JP2002190563A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストを低減することが可能な半導体装
置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置の製造方法は、リードフレー
ムのチップ搭載部とボンディング部とに第1のめっき膜
を形成し、リードフレームのリード部に鉛以外の金属か
らなる第2のめっき膜を形成するめっき工程(S1)
と、めっき工程(S1)の後、リードフレームのチップ
搭載部に半導体チップを設置する工程(S2)と、チッ
プ搭載部に設置された半導体チップとボンディング部と
を電気的に接続する内部配線を形成する工程(S3)
と、チップ搭載部に設置された半導体チップと内部配線
とを樹脂により封止する工程(S4)とを備える。
置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置の製造方法は、リードフレー
ムのチップ搭載部とボンディング部とに第1のめっき膜
を形成し、リードフレームのリード部に鉛以外の金属か
らなる第2のめっき膜を形成するめっき工程(S1)
と、めっき工程(S1)の後、リードフレームのチップ
搭載部に半導体チップを設置する工程(S2)と、チッ
プ搭載部に設置された半導体チップとボンディング部と
を電気的に接続する内部配線を形成する工程(S3)
と、チップ搭載部に設置された半導体チップと内部配線
とを樹脂により封止する工程(S4)とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置およ
びその製造方法に関し、より特定的には、表面にめっき
膜が形成されたリードフレームを備える半導体装置およ
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関し、より特定的には、表面にめっき
膜が形成されたリードフレームを備える半導体装置およ
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発光素子や受光素子、あるいはフ
ォトインタラプタやフォトカプラなどの半導体素子(以
下、光半導体素子と呼ぶ)が知られている。図9は、こ
のような従来の光半導体素子の製造方法を説明するため
の工程図である。図10は、モールド工程(S103)
を実施した後の構造を示す模式図である。図11は、外
装めっきを行なう工程(S104)後に得られる構造を
示す断面模式図であり、図10の線分XI−XIにおけ
る断面模式図に対応する。図9〜11を参照して、従来
の光半導体素子の製造方法を説明する。
ォトインタラプタやフォトカプラなどの半導体素子(以
下、光半導体素子と呼ぶ)が知られている。図9は、こ
のような従来の光半導体素子の製造方法を説明するため
の工程図である。図10は、モールド工程(S103)
を実施した後の構造を示す模式図である。図11は、外
装めっきを行なう工程(S104)後に得られる構造を
示す断面模式図であり、図10の線分XI−XIにおけ
る断面模式図に対応する。図9〜11を参照して、従来
の光半導体素子の製造方法を説明する。
【0003】図9を参照して、従来の光半導体素子の製
造方法では、まず、チップ搭載部と金細線ボンディング
部とを有するリードフレーム101の、チップ搭載部と
金細線ボンディング部との表面に部分的に銀(Ag)め
っき膜102を設けたリードフレームを準備する工程
(S101)を実施する。ここで、リードフレーム10
1の材料としては銅(Cu)合金、鉄あるいは鉄合金を
用いることができる。
造方法では、まず、チップ搭載部と金細線ボンディング
部とを有するリードフレーム101の、チップ搭載部と
金細線ボンディング部との表面に部分的に銀(Ag)め
っき膜102を設けたリードフレームを準備する工程
(S101)を実施する。ここで、リードフレーム10
1の材料としては銅(Cu)合金、鉄あるいは鉄合金を
用いることができる。
【0004】次に、リードフレーム101において銀め
っき膜102が形成されたチップ搭載部に赤外発光ダイ
オードなどの半導体チップ103を銀ペースト104に
より固定(ダイボンド)した後、金細線105により半
導体チップ103の上部表面の電極と金細線ボンディン
グ部とを接続(ワイヤボンド)する工程(S102)を
実施する。このとき、ダイボンド工程においては銀ペー
ストの硬化処理のため、リードフレームを150℃〜2
50℃の雰囲気中に数分〜数十分間保持する。また、ワ
イヤボンド工程においても、200℃以上に加熱された
ヒータブロックの上にリードフレームが配置される(た
だし、ワイヤボンド工程の時間は比較的短いため、リー
ドフレームの温度は200℃以上にはならない)。
っき膜102が形成されたチップ搭載部に赤外発光ダイ
オードなどの半導体チップ103を銀ペースト104に
より固定(ダイボンド)した後、金細線105により半
導体チップ103の上部表面の電極と金細線ボンディン
グ部とを接続(ワイヤボンド)する工程(S102)を
実施する。このとき、ダイボンド工程においては銀ペー
ストの硬化処理のため、リードフレームを150℃〜2
50℃の雰囲気中に数分〜数十分間保持する。また、ワ
イヤボンド工程においても、200℃以上に加熱された
ヒータブロックの上にリードフレームが配置される(た
だし、ワイヤボンド工程の時間は比較的短いため、リー
ドフレームの温度は200℃以上にはならない)。
【0005】次に、半導体チップ103の保護およびリ
ードフレームの固定のため、半導体チップ103および
金細線105が位置するチップ搭載部と金細線ボンディ
ング部とを覆うように光学的に透明な透明エポキシ樹脂
106を配置するモールド工程(S103)を実施す
る。このモールド工程では、130℃〜170℃の表面
温度の金型中にリードフレームが保持される。
ードフレームの固定のため、半導体チップ103および
金細線105が位置するチップ搭載部と金細線ボンディ
ング部とを覆うように光学的に透明な透明エポキシ樹脂
106を配置するモールド工程(S103)を実施す
る。このモールド工程では、130℃〜170℃の表面
温度の金型中にリードフレームが保持される。
【0006】以上のようなモールド工程を実施すること
により、図10に示すような構造を得る。なお、図10
を参照して、リードフレーム101においては、透明エ
ポキシ樹脂106が配置された領域以外の領域にタイバ
ー108が形成されている。
により、図10に示すような構造を得る。なお、図10
を参照して、リードフレーム101においては、透明エ
ポキシ樹脂106が配置された領域以外の領域にタイバ
ー108が形成されている。
【0007】次に、透明エポキシ樹脂106の外部に露
出しているリードフレーム101の部分に、外装めっき
を行なう工程(S104)を実施する。この外装めっき
としては、錫(Sn)めっき膜または錫‐鉛(Sn−P
b)めっき膜107をリードフレームの当該部分(リー
ド部)の表面に形成する。この結果、図11に示すよう
な構造を得る。図11を参照して、上述したようにリー
ドフレーム101のチップ搭載部と金細線ボンディング
部とには銀めっき膜102が形成されている。そして、
チップ搭載部には銀めっき膜102上に半導体チップ1
03が銀ペースト104により固定されている。この半
導体チップ103の上部表面に形成された電極と金細線
ボンディング部とを接続するように金細線105が配置
されている。この半導体チップ103と金細線105と
を封止するように、透明エポキシ樹脂106が配置され
ている。この透明エポキシ樹脂106の外側へ延在する
リードフレーム101の表面には外装めっき膜としての
Sn−Pbめっき膜が形成されている。
出しているリードフレーム101の部分に、外装めっき
を行なう工程(S104)を実施する。この外装めっき
としては、錫(Sn)めっき膜または錫‐鉛(Sn−P
b)めっき膜107をリードフレームの当該部分(リー
ド部)の表面に形成する。この結果、図11に示すよう
な構造を得る。図11を参照して、上述したようにリー
ドフレーム101のチップ搭載部と金細線ボンディング
部とには銀めっき膜102が形成されている。そして、
チップ搭載部には銀めっき膜102上に半導体チップ1
03が銀ペースト104により固定されている。この半
導体チップ103の上部表面に形成された電極と金細線
ボンディング部とを接続するように金細線105が配置
されている。この半導体チップ103と金細線105と
を封止するように、透明エポキシ樹脂106が配置され
ている。この透明エポキシ樹脂106の外側へ延在する
リードフレーム101の表面には外装めっき膜としての
Sn−Pbめっき膜が形成されている。
【0008】次に、リードフレーム101からタイバー
108を切断・除去する工程(S105)を実施する。
そして、リードフレーム101の所定の位置を切断する
ことにより、半導体チップを備える半導体素子のそれぞ
れを分離する。
108を切断・除去する工程(S105)を実施する。
そして、リードフレーム101の所定の位置を切断する
ことにより、半導体チップを備える半導体素子のそれぞ
れを分離する。
【0009】その後、半導体素子が所定の特性を示すか
どうかテストを行なう検査工程(S106)を実施す
る。
どうかテストを行なう検査工程(S106)を実施す
る。
【0010】このようにして、従来の光半導体素子は製
造されていた。
造されていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光半導
体素子の製造方法には、以下のような問題があった。す
なわち、図9に示した従来の光半導体素子の製造方法で
は、透明エポキシ樹脂にモールド工程(S103)の
後、外装めっきを行なう工程(S104)を実施してい
る。この外装めっきを行なう工程(S104)は、設備
コストおよび環境衛生の観点から、ダイボンド工程など
を実施する製造ラインに外装めっき工程を実施する設備
を付加することは難しい(インラインで外装めっきを行
なうことは難しい)。したがって、半導体チップのダイ
ボンド工程や金細線のワイヤボンド工程を行なう工場と
は別の工場で外装めっき工程を実施する必要がある。こ
のため、この外装めっきを行なう工程(S104)を実
施するために、モールド工程(S103)が終了した仕
掛かり品を、外装めっき工程を行なう別の工場まで搬送
する必要がある。また、外装めっき工程(S104)を
実施した後、タイバー切断・除去工程(S105)を実
施する工場へ更に外装めっきを施した仕掛かり品を搬送
するという工程も必要になる場合がある。
体素子の製造方法には、以下のような問題があった。す
なわち、図9に示した従来の光半導体素子の製造方法で
は、透明エポキシ樹脂にモールド工程(S103)の
後、外装めっきを行なう工程(S104)を実施してい
る。この外装めっきを行なう工程(S104)は、設備
コストおよび環境衛生の観点から、ダイボンド工程など
を実施する製造ラインに外装めっき工程を実施する設備
を付加することは難しい(インラインで外装めっきを行
なうことは難しい)。したがって、半導体チップのダイ
ボンド工程や金細線のワイヤボンド工程を行なう工場と
は別の工場で外装めっき工程を実施する必要がある。こ
のため、この外装めっきを行なう工程(S104)を実
施するために、モールド工程(S103)が終了した仕
掛かり品を、外装めっき工程を行なう別の工場まで搬送
する必要がある。また、外装めっき工程(S104)を
実施した後、タイバー切断・除去工程(S105)を実
施する工場へ更に外装めっきを施した仕掛かり品を搬送
するという工程も必要になる場合がある。
【0012】このように、モールド工程(S103)後
に外装めっき工程(S104)を実施することに起因し
て、光半導体素子の製造工程が煩雑化するとともに、工
程数が増加するため製造工期が長くなり、結果的に光半
導体素子の製造コストが上昇することになっていた。
に外装めっき工程(S104)を実施することに起因し
て、光半導体素子の製造工程が煩雑化するとともに、工
程数が増加するため製造工期が長くなり、結果的に光半
導体素子の製造コストが上昇することになっていた。
【0013】また、モールド工程(S103)とタイバ
ー切断・除去工程(S105)との間において、別工場
で実施される外装めっき工程(S104)を実施する必
要があるため、リードフレームを準備する工程(S10
1)から検査工程(S106)までを一つの製造ライン
で連続して実施することは困難であった。このため、一
つの製造ラインで光半導体素子を連続して製造すること
により、製造効率を向上させて製造コストを削減するこ
とは難しかった。
ー切断・除去工程(S105)との間において、別工場
で実施される外装めっき工程(S104)を実施する必
要があるため、リードフレームを準備する工程(S10
1)から検査工程(S106)までを一つの製造ライン
で連続して実施することは困難であった。このため、一
つの製造ラインで光半導体素子を連続して製造すること
により、製造効率を向上させて製造コストを削減するこ
とは難しかった。
【0014】ここで、リードフレームを準備する工程
(S101)において、予めチップ搭載部と金細線ボン
ディング部とには銀めっき膜を形成し、一方、その他の
部分(リード部)にはSn−Pbめっき膜を形成したリ
ードフレームを準備することも考えられる。しかし、す
でに述べたようにダイボンド工程およびワイヤボンド工
程(S102)、またモールド工程(S103)におい
てリードフレームは加熱される。そして、これらの工程
におけるリードフレームの到達温度は170℃程度にな
る。予めSn−Pbめっき膜が形成されたリードフレー
ムを、このような温度まで加熱すると、熱によってSn
−Pbめっき膜が軟化する、あるいは酸化もしくは溶融
する場合がある。このようにSn−Pbめっき膜が軟化
あるいは酸化などした場合(変質した場合)、光半導体
素子のリードフレームのはんだ付けを行なう際、リード
フレーム表面におけるはんだの濡れ性が劣化することに
なり、光半導体素子を回路基板などに正常に接続するこ
とができなくなるといった問題が発生する。
(S101)において、予めチップ搭載部と金細線ボン
ディング部とには銀めっき膜を形成し、一方、その他の
部分(リード部)にはSn−Pbめっき膜を形成したリ
ードフレームを準備することも考えられる。しかし、す
でに述べたようにダイボンド工程およびワイヤボンド工
程(S102)、またモールド工程(S103)におい
てリードフレームは加熱される。そして、これらの工程
におけるリードフレームの到達温度は170℃程度にな
る。予めSn−Pbめっき膜が形成されたリードフレー
ムを、このような温度まで加熱すると、熱によってSn
−Pbめっき膜が軟化する、あるいは酸化もしくは溶融
する場合がある。このようにSn−Pbめっき膜が軟化
あるいは酸化などした場合(変質した場合)、光半導体
素子のリードフレームのはんだ付けを行なう際、リード
フレーム表面におけるはんだの濡れ性が劣化することに
なり、光半導体素子を回路基板などに正常に接続するこ
とができなくなるといった問題が発生する。
【0015】一方、予めSn−Pbめっき膜を形成した
リードフレームを用いて、上記のようなSn−Pbめっ
き膜の変質という問題の発生を避けるためには、ダイボ
ンド工程やワイヤボンド工程における熱処理温度を低く
する必要がある。しかし、このように熱処理温度を低く
すると、ダイボンド部(半導体チップ103とリードフ
レーム101との接続部)などの接続強度が低下するこ
とになり、光半導体素子の不良の原因となる。したがっ
て、熱処理温度を低くすることも現実には難しい。
リードフレームを用いて、上記のようなSn−Pbめっ
き膜の変質という問題の発生を避けるためには、ダイボ
ンド工程やワイヤボンド工程における熱処理温度を低く
する必要がある。しかし、このように熱処理温度を低く
すると、ダイボンド部(半導体チップ103とリードフ
レーム101との接続部)などの接続強度が低下するこ
とになり、光半導体素子の不良の原因となる。したがっ
て、熱処理温度を低くすることも現実には難しい。
【0016】また、モールド工程(S103)の後に外
装めっき工程(S104)を実施する代わりに、予めチ
ップ搭載部、金細線ボンディング部およびその他の部分
の全面に銀めっき膜、またはPdめっき膜を形成してお
くことも考えられる。しかし、このような銀めっき膜や
Pdめっき膜を形成することは高コストであることか
ら、光半導体素子の製造コストを引き上げることになる
ため、このような手法を採用することは難しい。
装めっき工程(S104)を実施する代わりに、予めチ
ップ搭載部、金細線ボンディング部およびその他の部分
の全面に銀めっき膜、またはPdめっき膜を形成してお
くことも考えられる。しかし、このような銀めっき膜や
Pdめっき膜を形成することは高コストであることか
ら、光半導体素子の製造コストを引き上げることになる
ため、このような手法を採用することは難しい。
【0017】このように、従来、光半導体素子の製造方
法において、モールド工程(S103)とタイバー切断
・除去工程(S105)との間に実施される外装めっき
工程(S104)を省略して、製造工程を簡略化すると
ともに製造工期を短縮化して製造コストを低減すること
は困難であった。
法において、モールド工程(S103)とタイバー切断
・除去工程(S105)との間に実施される外装めっき
工程(S104)を省略して、製造工程を簡略化すると
ともに製造工期を短縮化して製造コストを低減すること
は困難であった。
【0018】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の目的は、製造コ
ストを低減することが可能な半導体装置およびその製造
方法を提供することである。
ためになされたものであり、この発明の目的は、製造コ
ストを低減することが可能な半導体装置およびその製造
方法を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明の1の局面にお
ける半導体装置の製造方法は、リードフレームのチップ
搭載部とボンディング部とに第1のめっき膜を形成し、
リードフレームのリード部に鉛以外の金属からなる第2
のめっき膜を形成するめっき工程と、めっき工程の後、
リードフレームのチップ搭載部に半導体チップを設置す
る工程と、チップ搭載部に設置された半導体チップとボ
ンディング部とを電気的に接続する内部配線を形成する
工程と、チップ搭載部に設置された半導体チップと内部
配線とを樹脂により封止する工程とを備える。
ける半導体装置の製造方法は、リードフレームのチップ
搭載部とボンディング部とに第1のめっき膜を形成し、
リードフレームのリード部に鉛以外の金属からなる第2
のめっき膜を形成するめっき工程と、めっき工程の後、
リードフレームのチップ搭載部に半導体チップを設置す
る工程と、チップ搭載部に設置された半導体チップとボ
ンディング部とを電気的に接続する内部配線を形成する
工程と、チップ搭載部に設置された半導体チップと内部
配線とを樹脂により封止する工程とを備える。
【0020】このようにすれば、予めリード部に第2の
めっき膜が形成されたリードフレームを用いるので、半
導体チップと内部配線とを樹脂により封止する工程の後
において従来行なっていた、リード部への第2のめっき
膜を形成するめっき工程を実施する必要がない。このた
め、従来より半導体装置の製造工程を簡略化できるとと
もに、製造工期を短縮化することが可能になる。さら
に、樹脂による封止工程の後のめっき工程を行なう必要
が無いため、半導体装置の製造工程を1つの製造ライン
において実施する(インライン化する)ことが可能にな
る。
めっき膜が形成されたリードフレームを用いるので、半
導体チップと内部配線とを樹脂により封止する工程の後
において従来行なっていた、リード部への第2のめっき
膜を形成するめっき工程を実施する必要がない。このた
め、従来より半導体装置の製造工程を簡略化できるとと
もに、製造工期を短縮化することが可能になる。さら
に、樹脂による封止工程の後のめっき工程を行なう必要
が無いため、半導体装置の製造工程を1つの製造ライン
において実施する(インライン化する)ことが可能にな
る。
【0021】また、第2のめっき膜として、鉛以外の金
属からなる、いわゆる鉛(Pb)フリーめっき膜を用い
るので、鉛フリーめっき膜の材質を適宜選択する事によ
り従来第2のめっき膜として用いられたいたSn−Pb
めっき膜などより第2のめっき膜の軟化温度を高くする
ことが可能になる。したがって、予め第2のめっき膜を
リードフレームに形成して、その後半導体チップを搭載
する工程や樹脂により封止する工程(封止工程)などを
行っても、これらの封止工程などにおける熱処理により
第2のめっき膜が軟化する、あるいは酸化するというよ
うな不良の発生を防止できる。
属からなる、いわゆる鉛(Pb)フリーめっき膜を用い
るので、鉛フリーめっき膜の材質を適宜選択する事によ
り従来第2のめっき膜として用いられたいたSn−Pb
めっき膜などより第2のめっき膜の軟化温度を高くする
ことが可能になる。したがって、予め第2のめっき膜を
リードフレームに形成して、その後半導体チップを搭載
する工程や樹脂により封止する工程(封止工程)などを
行っても、これらの封止工程などにおける熱処理により
第2のめっき膜が軟化する、あるいは酸化するというよ
うな不良の発生を防止できる。
【0022】また、従来第2のめっき膜として用いられ
ていたSn−Pbめっき膜に代えていわゆる鉛フリーめ
っき膜を用いるので、有害物質である鉛の使用を取りや
めることができる。
ていたSn−Pbめっき膜に代えていわゆる鉛フリーめ
っき膜を用いるので、有害物質である鉛の使用を取りや
めることができる。
【0023】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、第1および第2のめっき膜の軟化温度が、半導
体チップを設置する工程においてリードフレームが到達
する温度、内部配線を形成する工程においてリードフレ
ームが到達する温度および樹脂により封止する工程にお
いてリードフレームが到達する温度のうちいずれの温度
よりも高いことが好ましい。
法では、第1および第2のめっき膜の軟化温度が、半導
体チップを設置する工程においてリードフレームが到達
する温度、内部配線を形成する工程においてリードフレ
ームが到達する温度および樹脂により封止する工程にお
いてリードフレームが到達する温度のうちいずれの温度
よりも高いことが好ましい。
【0024】この場合、上記半導体チップを設置する工
程、内部配線を形成する工程および樹脂により封止する
工程のいずれにおいても、第1および第2のめっき膜が
軟化する、あるいは溶融するといった不良の発生を確実
に防止できる。
程、内部配線を形成する工程および樹脂により封止する
工程のいずれにおいても、第1および第2のめっき膜が
軟化する、あるいは溶融するといった不良の発生を確実
に防止できる。
【0025】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、第1および第2のめっき膜の軟化温度は170
℃より高いことが好ましい。
法では、第1および第2のめっき膜の軟化温度は170
℃より高いことが好ましい。
【0026】この場合、通常の光半導体素子などの半導
体装置の製造方法では、上記半導体チップを設置する工
程、内部配線を形成する工程および樹脂により封止する
工程においてリードフレームが到達する温度は高くても
170℃程度であることから、本発明によればリードフ
レームにおける第1および第2のめっき膜が軟化するよ
うな不良の発生を確実に防止できる。
体装置の製造方法では、上記半導体チップを設置する工
程、内部配線を形成する工程および樹脂により封止する
工程においてリードフレームが到達する温度は高くても
170℃程度であることから、本発明によればリードフ
レームにおける第1および第2のめっき膜が軟化するよ
うな不良の発生を確実に防止できる。
【0027】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、第1のめっき膜が銀を含むことが好ましい。
法では、第1のめっき膜が銀を含むことが好ましい。
【0028】この場合、第1のめっき膜が、軟化温度が
十分高い銀を含むので、上記半導体チップを設置する工
程などにおいて第1のめっき膜が加熱されることにより
軟化することを確実に防止できる。
十分高い銀を含むので、上記半導体チップを設置する工
程などにおいて第1のめっき膜が加熱されることにより
軟化することを確実に防止できる。
【0029】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、第2のめっき膜が錫‐銅系合金を含んでいても
よい。
法では、第2のめっき膜が錫‐銅系合金を含んでいても
よい。
【0030】この場合、錫(Sn)‐銅(Cu)系合金
は、鉛フリーめっき膜のうちでも比較的低コストである
ため、本発明による半導体装置の製造方法のコストが上
昇する事を防止できる。
は、鉛フリーめっき膜のうちでも比較的低コストである
ため、本発明による半導体装置の製造方法のコストが上
昇する事を防止できる。
【0031】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、錫‐銅系合金における銅の含有率が1質量%以
上6質量%以下であることが好ましい。
法では、錫‐銅系合金における銅の含有率が1質量%以
上6質量%以下であることが好ましい。
【0032】この場合、上記のような組成の錫‐銅系合
金は十分高い軟化温度を示すので、上記半導体チップを
設置する工程などにおいて第2のめっき膜が加熱される
ことにより軟化することを確実に防止できる。
金は十分高い軟化温度を示すので、上記半導体チップを
設置する工程などにおいて第2のめっき膜が加熱される
ことにより軟化することを確実に防止できる。
【0033】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、第2のめっき膜が錫‐ビスマス系合金を含んで
いてもよい。
法では、第2のめっき膜が錫‐ビスマス系合金を含んで
いてもよい。
【0034】この場合、錫(Sn)‐ビスマス(Bi)
系合金は、鉛フリーめっき膜のうちでも比較的軟化温度
の高い(高耐熱性である)ので、上記半導体チップを設
置する工程、内部配線を形成する工程および樹脂により
封止する工程などにおいて比較的高い温度にまでリード
フレームを加熱するような工程を実施する場合に、本発
明を適用することが可能になる。特に、樹脂により封止
する工程において、トランスファーモールド法により樹
脂による封止を行なう場合、樹脂の種類によってはリー
ドフレームの加熱温度が高くなる場合があるが、このよ
うなトランスファーモールド法を実施するような半導体
装置の製造方法に対しても、本発明を適用可能となる。
系合金は、鉛フリーめっき膜のうちでも比較的軟化温度
の高い(高耐熱性である)ので、上記半導体チップを設
置する工程、内部配線を形成する工程および樹脂により
封止する工程などにおいて比較的高い温度にまでリード
フレームを加熱するような工程を実施する場合に、本発
明を適用することが可能になる。特に、樹脂により封止
する工程において、トランスファーモールド法により樹
脂による封止を行なう場合、樹脂の種類によってはリー
ドフレームの加熱温度が高くなる場合があるが、このよ
うなトランスファーモールド法を実施するような半導体
装置の製造方法に対しても、本発明を適用可能となる。
【0035】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、錫‐ビスマス系合金におけるビスマスの含有率
が1質量%以上6質量%以下であることが好ましい。
法では、錫‐ビスマス系合金におけるビスマスの含有率
が1質量%以上6質量%以下であることが好ましい。
【0036】この場合、上記のような組成の錫‐ビスマ
ス系合金は十分高い軟化温度を示すので、上記樹脂によ
り封止する工程などにおいて第2のめっき膜が加熱され
ることにより軟化・変質することを確実に防止できる。
ス系合金は十分高い軟化温度を示すので、上記樹脂によ
り封止する工程などにおいて第2のめっき膜が加熱され
ることにより軟化・変質することを確実に防止できる。
【0037】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、樹脂により封止する工程が半導体チップと内部
配線とを光学的に透明な樹脂により封止することを含ん
でいてもよい。
法では、樹脂により封止する工程が半導体チップと内部
配線とを光学的に透明な樹脂により封止することを含ん
でいてもよい。
【0038】ここで、半導体チップとして発光素子や受
光素子などを用いた光半導体素子の製造方法に本発明を
適用した場合を考える。この場合、上記のように樹脂と
して光学的に透明な樹脂を用いることで、光伝達効率の
よい光半導体素子を、低コストで製造する事が可能にな
る。
光素子などを用いた光半導体素子の製造方法に本発明を
適用した場合を考える。この場合、上記のように樹脂と
して光学的に透明な樹脂を用いることで、光伝達効率の
よい光半導体素子を、低コストで製造する事が可能にな
る。
【0039】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、半導体チップが発光素子および受光素子からな
る群から選択される1つであってもよい。
法では、半導体チップが発光素子および受光素子からな
る群から選択される1つであってもよい。
【0040】この場合、本発明を適用する事により、発
光素子や受光素子を含む半導体装置としての光半導体素
子を低コストで製造できる。また、本発明では、第2の
めっき膜としていわゆる鉛フリーめっき膜を用いる事に
より、鉛を含まない光半導体素子を得ることができる。
光素子や受光素子を含む半導体装置としての光半導体素
子を低コストで製造できる。また、本発明では、第2の
めっき膜としていわゆる鉛フリーめっき膜を用いる事に
より、鉛を含まない光半導体素子を得ることができる。
【0041】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、半導体装置がフォトカプラおよびフォトインタ
ラプタからなる群から選択される一つであってもよい。
法では、半導体装置がフォトカプラおよびフォトインタ
ラプタからなる群から選択される一つであってもよい。
【0042】この場合、フォトカプラやフォトインタラ
プタなどの光半導体素子を低コストで製造できる。ま
た、本発明では、第2のめっき膜としていわゆる鉛フリ
ーめっき膜を用いる事により、鉛を含まない光半導体素
子を得ることができる。
プタなどの光半導体素子を低コストで製造できる。ま
た、本発明では、第2のめっき膜としていわゆる鉛フリ
ーめっき膜を用いる事により、鉛を含まない光半導体素
子を得ることができる。
【0043】上記1の局面における半導体装置の製造方
法では、リードフレームが帯状のリードフレームであっ
てもよい。
法では、リードフレームが帯状のリードフレームであっ
てもよい。
【0044】この場合、半導体装置の製造工程におい
て、複数のリード部が連結し、コイル状に巻かれた帯状
のリードフレーム(フープ状のリードフレーム)を用い
る事により、生産効率を向上させることができる。この
結果、半導体装置の製造コストをより低減できる。
て、複数のリード部が連結し、コイル状に巻かれた帯状
のリードフレーム(フープ状のリードフレーム)を用い
る事により、生産効率を向上させることができる。この
結果、半導体装置の製造コストをより低減できる。
【0045】この発明の他の局面における半導体装置
は、上記1の局面における半導体装置の製造方法により
製造される。
は、上記1の局面における半導体装置の製造方法により
製造される。
【0046】この場合、低コストであって、鉛を含まな
い半導体装置を得ることができる。
い半導体装置を得ることができる。
【0047】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。なお、他の図面において同一また
は相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰
返さない。
施の形態を説明する。なお、他の図面において同一また
は相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰
返さない。
【0048】(実施の形態1)図1は、本発明による半
導体装置の製造方法の実施の形態1を説明するためのフ
ローチャートである。図2は、ワイヤボンド工程(S
3)までを実施したリードフレームを示す模式図であ
る。図3は、モールド工程(S4)を実施した後の構造
を示す模式図である。図1〜3を参照して、本発明によ
る半導体装置の製造方法の実施の形態1を説明する。
導体装置の製造方法の実施の形態1を説明するためのフ
ローチャートである。図2は、ワイヤボンド工程(S
3)までを実施したリードフレームを示す模式図であ
る。図3は、モールド工程(S4)を実施した後の構造
を示す模式図である。図1〜3を参照して、本発明によ
る半導体装置の製造方法の実施の形態1を説明する。
【0049】図1を参照して、本発明による半導体装置
の製造方法では、まずチップ搭載部11およびボンディ
ング部12の表面に第1のめっき膜としての銀めっき膜
2が形成され、一方、他の部分の表面には第2のめっき
膜としての錫−銅めっき膜(Sn−Cuめっき膜)9が
形成されたリードフレーム(以下、2色めっきリードフ
レームと呼ぶ)を準備するめっき工程としての工程(S
1)を実施する。
の製造方法では、まずチップ搭載部11およびボンディ
ング部12の表面に第1のめっき膜としての銀めっき膜
2が形成され、一方、他の部分の表面には第2のめっき
膜としての錫−銅めっき膜(Sn−Cuめっき膜)9が
形成されたリードフレーム(以下、2色めっきリードフ
レームと呼ぶ)を準備するめっき工程としての工程(S
1)を実施する。
【0050】ここで、リードフレーム1は、銅合金、鉄
あるいは鉄系合金からなり、通常短冊状の形状(1つの
フレームに10から100個程度の素子が連結されてい
る形状)を有する。そして、Sn−Cuめっき膜9にお
いて、銅(Cu)の含有率は1質量%以上6質量%以下
であることが好ましく、より好ましくは2質量%程度で
ある。このような組成範囲であれば、Sn−Cuめっき
膜9の軟化温度を充分高く設定することができる。な
お、Sn−Cuめっき膜9に代えて、錫−ビスマス(S
n−Bi)めっき膜を用いてもよい。この場合、Sn−
Cuめっき膜を用いた場合と同様の効果を得ることがで
きる。また、ビスマス(Bi)の含有率は1質量%以上
6質量%以下であることが好ましく、より好ましくは約
2質量%である。このような組成範囲であれば、Sn−
Biめっき膜の軟化温度を充分高く設定することができ
る。
あるいは鉄系合金からなり、通常短冊状の形状(1つの
フレームに10から100個程度の素子が連結されてい
る形状)を有する。そして、Sn−Cuめっき膜9にお
いて、銅(Cu)の含有率は1質量%以上6質量%以下
であることが好ましく、より好ましくは2質量%程度で
ある。このような組成範囲であれば、Sn−Cuめっき
膜9の軟化温度を充分高く設定することができる。な
お、Sn−Cuめっき膜9に代えて、錫−ビスマス(S
n−Bi)めっき膜を用いてもよい。この場合、Sn−
Cuめっき膜を用いた場合と同様の効果を得ることがで
きる。また、ビスマス(Bi)の含有率は1質量%以上
6質量%以下であることが好ましく、より好ましくは約
2質量%である。このような組成範囲であれば、Sn−
Biめっき膜の軟化温度を充分高く設定することができ
る。
【0051】ここで、Sn−Cuめっき膜は、コストの
面ではSn−Biめっき膜より優れている。そのため、
本発明による半導体装置の製造方法のコストが上昇する
ことを防止できる。
面ではSn−Biめっき膜より優れている。そのため、
本発明による半導体装置の製造方法のコストが上昇する
ことを防止できる。
【0052】一方、耐熱性という観点からすると、Bi
の含有率が2質量%程度のSn−Biめっき膜の方がS
n−Cuめっき膜よりも優れている。なお、ここで耐熱
性とは、軟化温度が高いほど耐熱性が優れているとして
評価している。また、リードフレーム1の上記他の部分
に形成されたSn−Cuめっき膜9またはSn−Biめ
っき膜の軟化温度は170℃より高くなっている。ま
た、銀めっき膜2の軟化温度も170℃より高くなって
いるので、後述するダイボンド工程(S2)、ワイヤボ
ンド工程(S3)およびモールド工程(S4)における
熱処理によりこの銀めっき膜2が軟化するといった不良
の発生を防止できる。
の含有率が2質量%程度のSn−Biめっき膜の方がS
n−Cuめっき膜よりも優れている。なお、ここで耐熱
性とは、軟化温度が高いほど耐熱性が優れているとして
評価している。また、リードフレーム1の上記他の部分
に形成されたSn−Cuめっき膜9またはSn−Biめ
っき膜の軟化温度は170℃より高くなっている。ま
た、銀めっき膜2の軟化温度も170℃より高くなって
いるので、後述するダイボンド工程(S2)、ワイヤボ
ンド工程(S3)およびモールド工程(S4)における
熱処理によりこの銀めっき膜2が軟化するといった不良
の発生を防止できる。
【0053】次に、チップ搭載部11に半導体チップと
しての発光チップ10(図2参照)を銀ペースト4(図
2参照)を用いて固定するダイボンド工程(S2)を実
施する。
しての発光チップ10(図2参照)を銀ペースト4(図
2参照)を用いて固定するダイボンド工程(S2)を実
施する。
【0054】ここで、ダイボンド工程(S2)において
は、発光チップ10をリードフレーム1のチップ搭載部
11と電気的に接続するために銀ペースト4によりダイ
ボンドを行なっている。そして、ダイボンド工程(S
2)では銀ペースト4を硬化させるため、リードフレー
ム1に対して熱処理を行なう。この熱処理としては、1
50℃〜250℃という温度条件の雰囲気下にリードフ
レーム1を数分から数十分配置する。
は、発光チップ10をリードフレーム1のチップ搭載部
11と電気的に接続するために銀ペースト4によりダイ
ボンドを行なっている。そして、ダイボンド工程(S
2)では銀ペースト4を硬化させるため、リードフレー
ム1に対して熱処理を行なう。この熱処理としては、1
50℃〜250℃という温度条件の雰囲気下にリードフ
レーム1を数分から数十分配置する。
【0055】次に、金細線5(図2参照)により発光チ
ップ10とボンディング部12とを電気的に接続するワ
イヤボンド工程(S3)を実施する。
ップ10とボンディング部12とを電気的に接続するワ
イヤボンド工程(S3)を実施する。
【0056】このワイヤボンド工程(S3)において
は、発光チップ10の上部表面に蒸着形成されたアルミ
ニウムなどの金属電極とボンディング部12との間を金
細線5で電気的に接続する。この金細線5は超音波熱圧
着法を用いて発光チップ10の金属電極および金細線ボ
ンディング部12と接合される。このとき、超音波熱圧
着法を実施するため、リードフレーム1は200℃〜2
80℃に加熱されたヒータブロック上に数十秒間配置さ
れる。(なお、このとき作業時間が上述のように数十秒
間と短いため、リードフレーム1自体の温度が280℃
になるわけではない)。
は、発光チップ10の上部表面に蒸着形成されたアルミ
ニウムなどの金属電極とボンディング部12との間を金
細線5で電気的に接続する。この金細線5は超音波熱圧
着法を用いて発光チップ10の金属電極および金細線ボ
ンディング部12と接合される。このとき、超音波熱圧
着法を実施するため、リードフレーム1は200℃〜2
80℃に加熱されたヒータブロック上に数十秒間配置さ
れる。(なお、このとき作業時間が上述のように数十秒
間と短いため、リードフレーム1自体の温度が280℃
になるわけではない)。
【0057】このようにして、図2に示すような構造を
得る。図2を参照して、すでに述べたようにチップ搭載
部11には銀ペースト4により発光チップ10が固定さ
れ、この発光チップ10とボンディング部12とは金細
線5により接続されている。また、リードフレーム1に
おいては、Sn−Cuめっき膜9が形成された部分はタ
イバー8を含む。
得る。図2を参照して、すでに述べたようにチップ搭載
部11には銀ペースト4により発光チップ10が固定さ
れ、この発光チップ10とボンディング部12とは金細
線5により接続されている。また、リードフレーム1に
おいては、Sn−Cuめっき膜9が形成された部分はタ
イバー8を含む。
【0058】次に、発光チップ10と金細線5とチップ
搭載部11とボンディング部12とを封止するように光
学的に透明な樹脂としての透明エポキシ樹脂6を配置す
るモールド工程(S4)を実施する。この透明エポキシ
樹脂6は、発光チップ10の保護およびタイバー除去・
リードカット処理後にリードを固定する機能を有する。
このように透明エポキシ樹脂6を用いることにより、光
伝達効率のよい半導体装置としての光半導体素子を製造
できる。このモールド工程(S4)においては、トラン
スファーモールド法を用いる。この透明エポキシ樹脂6
を形成するためのトランスファモールド法においては、
リードフレーム1を加熱された金型内に1〜5分程度保
持する。このときの金型の温度は130℃〜170℃程
度である。このような熱処理を行なっても、Sn−Cu
めっき膜9の軟化温度は170℃以上であるため、この
ような熱処理によりSn−Cuめっき膜9が軟化・変質
する事は無い。したがって、リード部におけるはんだ付
け時にはんだの濡れ性が劣化する事を防止できる。
搭載部11とボンディング部12とを封止するように光
学的に透明な樹脂としての透明エポキシ樹脂6を配置す
るモールド工程(S4)を実施する。この透明エポキシ
樹脂6は、発光チップ10の保護およびタイバー除去・
リードカット処理後にリードを固定する機能を有する。
このように透明エポキシ樹脂6を用いることにより、光
伝達効率のよい半導体装置としての光半導体素子を製造
できる。このモールド工程(S4)においては、トラン
スファーモールド法を用いる。この透明エポキシ樹脂6
を形成するためのトランスファモールド法においては、
リードフレーム1を加熱された金型内に1〜5分程度保
持する。このときの金型の温度は130℃〜170℃程
度である。このような熱処理を行なっても、Sn−Cu
めっき膜9の軟化温度は170℃以上であるため、この
ような熱処理によりSn−Cuめっき膜9が軟化・変質
する事は無い。したがって、リード部におけるはんだ付
け時にはんだの濡れ性が劣化する事を防止できる。
【0059】なお、通常の集積回路のモールド用樹脂は
フィラーなどを含有する不透明(黒色)のエポキシ樹脂
を用いている。このような不透明のエポキシ樹脂は、比
較的金型の温度を低くしてもモールド工程を実施でき
る。しかし、ここで用いる発光チップ10を備える光半
導体素子のパッケージは光を透過する必要があるため、
透明エポキシ樹脂6を用いる必要がある。そして、この
ような透明エポキシ樹脂6は不透明なエポキシ樹脂のよ
うに低温でモールド工程を実施する事は難しい。
フィラーなどを含有する不透明(黒色)のエポキシ樹脂
を用いている。このような不透明のエポキシ樹脂は、比
較的金型の温度を低くしてもモールド工程を実施でき
る。しかし、ここで用いる発光チップ10を備える光半
導体素子のパッケージは光を透過する必要があるため、
透明エポキシ樹脂6を用いる必要がある。そして、この
ような透明エポキシ樹脂6は不透明なエポキシ樹脂のよ
うに低温でモールド工程を実施する事は難しい。
【0060】上記のようなモールド工程(S4)を実施
する事により、図3に示すような構造を得る。図3を参
照して、発光チップ10と金細線5とチップ搭載部11
とボンディング部12とが透明エポキシ樹脂6により封
止されている。
する事により、図3に示すような構造を得る。図3を参
照して、発光チップ10と金細線5とチップ搭載部11
とボンディング部12とが透明エポキシ樹脂6により封
止されている。
【0061】次に、図1に示すように、上述のモールド
工程(S4)を実施した後、リードフレームからタイバ
ー8を切断・除去する工程(S5)を実施する。また、
同時に光半導体素子を単品に分離するため、フレームか
らリード部を分離するリードカット工程も実施する。
工程(S4)を実施した後、リードフレームからタイバ
ー8を切断・除去する工程(S5)を実施する。また、
同時に光半導体素子を単品に分離するため、フレームか
らリード部を分離するリードカット工程も実施する。
【0062】その後、発光チップ10の動作などを検証
する検査工程(S6)を実施する。このようにすれば、
予めリード部(透明エポキシ樹脂6の外部に位置するリ
ードフレームの部分)に第2のめっき膜としてのSn−
Cuめっき膜9が形成されたリードフレームを用いるの
で、発光チップ10と内部配線としての金細線5とを透
明エポキシ樹脂6により封止するモールド工程(S4)
の後において従来行なっていた、リード部へSn−Pb
めっき膜を形成する外装めっき工程(S104)(図9
参照)を実施する必要がない。このため、従来より半導
体装置の製造工程を簡略化できるとともに、製造工期を
短縮化することが可能になる。さらに、上述のように従
来必要であった外装めっき工程を行なう必要が無いた
め、半導体装置の製造工程を1つの製造ラインにおいて
実施する(インライン化する)ことが可能になる。
する検査工程(S6)を実施する。このようにすれば、
予めリード部(透明エポキシ樹脂6の外部に位置するリ
ードフレームの部分)に第2のめっき膜としてのSn−
Cuめっき膜9が形成されたリードフレームを用いるの
で、発光チップ10と内部配線としての金細線5とを透
明エポキシ樹脂6により封止するモールド工程(S4)
の後において従来行なっていた、リード部へSn−Pb
めっき膜を形成する外装めっき工程(S104)(図9
参照)を実施する必要がない。このため、従来より半導
体装置の製造工程を簡略化できるとともに、製造工期を
短縮化することが可能になる。さらに、上述のように従
来必要であった外装めっき工程を行なう必要が無いた
め、半導体装置の製造工程を1つの製造ラインにおいて
実施する(インライン化する)ことが可能になる。
【0063】また、第2のめっき膜としてSn−Cuめ
っき膜9やSn−Biめっき膜という、鉛以外の金属か
らなるめっき膜、いわゆる鉛(Pb)フリーめっき膜を
用いるので、この鉛フリーめっき膜の材質を適宜選択す
る事により従来のSn−Pbめっき膜などよりリード部
に形成されるめっき膜の軟化温度を高くすることが可能
になる。このため、ダイボンド工程(S2)、ワイヤボ
ンド工程(S3)、さらにモールド工程(S4)におけ
るリードフレーム1が加熱される温度(到達する温度)
より、Sn−Cuめっき膜(あるいはSn−Biめっき
膜)の軟化温度を高く設定することができる。したがっ
て、予めリードフレームのリード部に第2のめっき膜と
してのSn−Cuめっき膜9を形成した2色めっきリー
ドフレームを用いて、ダイボンド工程(S2)、ワイヤ
ボンド工程(S3)、さらにモールド工程(S4)を行
っても、これらの工程における熱処理によりSn−Cu
めっき膜が軟化する、あるいは溶融・酸化するというよ
うな不良の発生を防止できる。具体的には、本発明にお
いては、銀めっき膜2およびSn−Cuめっき膜9の軟
化温度は170℃より高くなっている。そして、上述し
た半導体装置の製造方法では、ダイボンド工程(S
2)、ワイヤボンド工程(S3)およびモールド工程
(S4)においてリードフレーム1が到達する温度は高
くても170℃程度であることから、本発明によればリ
ードフレーム1における銀めっき膜2およびSn−Cu
めっき膜9が軟化するような不良の発生を確実に防止で
きる。
っき膜9やSn−Biめっき膜という、鉛以外の金属か
らなるめっき膜、いわゆる鉛(Pb)フリーめっき膜を
用いるので、この鉛フリーめっき膜の材質を適宜選択す
る事により従来のSn−Pbめっき膜などよりリード部
に形成されるめっき膜の軟化温度を高くすることが可能
になる。このため、ダイボンド工程(S2)、ワイヤボ
ンド工程(S3)、さらにモールド工程(S4)におけ
るリードフレーム1が加熱される温度(到達する温度)
より、Sn−Cuめっき膜(あるいはSn−Biめっき
膜)の軟化温度を高く設定することができる。したがっ
て、予めリードフレームのリード部に第2のめっき膜と
してのSn−Cuめっき膜9を形成した2色めっきリー
ドフレームを用いて、ダイボンド工程(S2)、ワイヤ
ボンド工程(S3)、さらにモールド工程(S4)を行
っても、これらの工程における熱処理によりSn−Cu
めっき膜が軟化する、あるいは溶融・酸化するというよ
うな不良の発生を防止できる。具体的には、本発明にお
いては、銀めっき膜2およびSn−Cuめっき膜9の軟
化温度は170℃より高くなっている。そして、上述し
た半導体装置の製造方法では、ダイボンド工程(S
2)、ワイヤボンド工程(S3)およびモールド工程
(S4)においてリードフレーム1が到達する温度は高
くても170℃程度であることから、本発明によればリ
ードフレーム1における銀めっき膜2およびSn−Cu
めっき膜9が軟化するような不良の発生を確実に防止で
きる。
【0064】また、従来リード部に形成されるめっき膜
として用いられていたSn−Pbめっき膜に代えていわ
ゆる鉛フリーめっき膜を用いるので、有害物質である鉛
の使用を取りやめることができる。
として用いられていたSn−Pbめっき膜に代えていわ
ゆる鉛フリーめっき膜を用いるので、有害物質である鉛
の使用を取りやめることができる。
【0065】上記で説明したような工程により、図4お
よび5に示すような半導体装置を低コストで製造するこ
とができる。また、本発明により、鉛を含まない半導体
装置を得ることができる。ここで、図4は、本発明によ
る半導体装置を示す模式図であり、図5は、図4の線分
V−Vにおける断面模式図である。
よび5に示すような半導体装置を低コストで製造するこ
とができる。また、本発明により、鉛を含まない半導体
装置を得ることができる。ここで、図4は、本発明によ
る半導体装置を示す模式図であり、図5は、図4の線分
V−Vにおける断面模式図である。
【0066】図4および5を参照して、半導体装置はリ
ードフレーム1のチップ搭載部11には銀ペースト4に
より発光チップ10が固定され、この発光チップ10と
ボンディング部12とは金細線5により接続されてい
る。リードフレーム1のチップ搭載部11およびボンデ
ィング部12の表面には銀めっき膜2が形成され、リー
ドフレームの他の部分(リード部)の表面にはSn−C
uめっき膜9が形成されている。発光チップ10と金細
線5とチップ搭載部11とボンディング部12とを封止
するように透明エポキシ樹脂6が形成されている。Sn
−Cuめっき膜9はモールド工程(S4)の前にあらか
じめ形成されているので、この透明エポキシ樹脂6の内
部にまでSn−Cuめっき膜9が延在している。
ードフレーム1のチップ搭載部11には銀ペースト4に
より発光チップ10が固定され、この発光チップ10と
ボンディング部12とは金細線5により接続されてい
る。リードフレーム1のチップ搭載部11およびボンデ
ィング部12の表面には銀めっき膜2が形成され、リー
ドフレームの他の部分(リード部)の表面にはSn−C
uめっき膜9が形成されている。発光チップ10と金細
線5とチップ搭載部11とボンディング部12とを封止
するように透明エポキシ樹脂6が形成されている。Sn
−Cuめっき膜9はモールド工程(S4)の前にあらか
じめ形成されているので、この透明エポキシ樹脂6の内
部にまでSn−Cuめっき膜9が延在している。
【0067】なお、上述の製造方法において、発光チッ
プ10として赤外発光ダイオードを用いることができ
る。また、このような赤外発光ダイオードに代えて受光
チップをチップ搭載部11に搭載すれば、受光素子を同
様に生産することができる。
プ10として赤外発光ダイオードを用いることができ
る。また、このような赤外発光ダイオードに代えて受光
チップをチップ搭載部11に搭載すれば、受光素子を同
様に生産することができる。
【0068】(実施の形態2)図6は、本発明による半
導体装置の製造方法の実施の形態2を示すフローチャー
トである。また、図7は、図6に示した製造方法によっ
て製造される半導体装置の例としてのフォトインタラプ
タを示す断面模式図である。図6および7を参照して、
本発明による半導体装置の実施の形態2を説明する。
導体装置の製造方法の実施の形態2を示すフローチャー
トである。また、図7は、図6に示した製造方法によっ
て製造される半導体装置の例としてのフォトインタラプ
タを示す断面模式図である。図6および7を参照して、
本発明による半導体装置の実施の形態2を説明する。
【0069】図6を参照して、まず、本発明による半導
体装置の実施の形態1の図1に示した工程のうち、2色
めっきリードフレームを準備する工程(S1)からモー
ルド工程(S4)までを実施して、発光チップ10が配
置されたリードフレーム(発光チップ部)を準備する。
つまり、図6の2色めっきリードフレームを準備する工
程(S11)が図1に示した2色めっきリードフレーム
を準備する工程(S1)に対応し、図6の発光チップの
ダイボンド工程(S12)が図1のダイボンド工程(S
2)に対応し、図6のワイヤボンド工程(S13)が図
1のワイヤボンド工程(S3)に対応し、図6のモール
ド工程(S14)が図1のモールド工程(S4)に対応
する。このような工程により、図7に示したリードフレ
ーム1aのチップ搭載部に発光チップ10が配置され、
ボンディング部と金細線5aによってその発光チップ1
0が電気的に接続されている発光チップ部を得ることが
できる。なお、リードフレーム1aのチップ搭載部およ
び金細線ボンディング部の表面には銀めっき膜2aが形
成され、リードフレーム1aの他の部分にはその表面に
Sn−Cuめっき膜9aが配置されている。そして、発
光チップ10および金細線5aを覆うように透明エポキ
シ樹脂6aが配置されている。
体装置の実施の形態1の図1に示した工程のうち、2色
めっきリードフレームを準備する工程(S1)からモー
ルド工程(S4)までを実施して、発光チップ10が配
置されたリードフレーム(発光チップ部)を準備する。
つまり、図6の2色めっきリードフレームを準備する工
程(S11)が図1に示した2色めっきリードフレーム
を準備する工程(S1)に対応し、図6の発光チップの
ダイボンド工程(S12)が図1のダイボンド工程(S
2)に対応し、図6のワイヤボンド工程(S13)が図
1のワイヤボンド工程(S3)に対応し、図6のモール
ド工程(S14)が図1のモールド工程(S4)に対応
する。このような工程により、図7に示したリードフレ
ーム1aのチップ搭載部に発光チップ10が配置され、
ボンディング部と金細線5aによってその発光チップ1
0が電気的に接続されている発光チップ部を得ることが
できる。なお、リードフレーム1aのチップ搭載部およ
び金細線ボンディング部の表面には銀めっき膜2aが形
成され、リードフレーム1aの他の部分にはその表面に
Sn−Cuめっき膜9aが配置されている。そして、発
光チップ10および金細線5aを覆うように透明エポキ
シ樹脂6aが配置されている。
【0070】一方、図7に示した受光チップ15が配置
されたリードフレーム1b(受光チップ部)を得るた
め、2色めっきリードフレームを準備する工程(S1
5)、受光チップのダイボンド工程(S16)、ワイヤ
ボンド工程(S17)およびモールド工程(S18)を
実施する。この2色めっきリードフレームを準備する工
程(S15)からモールド工程(S18)は、基本的に
は本発明による半導体装置の製造方法の実施の形態1に
おける図1に示した2色めっきリードフレームを準備す
る工程(S1)からモールド工程(S4)とそれぞれ同
様の工程である。このようにして、図7に示す受光チッ
プ部を得ることができる。
されたリードフレーム1b(受光チップ部)を得るた
め、2色めっきリードフレームを準備する工程(S1
5)、受光チップのダイボンド工程(S16)、ワイヤ
ボンド工程(S17)およびモールド工程(S18)を
実施する。この2色めっきリードフレームを準備する工
程(S15)からモールド工程(S18)は、基本的に
は本発明による半導体装置の製造方法の実施の形態1に
おける図1に示した2色めっきリードフレームを準備す
る工程(S1)からモールド工程(S4)とそれぞれ同
様の工程である。このようにして、図7に示す受光チッ
プ部を得ることができる。
【0071】受光チップ部は、リードフレーム1bと受
光チップ15と金細線5bと透明エポキシ樹脂6bとか
らなる。リードフレーム1bのチップ搭載部およびボン
ディング部の表面には銀めっき膜2bが配置されてい
る。銀めっき膜2bが形成されたチップ搭載部には受光
チップ15が銀ペースト4bにより固定されている。受
光チップ15と金細線ボンディング部とを電気的に接続
するために金細線5bが配置されている。また、リード
フレーム1bのチップ搭載部およびボンディング部以外
の領域には、その表面にSn−Cuめっき膜9bが形成
されている。そして、受光チップ15および金細線5b
を覆うように透明エポキシ樹脂6bが配置されている。
なお、透明エポキシ樹脂6a、6bに代えて、半透明な
エポキシ樹脂を用いてもよい。また、封止する材料とし
ては、エポキシ樹脂以外の樹脂を用いてもよい。
光チップ15と金細線5bと透明エポキシ樹脂6bとか
らなる。リードフレーム1bのチップ搭載部およびボン
ディング部の表面には銀めっき膜2bが配置されてい
る。銀めっき膜2bが形成されたチップ搭載部には受光
チップ15が銀ペースト4bにより固定されている。受
光チップ15と金細線ボンディング部とを電気的に接続
するために金細線5bが配置されている。また、リード
フレーム1bのチップ搭載部およびボンディング部以外
の領域には、その表面にSn−Cuめっき膜9bが形成
されている。そして、受光チップ15および金細線5b
を覆うように透明エポキシ樹脂6bが配置されている。
なお、透明エポキシ樹脂6a、6bに代えて、半透明な
エポキシ樹脂を用いてもよい。また、封止する材料とし
ては、エポキシ樹脂以外の樹脂を用いてもよい。
【0072】このように発光チップ部および受光チップ
部を準備した後、図6に示すように受光チップ部と発光
チップ部との2つのリードフレームを所定の位置に配置
し、不透明なエポキシ樹脂16によって1つの部品とな
るようにモールドする工程(S19)を実施する。この
モールドする工程(S19)においては、トランスファ
モールド法やインジェクションモールド法を用いること
ができる。このとき、受光チップ15と発光チップ10
とは対向するように配置される。
部を準備した後、図6に示すように受光チップ部と発光
チップ部との2つのリードフレームを所定の位置に配置
し、不透明なエポキシ樹脂16によって1つの部品とな
るようにモールドする工程(S19)を実施する。この
モールドする工程(S19)においては、トランスファ
モールド法やインジェクションモールド法を用いること
ができる。このとき、受光チップ15と発光チップ10
とは対向するように配置される。
【0073】次に、タイバー切断・除去工程(S20)
およびリードフレームの所定の部分をカットする工程
(リードカット工程)を実施する。
およびリードフレームの所定の部分をカットする工程
(リードカット工程)を実施する。
【0074】その後、所定の特性を示すかどうかの検査
工程(S21)を実施する。このようにして、図7に示
すようなフォトインタラプタ13を得ることができる。
この場合にも、本発明の実施の形態1による効果と同様
に、製造コストを低減できるとともに、鉛を含まないフ
ォトインタラプタ13を得ることができる。
工程(S21)を実施する。このようにして、図7に示
すようなフォトインタラプタ13を得ることができる。
この場合にも、本発明の実施の形態1による効果と同様
に、製造コストを低減できるとともに、鉛を含まないフ
ォトインタラプタ13を得ることができる。
【0075】なお、このような発光チップ部と受光チッ
プ部とを用いた他の光半導体素子、たとえば図8に示す
ようなフォトカプラ14も、同様の製造工程により製造
することができる。この場合にも、同様の効果を得るこ
とができる。図8は、図6に示した製造方法によって製
造される半導体装置の他の例としてのフォトカプラを示
す断面模式図である。
プ部とを用いた他の光半導体素子、たとえば図8に示す
ようなフォトカプラ14も、同様の製造工程により製造
することができる。この場合にも、同様の効果を得るこ
とができる。図8は、図6に示した製造方法によって製
造される半導体装置の他の例としてのフォトカプラを示
す断面模式図である。
【0076】また、上記の本発明の実施の形態1および
2においえは、短冊状のリードフレームを用いた場合を
説明したが、全ての製造工程を1つの製造ラインで連続
して実施することが可能であるため、帯状のリードフレ
ーム(いわゆるフープ状リードフレーム)を用いること
もできる。この場合、生産効率を向上させることができ
る。
2においえは、短冊状のリードフレームを用いた場合を
説明したが、全ての製造工程を1つの製造ラインで連続
して実施することが可能であるため、帯状のリードフレ
ーム(いわゆるフープ状リードフレーム)を用いること
もできる。この場合、生産効率を向上させることができ
る。
【0077】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
【0078】
【発明の効果】このように、本発明によれば、予めチッ
プ搭載部およびボンディング部に第1のめっき膜を形成
するとともにリード部にいわゆる鉛フリーめっき膜から
なる第2のめっき膜を形成したリードフレームを用いる
ことにより、モールド工程後の外装めっき工程を省略で
きるので、半導体装置の製造工程を簡略化するとともに
工程のインライン化を実現できる。この結果、半導体装
置の製造コストを低減できる。
プ搭載部およびボンディング部に第1のめっき膜を形成
するとともにリード部にいわゆる鉛フリーめっき膜から
なる第2のめっき膜を形成したリードフレームを用いる
ことにより、モールド工程後の外装めっき工程を省略で
きるので、半導体装置の製造工程を簡略化するとともに
工程のインライン化を実現できる。この結果、半導体装
置の製造コストを低減できる。
【図1】 本発明による半導体装置の製造方法の実施の
形態1を説明するためのフローチャートである。
形態1を説明するためのフローチャートである。
【図2】 ワイヤボンド工程(S3)までを実施したリ
ードフレームを示す模式図である。
ードフレームを示す模式図である。
【図3】 モールド工程(S4)を実施した後の構造を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図4】 本発明による半導体装置を示す模式図であ
る。
る。
【図5】 図4の線分V−Vにおける断面模式図であ
る。
る。
【図6】 本発明による半導体装置の製造方法の実施の
形態2を示すフローチャートである。
形態2を示すフローチャートである。
【図7】 図6に示した製造方法によって製造される半
導体装置の例としてのフォトインタラプタを示す断面模
式図である。
導体装置の例としてのフォトインタラプタを示す断面模
式図である。
【図8】 図6に示した製造方法によって製造される半
導体装置の他の例としてのフォトカプラを示す断面模式
図である。
導体装置の他の例としてのフォトカプラを示す断面模式
図である。
【図9】 従来の光半導体素子の製造方法を説明するた
めの工程図である。
めの工程図である。
【図10】 モールド工程(S103)を実施した後の
構造を示す模式図である。
構造を示す模式図である。
【図11】 外装めっきを行なう工程(S104)後に
得られる構造を示す断面模式図である。
得られる構造を示す断面模式図である。
1 リードフレーム、2,2a,2b 銀めっき膜、3
半導体チップ、4,4a,4b 銀ペースト、5,5
a,5b 金細線、6,6a,6b 透明エポキシ樹
脂、8 タイバー、9,9a,9b Sn−Cuめっき
膜、10 発光チップ、11 チップ搭載部、12 ボ
ンディング部、13 フォトインタラプタ、14 フォ
トカプラ、15 受光チップ、16 エポキシ樹脂。
半導体チップ、4,4a,4b 銀ペースト、5,5
a,5b 金細線、6,6a,6b 透明エポキシ樹
脂、8 タイバー、9,9a,9b Sn−Cuめっき
膜、10 発光チップ、11 チップ搭載部、12 ボ
ンディング部、13 フォトインタラプタ、14 フォ
トカプラ、15 受光チップ、16 エポキシ樹脂。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M109 AA01 BA01 EC11 EE12 FA10 GA01 5F041 AA42 DA01 DA06 DA17 DA21 DA55 5F067 AA00 DC15 DC16 5F088 AA01 BA16 JA02 JA06 JA18 5F089 AB03 BB05 BC25 EA04 EA06
Claims (11)
- 【請求項1】 リードフレームのチップ搭載部とボンデ
ィング部とに第1のめっき膜を形成し、リードフレーム
のリード部に鉛以外の金属からなる第2のめっき膜を形
成するめっき工程と、 前記めっき工程の後、前記リードフレームのチップ搭載
部に半導体チップを設置する工程と、 前記チップ搭載部に設置された前記半導体チップと前記
ボンディング部とを電気的に接続する内部配線を形成す
る工程と、 前記チップ搭載部に設置された半導体チップと前記内部
配線とを樹脂により封止する工程とを備える、半導体装
置の製造方法。 - 【請求項2】 前記第1および第2のめっき膜の軟化温
度は、前記半導体チップを設置する工程においてリード
フレームが到達する温度、前記内部配線を形成する工程
においてリードフレームが到達する温度および前記樹脂
により封止する工程においてリードフレームが到達する
温度のうちいずれの温度よりも高い、請求項1に記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記第1および第2のめっき膜の軟化温
度は170℃より高い、請求項2に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項4】 前記第1のめっき膜は銀を含む、請求項
1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記第2のめっき膜は錫‐銅系合金また
は錫‐ビスマス系合金を含む、請求項1〜4のいずれか
1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記錫‐銅系合金における銅の含有率ま
たは前記錫‐ビスマス系合金におけるビスマスの含有率
が1質量%以上6質量%以下である、請求項5に記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記樹脂により封止する工程は、前記半
導体チップと前記内部配線とを光学的に透明な樹脂によ
り封止することを含む、請求項1〜6のいずれか1項に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 前記半導体チップは発光素子および受光
素子からなる群から選択される1つである、請求項7に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記半導体装置は、フォトカプラおよび
フォトインタラプタからなる群から選択される一つであ
る、請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項10】 前記リードフレームは帯状のリードフ
レームである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
の半導体装置の製造方法により製造された半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000386491A JP2002190563A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000386491A JP2002190563A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002190563A true JP2002190563A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18853583
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000386491A Pending JP2002190563A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002190563A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008192949A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置およびその製造方法 |
JP2012182215A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置の製造方法 |
JP2013026371A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Sanken Electric Co Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
JP2016154255A (ja) * | 2011-02-28 | 2016-08-25 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP2018060932A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | ローム株式会社 | Ledパッケージ |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000386491A patent/JP2002190563A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008192949A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置およびその製造方法 |
JP4650436B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2011-03-16 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
JP2012182215A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置の製造方法 |
JP2016154255A (ja) * | 2011-02-28 | 2016-08-25 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP2013026371A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Sanken Electric Co Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
JP2018060932A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | ローム株式会社 | Ledパッケージ |
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