードと、ダイパッドを囲む
ようにインナーリード間及び上記隙間を充填する、絶縁
性樹脂を含む充填材料と、充填材料と同じ材料からな
り、ダイパッドを囲むようにインナーリードの表面及び
裏面からそれぞれ突出した第１及び第２外枠と、ダイパ
ッドの表面及び第１外枠の内面によって囲まれる空間内
に配置された光半導体チップと、ダイパッドの裏面及び
第２外枠の内面によって囲まれる空間内に配置された半
導体ＩＣチップと、光半導体チップ及び半導体ＩＣチッ
プをインナーリードに接続する配線と、半導体ＩＣチッ
プの配置された空間内に充填された樹脂とを備える。光
半導体チップは、発光ダイオード、レーザダオード及び
ホトダイオードの少なくともいずれか１つを含み、半導
体ＩＣチップは、光半導体チップを駆動するための駆動
回路又は増幅回路を含む。また、本装置は、光半導体チ
ップの配置された空間内に充填された光透過性樹脂、又
は、光半導体チップの配置された空間を気密状態にする
ように第１外枠に設けられた光透過性材料からなる窓材
を更に備える。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係る光半導体
装置について説明する。同一要素には同一符号を用いる
ものとし、重複する説明は省略する。
装置について説明する。同一要素には同一符号を用いる
ものとし、重複する説明は省略する。
【０００６】図１は、実施の形態に係る光半導体装置の
斜視図である。また、図２は、図１に示す光半導体装置
ＳＡのＡ−Ａ矢印断面図であり、説明の都合上、図２に
おけるリードフレーム５の上側を表面側、下側を裏面側
として説明する。図３は、図１に示す光半導体装置のＢ
−Ｂ矢印断面図である。本光半導体装置ＳＡは、中央に
空間を有する上下の外枠１及び２並びに上下の外枠１及
び２内にそれぞれ埋設された光透過性樹脂３及び遮光性
絶縁性樹脂４からなるパッケージと、このパッケージの
内部から外部に延びるリードフレーム５とを備える。さ
らに、本装置ＳＡは、リードフレーム５のダイパッド１
０の表面１０ａ及び裏面１０ｂ上に、それぞれ熱硬化性
接着剤６及び７を用いてダイボンドされた光半導体チッ
プ８及び半導体ＩＣチップ９を備える。リードフレーム
５は、略正方形のダイパッド１０及びダイパッド１０と
同一平面内に配置され、ダイパッド１０からパッケージ
の外側へ向かう方向へ互いに所定の空隙を隔てて離隔し
て延びる複数のインナーリード１１ａ〜１１ｊからなる
インナ−リード１１、及びインナーリード１１とパッケ
ージの外周面との境界からパッケージの外側に延びる複
数のアウターリード１２ａ〜１２ｊからなるアウターリ
ード１２を有する。さらに、本装置ＳＡは、光半導体チ
ップ８及び半導体ＩＣチップ９をそれぞれインナーリー
ド１１に接続するボンディングワイヤ（配線）１３及び
１４並びにインナーリード１１間及びインナーリード１
１とダイパッド１０との間の空隙を埋める絶縁性樹脂を
含む充填材料１２０を有する。ボンディングワイヤ１３
は、複数のボンディングワイヤ１３ａ〜１３ｇからな
り、インナーリード１１の表面に固定されている。ボン
ディングワイヤ１４は、複数のボンディングワイヤ１４
ａ〜１４ｄからなり、インナーリード１１の裏面に固定
されている。
斜視図である。また、図２は、図１に示す光半導体装置
ＳＡのＡ−Ａ矢印断面図であり、説明の都合上、図２に
おけるリードフレーム５の上側を表面側、下側を裏面側
として説明する。図３は、図１に示す光半導体装置のＢ
−Ｂ矢印断面図である。本光半導体装置ＳＡは、中央に
空間を有する上下の外枠１及び２並びに上下の外枠１及
び２内にそれぞれ埋設された光透過性樹脂３及び遮光性
絶縁性樹脂４からなるパッケージと、このパッケージの
内部から外部に延びるリードフレーム５とを備える。さ
らに、本装置ＳＡは、リードフレーム５のダイパッド１
０の表面１０ａ及び裏面１０ｂ上に、それぞれ熱硬化性
接着剤６及び７を用いてダイボンドされた光半導体チッ
プ８及び半導体ＩＣチップ９を備える。リードフレーム
５は、略正方形のダイパッド１０及びダイパッド１０と
同一平面内に配置され、ダイパッド１０からパッケージ
の外側へ向かう方向へ互いに所定の空隙を隔てて離隔し
て延びる複数のインナーリード１１ａ〜１１ｊからなる
インナ−リード１１、及びインナーリード１１とパッケ
ージの外周面との境界からパッケージの外側に延びる複
数のアウターリード１２ａ〜１２ｊからなるアウターリ
ード１２を有する。さらに、本装置ＳＡは、光半導体チ
ップ８及び半導体ＩＣチップ９をそれぞれインナーリー
ド１１に接続するボンディングワイヤ（配線）１３及び
１４並びにインナーリード１１間及びインナーリード１
１とダイパッド１０との間の空隙を埋める絶縁性樹脂を
含む充填材料１２０を有する。ボンディングワイヤ１３
は、複数のボンディングワイヤ１３ａ〜１３ｇからな
り、インナーリード１１の表面に固定されている。ボン
ディングワイヤ１４は、複数のボンディングワイヤ１４
ａ〜１４ｄからなり、インナーリード１１の裏面に固定
されている。
【０００７】表面側の外枠１は、ダイパッド１０の周囲
の領域を囲んでおり、インナーリード１１の表面側から
突出する方向に延びている。裏面側の外枠２も、ダイパ
ッド１０の周囲の領域を囲んでおり、インナーリード１
１の裏面側から突出する方向に延びている。表面側の外
枠１及び裏面側の外枠２は、共にインナーリード１１間
を埋める充填材料１２０に連続しており、インナーリー
ド１１の表面又は裏面に対して鏡像の関係にある。ま
た、外枠１及び２は、充填材料１２０と同一の材料から
なる。充填材料１２０は、グラスファイバが４０％混入
された絶縁性樹脂からなり、好ましいグラスファイバの
混入率は３０〜５０％である。この絶縁性樹脂は、黒色
のポリフェニレンサルファイドが好ましいが、ＬＣＰ
（液晶ポリマー）又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレ
ート）若しくは熱硬化性のエポキシ樹脂等を代わりに用
いてもよい。
の領域を囲んでおり、インナーリード１１の表面側から
突出する方向に延びている。裏面側の外枠２も、ダイパ
ッド１０の周囲の領域を囲んでおり、インナーリード１
１の裏面側から突出する方向に延びている。表面側の外
枠１及び裏面側の外枠２は、共にインナーリード１１間
を埋める充填材料１２０に連続しており、インナーリー
ド１１の表面又は裏面に対して鏡像の関係にある。ま
た、外枠１及び２は、充填材料１２０と同一の材料から
なる。充填材料１２０は、グラスファイバが４０％混入
された絶縁性樹脂からなり、好ましいグラスファイバの
混入率は３０〜５０％である。この絶縁性樹脂は、黒色
のポリフェニレンサルファイドが好ましいが、ＬＣＰ
（液晶ポリマー）又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレ
ート）若しくは熱硬化性のエポキシ樹脂等を代わりに用
いてもよい。
【０００８】光半導体チップ８は、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）又はレーザーダイオード（ＬＤ）等の発光素子若
しくはホトダイオード（ＰＤ）等の受光素子からなり、
半導体ＩＣチップ９は、発光素子を発光させるための駆
動回路又は受光素子からの信号を増幅するための増幅回
路からなる。
ＥＤ）又はレーザーダイオード（ＬＤ）等の発光素子若
しくはホトダイオード（ＰＤ）等の受光素子からなり、
半導体ＩＣチップ９は、発光素子を発光させるための駆
動回路又は受光素子からの信号を増幅するための増幅回
路からなる。
【０００９】次に、本光半導体装置ＳＡの製造方法につ
いて説明する。まず、図４に示すリードフレーム５を用
意する。図４は加工される前のリードフレーム５の平面
図であり、図５は図４に示すリードフレーム５のＣ−Ｃ
矢印断面図である。このリードフレーム５は、連続した
帯状の金属薄板材を順送金型により所定の形状に打ち抜
いて作られたもので、リール等に巻かれている。帯状の
リードフレーム５は、その長手方向に沿って平行に延び
るレール１５及び１６、並びに、対向するレール１５及
び１６間を横断する２つのセクションバー２５及び２６
を有し、リードフレーム５の１単位ＵＴは、セクション
バー２５と２６との間の領域によって規定される。リー
ドフレーム５は、リードフレーム５の表裏において同位
置となるとともにリードフレーム５の１単位ＵＴ内にお
いて長手方向に対称となるようにレール１５及び１６上
に穿設された位置基準穴（パイロットホール）１７，１
８及び１９を有する。この位置基準穴１７，１８及び１
９は、リードフレーム５の絶縁性樹脂による成形での位
置合せや、ダイボンド、ワイヤボンド装置の搬送及び位
置合せ、さらに、リードカットでの位置合せに使用す
る。リードフレーム５は、対向するレール１５及び１６
の内側からそれぞれ延び、ダイパッド１０を支持するダ
イパッドサポート２０及び２１を有する。また、インナ
ーリード１１の先端部の表裏面には、銀メッキ２２が施
されている。
いて説明する。まず、図４に示すリードフレーム５を用
意する。図４は加工される前のリードフレーム５の平面
図であり、図５は図４に示すリードフレーム５のＣ−Ｃ
矢印断面図である。このリードフレーム５は、連続した
帯状の金属薄板材を順送金型により所定の形状に打ち抜
いて作られたもので、リール等に巻かれている。帯状の
リードフレーム５は、その長手方向に沿って平行に延び
るレール１５及び１６、並びに、対向するレール１５及
び１６間を横断する２つのセクションバー２５及び２６
を有し、リードフレーム５の１単位ＵＴは、セクション
バー２５と２６との間の領域によって規定される。リー
ドフレーム５は、リードフレーム５の表裏において同位
置となるとともにリードフレーム５の１単位ＵＴ内にお
いて長手方向に対称となるようにレール１５及び１６上
に穿設された位置基準穴（パイロットホール）１７，１
８及び１９を有する。この位置基準穴１７，１８及び１
９は、リードフレーム５の絶縁性樹脂による成形での位
置合せや、ダイボンド、ワイヤボンド装置の搬送及び位
置合せ、さらに、リードカットでの位置合せに使用す
る。リードフレーム５は、対向するレール１５及び１６
の内側からそれぞれ延び、ダイパッド１０を支持するダ
イパッドサポート２０及び２１を有する。また、インナ
ーリード１１の先端部の表裏面には、銀メッキ２２が施
されている。
【００１０】リードフレーム５は、セクションバー２５
及び２６間の領域において、レール１５，１６間を横断
するダムバー２３及び２４を有しており、インナーリー
ド１１は、ダムバー２３及び２４からダイパッド１０に
近付く方向に延びており、その表面及び裏面はダイパッ
ド１０の表面及び裏面に平行である。また、ダムバー２
３及び２４とインナーリード１１との接続点からは、ア
ウターリード１２の一部が、ダイパッド１０から離れる
方向に延びている。なお、ダイパッド１０とインナーリ
ード１１とは、所定の隙間３６を隔てて離隔している。
及び２６間の領域において、レール１５，１６間を横断
するダムバー２３及び２４を有しており、インナーリー
ド１１は、ダムバー２３及び２４からダイパッド１０に
近付く方向に延びており、その表面及び裏面はダイパッ
ド１０の表面及び裏面に平行である。また、ダムバー２
３及び２４とインナーリード１１との接続点からは、ア
ウターリード１２の一部が、ダイパッド１０から離れる
方向に延びている。なお、ダイパッド１０とインナーリ
ード１１とは、所定の隙間３６を隔てて離隔している。
【００１１】図６は、リードフレーム５を絶縁性樹脂に
より成形する金型の一部を示す断面図である。図６に示
すように、リードフレーム５のレール１５及び１６、並
びにダムバー２３及び２４によって囲まれる領域を上下
の金型２７及び２８によって挟む。上下の金型２７及び
２８は、それぞれリードフレーム５の上下面から離れる
方向に凹んだ凹部２９及び３０を有し、それぞれの凹部
２９及び３０は、リードフレーム５の表面又は裏面に対
して鏡像の対称の関係にある。凹部２９及び３０は、ダ
イパッド１０の周囲を囲んでおり、凹部２９及び３０の
開口端はインナーリード１１の表裏面に接触している。
凹部２９及び３０によって規定される空間３１ａ及び３
１ｂ内に、上側の金型２７に設けられた樹脂注入口３２
から樹脂を注入し、この空間内３１ａ及び３１ｂ内に上
記外枠１及び２並びに充填材料１２０を構成する絶縁性
樹脂を充填し、硬化させる。ここで、金型２７及び２８
のダムバー２３，２４間の当接領域、すなわち、凹部２
９及び３０の開口端によって囲まれた領域（中央押さえ
部）３３ａ及び３３ｂ並びにその外側の領域（周辺押さ
え部）３４ａ及び３４ｂは、それぞれ、ダイパッド１０
及びインナーリード１１のダイパッド１０側の表裏面、
及び、アウターリード１２のインナーリード１１側の表
裏面に当接し、この当接領域内への充填材料の流れ込み
を防止する。図７は、上記空間３１ａ、３１ｂ及び隙間
３６内に絶縁性樹脂を含む材料を充填することによって
成形された外枠１、２及び充填材料１２０並びにリード
フレーム５を示す。
より成形する金型の一部を示す断面図である。図６に示
すように、リードフレーム５のレール１５及び１６、並
びにダムバー２３及び２４によって囲まれる領域を上下
の金型２７及び２８によって挟む。上下の金型２７及び
２８は、それぞれリードフレーム５の上下面から離れる
方向に凹んだ凹部２９及び３０を有し、それぞれの凹部
２９及び３０は、リードフレーム５の表面又は裏面に対
して鏡像の対称の関係にある。凹部２９及び３０は、ダ
イパッド１０の周囲を囲んでおり、凹部２９及び３０の
開口端はインナーリード１１の表裏面に接触している。
凹部２９及び３０によって規定される空間３１ａ及び３
１ｂ内に、上側の金型２７に設けられた樹脂注入口３２
から樹脂を注入し、この空間内３１ａ及び３１ｂ内に上
記外枠１及び２並びに充填材料１２０を構成する絶縁性
樹脂を充填し、硬化させる。ここで、金型２７及び２８
のダムバー２３，２４間の当接領域、すなわち、凹部２
９及び３０の開口端によって囲まれた領域（中央押さえ
部）３３ａ及び３３ｂ並びにその外側の領域（周辺押さ
え部）３４ａ及び３４ｂは、それぞれ、ダイパッド１０
及びインナーリード１１のダイパッド１０側の表裏面、
及び、アウターリード１２のインナーリード１１側の表
裏面に当接し、この当接領域内への充填材料の流れ込み
を防止する。図７は、上記空間３１ａ、３１ｂ及び隙間
３６内に絶縁性樹脂を含む材料を充填することによって
成形された外枠１、２及び充填材料１２０並びにリード
フレーム５を示す。
【００１２】図８は、半導体ＩＣチップ９のワイヤボン
ディング直後の状態を示したものである。リードフレー
ム５の外枠２の内面及びダイパッド１０の裏面１０ｂ側
によって囲まれる空間内の、ダイパッド１０の裏面１０
ｂ上にダイボンダーを用いて熱硬化性接着剤７を塗布
し、半導体ＩＣチップ９をダイボンドする。このダイボ
ンド時に、ダイパッド１０及びインナーリード１１が撓
まないように、ダイパッド１０の表面１０ａ側にサポー
トブロック３７を接触させ、ダイパッド１０及びインナ
ーリード１１を支持する。さらに、リードフレーム５が
動かないように、クランプ板３８で外枠２の開口端又は
リードフレームをサポートブロック３７とで挟んで支持
する。次にワイヤボンダーにより、熱超音波併用ボール
ボンディング法によりＡｕ細線１４によって、半導体Ｉ
Ｃチップ９の取出し電極と、インナーリード１１の銀メ
ッキ部 ２２とを接続する。この時の、ダイボンド工程
と同様にサポートブロック３７とクランプ板３８にて、
ダイパッド１０の表面１０ａ側と外枠２の開口端、又は
リードフレーム５とを挟んで支持し、ワイヤボンド時の
超音波の効力が低下するのを防ぐ。なお、加熱はサポー
トブロック３７内に加熱器を埋設させて行う。
ディング直後の状態を示したものである。リードフレー
ム５の外枠２の内面及びダイパッド１０の裏面１０ｂ側
によって囲まれる空間内の、ダイパッド１０の裏面１０
ｂ上にダイボンダーを用いて熱硬化性接着剤７を塗布
し、半導体ＩＣチップ９をダイボンドする。このダイボ
ンド時に、ダイパッド１０及びインナーリード１１が撓
まないように、ダイパッド１０の表面１０ａ側にサポー
トブロック３７を接触させ、ダイパッド１０及びインナ
ーリード１１を支持する。さらに、リードフレーム５が
動かないように、クランプ板３８で外枠２の開口端又は
リードフレームをサポートブロック３７とで挟んで支持
する。次にワイヤボンダーにより、熱超音波併用ボール
ボンディング法によりＡｕ細線１４によって、半導体Ｉ
Ｃチップ９の取出し電極と、インナーリード１１の銀メ
ッキ部 ２２とを接続する。この時の、ダイボンド工程
と同様にサポートブロック３７とクランプ板３８にて、
ダイパッド１０の表面１０ａ側と外枠２の開口端、又は
リードフレーム５とを挟んで支持し、ワイヤボンド時の
超音波の効力が低下するのを防ぐ。なお、加熱はサポー
トブロック３７内に加熱器を埋設させて行う。
【００１３】図９は、図８に示す光半導体装置中間体の
Ｄ−Ｄ矢印断面図である。図９に示ように、ダムバー２
３と２４との間の領域における、インナーリード１１間
及びダイパッド１０とインナーリード１１との隙間に
は、リードフレーム５の厚み分だけ充填材料１２０が充
填されており、インナーリード１１の裏面からは、外枠
２が突出している。
Ｄ−Ｄ矢印断面図である。図９に示ように、ダムバー２
３と２４との間の領域における、インナーリード１１間
及びダイパッド１０とインナーリード１１との隙間に
は、リードフレーム５の厚み分だけ充填材料１２０が充
填されており、インナーリード１１の裏面からは、外枠
２が突出している。
【００１４】次に、図１０に示すように、外枠２の内面
及びダイパッド１０の裏面１０ｂによって囲まれる空間
内に、遮光性樹脂材料４を充填する。この遮光性樹脂材
料４はガラス転移温度が１６０°Ｃ以上の遮光性液状エ
ポキシ樹脂であり、液面が外枠２の開口端からはみ出さ
ないように液状エポキシ樹脂をこの空間内に充填した
後、所定時間加熱して硬化させることにより形成する。
及びダイパッド１０の裏面１０ｂによって囲まれる空間
内に、遮光性樹脂材料４を充填する。この遮光性樹脂材
料４はガラス転移温度が１６０°Ｃ以上の遮光性液状エ
ポキシ樹脂であり、液面が外枠２の開口端からはみ出さ
ないように液状エポキシ樹脂をこの空間内に充填した
後、所定時間加熱して硬化させることにより形成する。
【００１５】次に、図１１に示すように、リードフレー
ム５を反転させ、半導体ＩＣチップ９をダイパッド１０
の裏面１０ｂに固定したのと同様の方法を用いて、光半
導体チップ８をダイパッド１０の表面１０ａに固定す
る。なお、サポートブロック３７ａは、外枠２の開口端
又は遮光性樹脂材料４の露出面に当接させる。次に、ワ
イヤーボンダーによるボールボンディング法を用いて、
光半導体チップ８の取り出し電極とインナーリード１１
の銀メッキ部２２とをＡｕ細線１３によって接続する。
この時には、サポートブロック３７ａを外枠２の開口端
又は遮光性樹脂材料４の露出面に当接させるとともに、
クランプ板３８を外枠１の開口端又はリードフレーム５
に当接させ、これを挟持する。このワイヤボンディング
工程におけるリードフレーム５の加熱は、遮光性樹脂材
料４のガラス転移温度を越えないよう、温度１５０°Ｃ
で実施する。なお、この加熱温度が仮にガラス転移温度
を越えると、遮光性樹脂４が軟化し、超音波の効力が弱
くなる。
ム５を反転させ、半導体ＩＣチップ９をダイパッド１０
の裏面１０ｂに固定したのと同様の方法を用いて、光半
導体チップ８をダイパッド１０の表面１０ａに固定す
る。なお、サポートブロック３７ａは、外枠２の開口端
又は遮光性樹脂材料４の露出面に当接させる。次に、ワ
イヤーボンダーによるボールボンディング法を用いて、
光半導体チップ８の取り出し電極とインナーリード１１
の銀メッキ部２２とをＡｕ細線１３によって接続する。
この時には、サポートブロック３７ａを外枠２の開口端
又は遮光性樹脂材料４の露出面に当接させるとともに、
クランプ板３８を外枠１の開口端又はリードフレーム５
に当接させ、これを挟持する。このワイヤボンディング
工程におけるリードフレーム５の加熱は、遮光性樹脂材
料４のガラス転移温度を越えないよう、温度１５０°Ｃ
で実施する。なお、この加熱温度が仮にガラス転移温度
を越えると、遮光性樹脂４が軟化し、超音波の効力が弱
くなる。
【００１６】次に、図１２に示すように、ダイパッド１
０の表面１０ａ及び外枠１の内面によって囲まれた空間
に光透過性樹脂材料３を充填する。光透過性樹脂材料３
は、液状の光透過性のエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂
を、この空間内に充填した後、所定時間加熱することに
より、硬化させることによって形成される。最後に、ダ
ムバー２３及び２４、セクションバー２５及び２６、レ
ール１５及び１６等の不用部分を金型で順次切断し、ア
ウターリード１２を所定の形状に曲げて図１乃至図３に
示した光半導体装置ＳＡが完成する。
０の表面１０ａ及び外枠１の内面によって囲まれた空間
に光透過性樹脂材料３を充填する。光透過性樹脂材料３
は、液状の光透過性のエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂
を、この空間内に充填した後、所定時間加熱することに
より、硬化させることによって形成される。最後に、ダ
ムバー２３及び２４、セクションバー２５及び２６、レ
ール１５及び１６等の不用部分を金型で順次切断し、ア
ウターリード１２を所定の形状に曲げて図１乃至図３に
示した光半導体装置ＳＡが完成する。
【００１７】図１３は、別の実施の形態に係る光半導体
装置の断面図である。本装置は、光半導体チップ８の表
面に球レンズ３９を固定するとともに、図１乃至図３に
示した光透過性樹脂材料３に代えて、光透過性の材料か
らなるガラス板の窓材４０で上部外枠１内を封止し、外
枠１内の空間を気密状態にしたものである。また、図１
乃至図３の光透過性樹脂材料３は、紫外線を吸収するた
め、光半導体チップ８が受光素子である場合は、紫外線
がこれに到達しない場合がある。そこで、窓材４０を紫
外線透過性のガラス（ＵＶガラス）又は石英ガラスで構
成すれば、本光半導体装置を紫外線検出装置として機能
させることができる。また、窓材４０を第１外枠１に設
けることなく、光半導体チップ８を外気に晒すことと
し、紫外線が上記受光素子に入射されるようにしてもよ
い。
装置の断面図である。本装置は、光半導体チップ８の表
面に球レンズ３９を固定するとともに、図１乃至図３に
示した光透過性樹脂材料３に代えて、光透過性の材料か
らなるガラス板の窓材４０で上部外枠１内を封止し、外
枠１内の空間を気密状態にしたものである。また、図１
乃至図３の光透過性樹脂材料３は、紫外線を吸収するた
め、光半導体チップ８が受光素子である場合は、紫外線
がこれに到達しない場合がある。そこで、窓材４０を紫
外線透過性のガラス（ＵＶガラス）又は石英ガラスで構
成すれば、本光半導体装置を紫外線検出装置として機能
させることができる。また、窓材４０を第１外枠１に設
けることなく、光半導体チップ８を外気に晒すことと
し、紫外線が上記受光素子に入射されるようにしてもよ
い。
【００１８】図１４は、別の実施の形態に係る光半導体
装置の断面図である。本装置は、ダイパッド１０の厚み
がインナーリード１１の厚みよりも薄くなるようにし、
電気的絶縁体からなる樹脂１２０が、ダイパッド１０の
上面と光半導体チップ８との間に介在するようにしたも
のである。この光半導体装置は、光半導体チップ８と半
導体ＩＣチップ９とを容易に電気的に絶縁することがで
きるとともに、半導体ＩＣチップ９において発生した熱
を、ダイパッド１０をアウターリード１２の一部と接続
しておくことで、外部に容易に伝達させることができ、
放熱特性を改善することができる。特に、半導体ＩＣチ
ップ９とダイパッド１０とを接続する接着剤７の材料と
して熱伝導性の材料、好ましくは銀ペーストを用いるこ
とにより、その放熱特性を改善することができる。ま
た、光半導体チップ８をダイパッド１０にダイボンドし
ても構わない。なお、別の実施の形態に係る光半導体装
置として、ダイパッド１０の厚みを図１乃至図３に記載
のものと同一とし、代わりにこれを電気的絶縁体からな
る樹脂によって構成することとしてもよい。
装置の断面図である。本装置は、ダイパッド１０の厚み
がインナーリード１１の厚みよりも薄くなるようにし、
電気的絶縁体からなる樹脂１２０が、ダイパッド１０の
上面と光半導体チップ８との間に介在するようにしたも
のである。この光半導体装置は、光半導体チップ８と半
導体ＩＣチップ９とを容易に電気的に絶縁することがで
きるとともに、半導体ＩＣチップ９において発生した熱
を、ダイパッド１０をアウターリード１２の一部と接続
しておくことで、外部に容易に伝達させることができ、
放熱特性を改善することができる。特に、半導体ＩＣチ
ップ９とダイパッド１０とを接続する接着剤７の材料と
して熱伝導性の材料、好ましくは銀ペーストを用いるこ
とにより、その放熱特性を改善することができる。ま
た、光半導体チップ８をダイパッド１０にダイボンドし
ても構わない。なお、別の実施の形態に係る光半導体装
置として、ダイパッド１０の厚みを図１乃至図３に記載
のものと同一とし、代わりにこれを電気的絶縁体からな
る樹脂によって構成することとしてもよい。
【００１９】図１５は、別の実施の形態に係る光半導体
装置の断面図である。本装置は、ダイパッド１０とイン
ナーリード１１との間に充填された樹脂１２０の上面に
別の半導体ＩＣチップ９ａを接着剤７ａによって固定す
るとともに、半導体ＩＣチップ９がダイパッド１０及び
ダイパッド１０とインナーリード１１との間に充填され
た樹脂１２０の下面に固定されることとしたものであ
る。本光半導体装置においては、別の半導体ＩＣチップ
９ａを光半導体チップ８及び半導体ＩＣチップ９から容
易に電気的に分離でき、これらのチップの裏面整合性の
制約を受けることがなくなり、設計の自由度を向上させ
ることができる。なお、パッケージ１〜４内には、光半
導体チップ及びＩＣチップ以外にチップコンデンサやチ
ップ抵抗を必要に応じて配置してもよい。
装置の断面図である。本装置は、ダイパッド１０とイン
ナーリード１１との間に充填された樹脂１２０の上面に
別の半導体ＩＣチップ９ａを接着剤７ａによって固定す
るとともに、半導体ＩＣチップ９がダイパッド１０及び
ダイパッド１０とインナーリード１１との間に充填され
た樹脂１２０の下面に固定されることとしたものであ
る。本光半導体装置においては、別の半導体ＩＣチップ
９ａを光半導体チップ８及び半導体ＩＣチップ９から容
易に電気的に分離でき、これらのチップの裏面整合性の
制約を受けることがなくなり、設計の自由度を向上させ
ることができる。なお、パッケージ１〜４内には、光半
導体チップ及びＩＣチップ以外にチップコンデンサやチ
ップ抵抗を必要に応じて配置してもよい。
【００２０】なお、上述のパッケージは、従来のリード
フレームに樹脂成形外枠１及び２を具備した形状であ
り、既存のダイボンダー及びワイヤボンダーのサポード
ブロックを部分改良する程度でこれらの装置を本光半導
体装置の製造に流用することができる。さらに、リード
フレームパイロット穴を鏡像の対称とした事で、リード
フレームを反転させても、同一ダイボンダーやワイヤボ
ンダーのリードフレーム搬送用位置決めピン位置を変更
することなく、同一機で表裏組立を行うことが可能であ
る。また、半導体ＩＣチップ９をパッケージの下側に配
置し、遮光性樹脂材料４及び１２０を外枠２内に充填す
ることにより、半導体ＩＣチップ９が光半導体チップ８
と同一のパッケージ内に配置されているにも拘らず、光
半導体チップ８で発生した光が半導体ＩＣチップ９内に
入射しないようにすることができる。また、外枠１及び
２の形成時と同時に充填材料１２０が形成されるので、
リードフレーム５の両面に配置される半導体チップ８，
９間の絶縁分離を容易に行うことができ、後工程におい
てリードフレーム上に絶縁シートや板を別に設ける必要
がない。また、従来、透光性シリコーン樹脂のような、
低応力で使用温度範囲の広い樹脂３と、ＩＣチップ９封
止用の高ガラス転移温度を有する樹脂４を、同一パッケ
ージ化することは困難であったが、本光半導体装置の構
造では、それが可能となった事で、光透過性樹脂の使用
温度範囲制限により決定されていた光半導体装置の用途
を広げることができる。なお、両面実装パッケージとし
たことにより、装置自体が小型化し、コストや配線雑音
が低減するということは言うまでもない。
フレームに樹脂成形外枠１及び２を具備した形状であ
り、既存のダイボンダー及びワイヤボンダーのサポード
ブロックを部分改良する程度でこれらの装置を本光半導
体装置の製造に流用することができる。さらに、リード
フレームパイロット穴を鏡像の対称とした事で、リード
フレームを反転させても、同一ダイボンダーやワイヤボ
ンダーのリードフレーム搬送用位置決めピン位置を変更
することなく、同一機で表裏組立を行うことが可能であ
る。また、半導体ＩＣチップ９をパッケージの下側に配
置し、遮光性樹脂材料４及び１２０を外枠２内に充填す
ることにより、半導体ＩＣチップ９が光半導体チップ８
と同一のパッケージ内に配置されているにも拘らず、光
半導体チップ８で発生した光が半導体ＩＣチップ９内に
入射しないようにすることができる。また、外枠１及び
２の形成時と同時に充填材料１２０が形成されるので、
リードフレーム５の両面に配置される半導体チップ８，
９間の絶縁分離を容易に行うことができ、後工程におい
てリードフレーム上に絶縁シートや板を別に設ける必要
がない。また、従来、透光性シリコーン樹脂のような、
低応力で使用温度範囲の広い樹脂３と、ＩＣチップ９封
止用の高ガラス転移温度を有する樹脂４を、同一パッケ
ージ化することは困難であったが、本光半導体装置の構
造では、それが可能となった事で、光透過性樹脂の使用
温度範囲制限により決定されていた光半導体装置の用途
を広げることができる。なお、両面実装パッケージとし
たことにより、装置自体が小型化し、コストや配線雑音
が低減するということは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】本発明の光半導体装置の製造方法によれ
ば、安定してリードフレームの両面に光半導体チップ及
び半導体ＩＣチップを実装することができ、特性の安定
した光半導体装置を提供することができる。
ば、安定してリードフレームの両面に光半導体チップ及
び半導体ＩＣチップを実装することができ、特性の安定
した光半導体装置を提供することができる。
【図１】光半導体装置の斜視図。
【図２】図１に示した装置のＡ−Ａ矢印断面図。
【図３】図１に示した装置のＢ−Ｂ矢印断面図。
【図４】リードフレームの平面図。
【図５】図４に示したリードフレームのＣ−Ｃ矢印断面
図。
図。
【図６】光半導体装置中間体及び金型の断面図。
【図７】光半導体装置中間体の断面図。
【図８】光半導体装置中間体及び金型の断面図。
【図９】図８に示した光半導体中間体のＤ−Ｄ矢印断面
図。
図。
【図１０】光半導体装置中間体の断面図。
【図１１】光半導体装置中間体及び金型の断面図。
【図１２】光半導体装置中間体の断面図。
【図１３】別の実施の態様に係る光半導体装置の断面
図。
図。
【図１４】別の実施の態様に係る光半導体装置の断面
図。
図。
【図１５】別の実施の態様に係る光半導体装置の断面
図。
図。
【図１６】従来の光半導体装置中間体及び金型の断面
図。
図。
【図１７】従来の光半導体装置中間体及び金型の断面
図。
図。
【図１８】従来の光半導体装置中間体及び金型の断面
図。
図。
【図１９】従来の光半導体装置の断面図。
１０…ダイパッド、３６…隙間、１１…インナーリー
ド、１２０…充填材料、１…第１外枠、２…第２外枠、
８…光半導体チップ、９…半導体ＩＣチップ、１３，１
４…配線、４…樹脂、３…光透過性樹脂、４０…窓材、
２９，３０…凹部、２７，２８…金型。 代理人弁理士 長谷川 芳樹
ド、１２０…充填材料、１…第１外枠、２…第２外枠、
８…光半導体チップ、９…半導体ＩＣチップ、１３，１
４…配線、４…樹脂、３…光透過性樹脂、４０…窓材、
２９，３０…凹部、２７，２８…金型。 代理人弁理士 長谷川 芳樹
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 31/02
Claims (4)
- 【請求項１】 表面及び裏面を有するダイパッドと、前
記ダイパッドと所定の隙間を隔てて離隔し、前記ダイパ
ッドの前記表面及び裏面に沿う方向に延びた複数のイン
ナーリードと、前記ダイパッドを囲むように前記インナ
ーリード間及び前記隙間を充填する、絶縁性樹脂を含む
充填材料と、前記充填材料と同じ材料からなり、前記ダ
イパッドを囲むように前記インナーリードの表面側及び
裏面側からそれぞれ突出した第１及び第２外枠と、前記
ダイパッドの前記表面及び前記第１外枠の内面によって
囲まれる空間内に配置された光半導体チップと、前記ダ
イパッドの前記裏面及び前記第２外枠の内面によって囲
まれる空間内に配置された半導体ＩＣチップと、前記光
半導体チップ及び前記半導体ＩＣチップを前記インナー
リードに接続する配線と、前記半導体ＩＣチップの配置
された前記空間内に充填された樹脂と、を備えることを
特徴とする光半導体装置。 - 【請求項２】 前記光半導体チップは、発光ダイオー
ド、レーザダオード及びホトダイオードの少なくともい
ずれか１つを含み、前記半導体ＩＣチップは、前記光半
導体チップを駆動するための駆動回路又は増幅回路を含
むことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。 - 【請求項３】 前記光半導体チップの配置された前記空
間内に充填された光透過性樹脂、又は、前記光半導体チ
ップの配置された前記空間を気密状態にするように前記
第１外枠に設けられた光透過性材料からなる窓材を更に
備えることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装
置。 - 【請求項４】 ダイパッド及び前記ダイパッドと所定の
隙間を隔てて離隔し、前記ダイパッドから離れる方向に
沿って延びた複数のインナーリードを有するリードフレ
ームを用意し、前記ダイパッドの周囲を囲む領域におい
て前記リードフレームの両面のそれぞれから離れる方向
に凹んだ凹部によって規定される空間を有する２つの金
型で前記リードフレームを挟んで、前記隙間、前記イン
ナーリード間及び前記空間内に絶縁性樹脂を含む材料を
充填し、前記空間に充填された前記材料によって前記リ
ードフレームの両面にそれぞれ形成される外枠内に、そ
れぞれ光半導体チップ及び半導体ＩＣチップを配置する
工程を備えることを特徴とする光半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8298737A JPH10144965A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 光半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8298737A JPH10144965A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 光半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144965A true JPH10144965A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17863612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8298737A Pending JPH10144965A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 光半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10144965A (ja) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2003209295A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-25 | Sony Corp | 電子部品及びその製造方法、これを用いた画像表示装置 |
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| JP2006509372A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | クリー インコーポレイテッド | 複合リードフレームＬＥＤパッケージおよびその製造方法本願は、２００２年１２月６日付け米国仮特許出願第６０／４３１，５２３号、名称「熱拡散を改良したリードフレームベースのＬＥＤあるいは半導体パッケージ（ＬｅａｄｆｒａｍｅｂａｓｅｄＬＥＤｏｒｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｐａｃｋａｇｅｗｉｔｈｉｍｐｒｏｖｅｄｈｅａｔｓｐｒｅａｄｉｎｇ）」の米国特許商標庁への出願日の恩恵を主張する。 |
| JP2006156704A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Nichia Chem Ind Ltd | 樹脂成形体及び表面実装型発光装置並びにそれらの製造方法 |
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| JP2007043180A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Samsung Electronics Co Ltd | Ｌｅｄパッケージ及びその製造方法 |
| JP2007280983A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置 |
| WO2007135707A1 (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Nichia Corporation | 樹脂成形体及び表面実装型発光装置並びにそれらの製造方法 |
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| JP2008244350A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | ▲せん▼宗文 | 多粒の表面粘着型発光ダイオードの製造方法とその構造 |
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