JPS5928047B2 - 半導体素子の気密封止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光硬化性樹脂を使用して半導体素子を気密封
止即ちモールドする方法に関するものである。

従来、発光ダイオード、トランジスタ、ダイオード等を
モールドする場合には、まず第１図に示す如くリード部
材１に半導体チップ２を接着したものを用意し、これを
第２図に示すような所定形状の型３に入れ、例えばエポ
キシ樹脂４を注入し、しかる後加熱硬化することによつ
て第３図に示すようなモールド素子５としていた。

この種のモールドはエポキシベース材と硬化剤との２液
混合で行うため、混合時に気泡が入り、更に加熱硬化時
に気泡が膨張し、気泡の残留が半導体素子の特性に悪影
響を与えるという問題がある。例えば、発光素子に於い
て気泡が残留していれば、発光表示の識別の幣害となり
、また一般の半導体素子に於いては耐圧の低下等の原因
となる。熱硬化性エポキシ樹脂の代りに光硬化性樹脂を
使用すれば、混合の必要がないので気泡が少なくなる。

またエポキシ樹脂のように混合後の使用時間の制限がな
いので、十分脱泡した状態での長期保存が可能である。
更に加熱によつて気泡が大きくなることが制限される。
従つて光硬化性樹脂でモールドした方が熱硬化性樹脂で
モールドするよりは気泡等の点で有利である。しかし、
光硬化性樹脂でモールドしても気泡の発生を避けること
は不可能であり、気泡による問題があつた。そこで、本
発明は気泡の少ないモールド素子を得るための半導体素
子のモールド方法即ち気密封止方法を提供することを目
的とするものである。

即ち、本発明は、半導体素子の所定部分を末硬化の光硬
化性樹脂で所定形状に包むこと、前記所定形状の光硬化
性樹脂の周縁の少なくとも一部を非露光状態に保つて前
記一部以外の部分を露光し、硬化部分と末硬化部分とを
形成すること、前記末硬化部分である前記一部を除去す
ることを含んで半導体素子の気密封止をすることを特徴
とする半導体素子の気密封止方法に係わり、このような
工程をとることによつて気泡を極めて容易に除去し、気
泡の少ない半導体素子を提供しようとするものである。
次に図面を参照して本発明の１実施例に係わるモールド
方法を説明する。

第４図〜第□図は本発明の１実施例に係わる発光素子の
モールド方法を工程順に示すものである。

このモールドに当つてはまず、第４図に示す如く、支持
枠１０を利用して所定パターンのマスク１１を備えたガ
ラス板１２を配置し、このガラス板１２にモールド樹脂
が接着するのを防止するための透明フイルム１３を置く
。この透明フイルム１３は厚さ１０〜３０μのポリエス
テル又はポリプロピレンフイルムが適する。発光ダイオ
ードチツプ１４が接着されたリード部材１５は、下部治
具１６と上部治具１７及び支持枠１０のピン１８を利用
して位置決めされる。下部及び上部治具１６及び１７は
アセトン洗浄に耐えるＡｌやポリエチレンで作られたも
のであることが望ましい。支持枠１０のピン１８を利用
してマスク用ガラス板１２、透明フイルム１３、下部治
具１６、リード部材１５、上部治具１７を順次に配置す
れば、側壁が治具１６及び１７で形成され底面が透明フ
イルム１３で形成された凹部１９中に発光ダイオードチ
ツプ１４及びリード部材１５の一部が置かれた状態とな
る。この状態に於いて、例えば関西ペイント社製のゾン
ネＫＰＭｌＯ４６と呼ばれる光硬化性樹脂２０を凹部１
９の容積より約１０％多めに注入する。次に下部の透明
フイルム１３と同質の透明フイルム２１を覆せ、凹部１
９よりも幅の広いローラ２２を透明フイルム２１上に置
き、凹部１９から盛り上つている光硬化性樹脂２０を除
去するように凹部１９の一端から他端に向つてローラ２
２を転がす。これにより、気泡の存在している光硬化性
樹脂２０の上部が除去される。ローラ２２を転がすこと
によつて光硬化性樹脂２０の上面が平坦になつたら、第
５図に示す如くマスク２３を有するガラス板２４をピン
１８を利用して透明フイルム２１上に位置決めする。

マスク２３のパターンは下側のマスク１１のノマターン
と同じであつて、光透過可能な窓２５の幅は凹部１９の
幅よりも小になつており、光硬化性樹脂？の周縁部２６
が露光しないようになつている。光硬化性樹脂２０の非
露光周縁部２６の幅Ｌは凹部１９の深さ即ち光硬化性樹
脂２０の厚さの１／１０に０．３ｕｍを加算した値とす
ることが望ましく、この実施例では凹部１９の深さが４
ｍＷ！であるので、０．７ｍｍとなつている。尚この幅
Ｌは光硬化性樹脂２０を凹部１９に注入したときに気泡
が発生し易い領域に対応している。第５図に示すマスク
合せが終了したら、上下の窓２５を通して紫外線を約２
０分間光硬化性樹脂２０に照射する。

この紫外線の照射は、例えば、３０Ｗのケミカルランプ
２本を４ｃｒ１Ｌ間隔に並べ、且つマスクとの間隔を５
？として照度約３０ルクスで行う。これにより、平行光
線２７が生じ、周縁部２６を非露光状態に保つた露光が
可能となる。露光が完了したら、マスク用ガラス板２４
、透明フイルム２１、上部治具１７を取除き、光硬化性
樹脂で包まれたチツプ１４及びリード部材１５を取り出
す。第６図は取り出したモールド発光素子２８を示すも
のであり、この状態では露光により硬化された光硬化性
樹脂の硬化部分２９と非露光により末硬化の周縁部２６
とがある。末硬化の周縁部２６は治具１６及び１７に接
する部分であるので、比較的多くの気泡３０が存在する
部分である。次に発光素子２８をアセトンで洗浄し、末
硬化の周縁部２６を溶解除去し、第７図で示す如く硬化
部分２９のみとする。

しかる後、約８０℃の恒温槽に約３０分間入れて光硬化
性樹脂の硬化部分２９の硬化を完全に達成させ、発光素
子２８を完成させる。

第４図〜第７図には理解を容易にするためにチツプ１４
及びリード部材１５が概略的に示されているが、実際に
は第８図に示すようなリードフレームから成るリード部
材１５に複数の表示セグメントに対応して複数のチツプ
１４を接着したものである。

従つて硬化後には第９図に示す如くりード部材１５を切
断し、かつ第１０図に示す形状とする。上述の方法で発
光素子を形成すれば、エポキシモールドに比較して気泡
が少なくなるばかりではなく、気泡の発生し易い注入し
た光硬化性樹脂の周縁部２６を非露光状態に保つて最終
的に除去しているので、極めて気泡が少なくなる。

従つて発光状態を観察し易い発光素子を提供出来る。ま
た凹部１９に余分に光硬化性樹脂２０を入れ、気泡の存
在する上部をローラ２２を転すことによつて除去してい
るので、上部にも気泡の存在しない発光素子を提供出来
る。以下本発明の１実施例に付いて述べたが、本発明は
上述の実施例に限定されるものではなく、更に変形可能
なものである。

例えば光硬化性樹脂２０の側面に対応する周縁部２６を
非露光とせずに、チツプ１４の上下面に相当する周縁部
を非露光として、ここを除去してもよい。また発光素子
のモールドに限らず、フオトトランジスタ、ダイオード
、トランジスタ等のモールドにも適用可能である。要す
るに気泡が存在することによつて光学的又は電気的に影
響を受けるあらゆる素子の製造に適用可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図、及び第３図は夫々従来のモールド法を
順次に示す概略的断面図、第４図、第５図、第６図及び
第７図は本発明の１実施例に係わる発光素子のモールド
法を工程順に示す概略断面図、第８図、第９図及び第１
０図は夫々具体的な発光素子の構成を示す平面図及び斜
視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子の所定部分を末硬化の光硬化性樹脂で所
   定形状に包むこと、前記所定形状の光硬化性樹脂の周縁
   の少なくとも一部を非露光状態に保つて前記一部以外の
   部分を露光し、硬化部分と末硬化部分とを形成すること
   、及び前記末硬化部分である前記一部を除去することを
   含んで半導体素子の気密封止をすることを特徴とする半
   導体素子の気密封止方法。 ２ 前記半導体素子が、発光素子である特許請求の範囲
   第１項記載の半導体素子の気密封止方法。 ３ 前記一部が、気泡の発生し易い部分である特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の半導体素子の気密封止方
   法。