JP2006294657A - 半導体レーザ装置の製造方法およびリードカット方法とリードカット用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームを用いながら、その後の検査で支障を来たすことなく、コストダウンを図ることができ、また、切りクズが発生しない半導体レーザ装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード端子が設けられたリード形成部とを有する部分を同じ向きで複数列でかつ複数行に連結したリードフレームを作成するリードフレーム作成工程Ｐ１と、前記リードフレームを前記列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームに１次カットする短冊カット工程Ｐ６とを含む。この製造方法により、縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームを採用できて、材料利用効率を上げてコストダウンを図ることができながら、分割リードフレームに対して従来と同様な検査装置を用いてスクリーニングおよび特性検査することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体レーザ装置の製造方法および半導体レーザ装置を個片にリードカットする方法ならびにそのリードカット用金型に関する。

近年、半導体レーザ装置を用いた携帯電話やモバイル式パーソナルコンピュータ等の小型軽量化および低価格化の要求に伴って、半導体レーザ装置の小型化および低価格化が図られている。特に光ピックアップ装置に用いられる半導体レーザ装置は、これらの要求が強く、従来の丸型キャン（ＣＡＮ）パッケージに代わって、リードフレームおよび樹脂モールドからなるパッケージを用いた半導体レーザ装置が開発されてきている。このような半導体レーザ装置は、例えば特許文献１等に開示されている。

図１６は従来の半導体レーザ装置の製造方法を示すフローチャートである。また、図１７〜図２１は、従来の半導体レーザ装置の製造方法で用いられるリードフレームの一例を示す図で、図１７（ａ）はリードフレーム全体の平面図であり、図１７（ｂ）はその一部を拡大した拡大平面図、図１８（ａ）は半導体レーザ素子を保護するガード枠を樹脂封止により形成したリードフレームの全体平面図、図１８（ｂ）はそのリードフレーム全体の斜視図、図１９はそのリードフレームの一部を拡大した斜視図、図２０は半導体レーザ素子を搭載したシリコン製のサブ基板をリードフレームにマウントした斜視図、図２１（ａ）はサブ基板および半導体レーザ素子とリードフレームのインナーリードとをワイヤボンドした状態の拡大平面図、図２１（ｂ）はタイバーとリード端子の一部とを切断して取り除く前のリードフレームの一部を拡大した平面図、図２２はタイバーとリード端子との接続部の一部を切断して取り除いた後のリードフレームの一部を拡大した平面図である。

以下、これらの図面を参照しながら従来の半導体レーザ装置の製造方法について説明する。図１６のフローチャートに示すように、従来の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード形成部とが一対になった半導体レーザ装置の支持材料（以下、支持部材と呼ぶ）を１列に並ぶように複数個連結した形状のリードフレームを作成して準備する第１の工程（リードフレーム作成工程）Ｐ２１と、搭載される半導体レーザ素子を保護するためのガード枠を樹脂封止により形成する第２の工程（樹脂封止（ガード枠形成）工程）Ｐ２２と、リードフレームのダイパッド部に、半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板をマウントする第３の工程（ダイスボンド（マウント）工程）Ｐ２３と、半導体レーザ素子の電極とリードフレームのインナーリードとを金属細線で電気接続する第４の工程（ワイヤボンド工程）Ｐ２４と、リードフレームのタイバーとリード端子の一部とをカットする第５の工程（タイバーカット工程）Ｐ２５と、リードフレーム単位でソケットに挿入して、恒温槽の中で半導体レーザ素子を発光させながら特性変動を検査する第６の工程（スクリーニング工程）Ｐ２６と、リードフレームの状態で半導体レーザ装置の特性検査を行う第７の工程（特性検査工程）Ｐ２７と、リードフレームを個片にカットする第８の工程（個片カット工程）Ｐ２８と、を少なくとも含むように構成されている。

次に、図１７〜図２８を参照して従来の半導体レーザ装置の製造方法の具体的な動作を説明する。
まず、第１の工程Ｐ２１において、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、素子搭載部４１とリード形成部４２とが一対になった半導体レーザ装置の支持材料４３が単列で複数個配列されているリードフレーム４４を準備する。また、リードフレーム４４の短辺に沿う方向に対して片側となる箇所（図１７（ａ）においては下側となる端辺部）には、送り穴４５と位置決め用の穴４６とがリードフレーム４４の長辺方向に沿って所定のピッチで並ぶように設けられている。

次に、第２の工程Ｐ２２で、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子を保護するためのガード枠４７をモールド装置（図示せず）により一括で樹脂成型により形成する。なお、図１８（ｂ）はリードフレーム全体の斜視図で、図１９はその一部を拡大したものである。

次に、第３の工程Ｐ２３で、図２０に示すように、各支持部材４３の素子搭載部４１に、予め半導体レーザ素子５１が搭載済のサブ基板５２をマウントする。
次に、第４の工程Ｐ２４で、図２１（ａ）に示すように、半導体レーザ素子５１の表面電極５３と支持部材４３のインナーリード部５４との間を電気的に接続するように金属細線５５を配線する。

次に、第５の工程Ｐ２５で、図２１（ｂ）に示すリードフレーム４４のタイバー４８と、リード形成部４２の３本のリード端子４９ａ，４９ｂ，４９ｃの内の２本のリード端子４９ａ，４９ｃとを、パンチ金型（図示せず）で切断する。なお、図２２は、図２１（ｂ）に示す状態から切断した後の状態を示す。このように３本のリード端子４９ａ，４９ｂ，４９ｃの内、１本のリード端子４９ｂのみリードフレーム４４の幹フレーム５０に繋がった状態にすることで、リードフレーム４４の幹フレーム５０から他の２本のリード端子４９ａ，４９ｃを電気的に独立させることができ、次工程で半導体レーザ装置毎に特性検査を行えるようにする。

図２３（ａ）〜（ｃ）は、このときの１本のリード端子４９ｂ以外のリード端子４９ａ，４９ｃを切断する金型内部の断面の様子をパンチが下降する順に示したものである。図２３（ａ）に示すように、ダイ６９に載せられたリードフレーム４４のリード端子４９ａ，４９ｃは、パンチ７０が下降することで、図２３（ｂ）に示すように、パンチ７０の先端７１と後端７２とで切断され、リード端子４９ａ，４９ｃの一部が切りクズ７３として切り離される。次に、図２３（ｃ）に示すように、パンチ７０が上昇すると、切りクズ７３もパンチ７０と共に舞い上がり、ガイド枠４７内に侵入する場合もある。

図２４（ａ）〜（ｃ）はリードフレーム４４のタイバー４８を金型でカットする様子を示したものである。図２４（ａ）に示すように、タイバー４８についても同様にタイバー４８の一部が切りクズ８３として発生し、図２４（ｃ）に示すように、パンチ８０が上昇したときに共に舞い上がり、浮遊異物となる。

次に、第６の工程Ｐ２６で、図２５（ａ）に示すようなスクリーニング検査用のスクリーニングボード５９に搭載されているソケット６０に、リードフレーム４４を挿入する。図２５（ｂ）に示すように、各ソケット６０には複数並べられた受光装置６５が配置されており、リードフレーム４４の前方向（図２５（ａ）、（ｂ）においては略右方向、図２６においては上方）へ発光したレーザ光を受光装置６５により受光してスクリーニング検査を行う。図２６はリードフレーム４４をソケット６０に挿入する前の状態での両者を平面図で表したものである。図２６に示すように、リードフレーム４４の片端側に位置決め穴４６があり、この位置決め穴４６を、ソケット６０側の位置決めピン６１と嵌合させることで、半導体レーザ素子５１と受光装置６５との正確な位置合わせを行うことができ、かつ支持部材４３のリード端子４９ａ，４９ｂ，４９ｃとソケット６０側のコンタクト６３とが正しい位置で接触させることができる。リードフレーム４４が挿入されたソケット６０が取り付けられている前記スクリーニングボード５９を恒温槽（図示せず）の所定箇所に装着することで、ボード端子部６６がテスター（図示せず）に接続され、この状態で、支持部材４３に搭載された各半導体レーザ装置６４の高温または低温における特性変動を個別に検査する。

次に、第７の工程Ｐ２７で、リードフレーム４４の状態で半導体レーザ装置６４の特性を個別に検査する。図２７に示すように、リードフレーム４４の前方に測定用の受光装置６７が配置されており、さまざまな特性を１個ずつコンタクト端子６８でリード端子４９ａ，４９ｂ，４９ｃに電流を流しながら検査する。

次に、第８の工程Ｐ２８で、図２２（ａ）、図２６、図２８（ａ）に示すように、リードフレーム４４の支持部材４３のリード端子４９ｂをパンチにより切断して個片化する。リード端子４９ａ，４９ｂ，４９ｃが３つである場合には、２つのリード端子４９ａ，４９ｃは、上述したようにタイバーカット工程Ｐ２５ですでに切断されているが、残り１つのリード端子４９ｂは支持部材４３同士を連結するためにリードフレーム４４に繋がった状態である。本個片カット工程Ｐ２８はこの繋がったリード端子４９ｂを切断して支持部材４３を個片化し、図２８（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体レーザ装置６４の外形を完成させることである。

このときのリード端子４９ｂを切断する様子は、第５の工程Ｐ２５で説明した金型内部の様子を示す図２３（ａ）〜（ｃ）と同様であり、同様の切断クズ７３が発生する。
なお、第６の工程Ｐ２６から第７の工程Ｐ２７については、第８の工程Ｐ２８後に実施する方法もあるが、本半導体レーザ装置６４は、図２８（ｂ）に示すように、非常に小さく、また半導体レーザ素子５１および電気配線用の金属細線５５が剥き出しであることから、非常に取り扱いにくく、できるだけ繋げた状態で一括処理することが望ましいためにリードフレーム４４の状態で実施している。

以上の第１〜第８の工程Ｐ２１〜Ｐ２８を経て、半導体レーザ装置６４は完成し、梱包出荷される。
特開平６−４５７０９号公報 特開平４−２６０３６０号公報

このように、従来の半導体レーザ装置の製造方法では、第６の工程（スクリーニング工程Ｐ２６）および第７の工程（特性検査工程Ｐ２７）をリードフレーム４４の状態で実施するために、図２６に示すように、発光方向が半導体レーザ装置６４の前方向であるが故に、リードフレーム４４を単列にしておくか、または発光方向を外側に向けて、特許文献２に示すように、２列配置にして、測定用の受光装置と干渉しないように支持部材を配置しなければならなかった。つまり、リードフレーム４４に繋がった状態である半導体レーザ装置６４の発光方向が、スクリーニング検査用のスクリーニングボード５９のソケット６０に設けられている受光装置６５に合うように、構成しなければならず、その結果、リードフレームの材料利用効率を上げるべく、縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームにすることは困難であり、リードフレームの材料利用効率が悪いために、コストダウンをあまり図れなかった。

また、従来の半導体レーザ装置の製造方法および従来のリードカット金型では、タイバー４８とリード端子４９ａ，４９ｂ，４９ｃとをカットしたとき、またはリードフレーム４４から支持部材４３を切り離すときに、それぞれ切りクズ７３、８３が発生し、それが浮遊異物となる欠点があった。半導体レーザ装置６４は、半導体レーザ素子５１および電気的接続手段の金属細線５５はガード枠４７に保護されているだけで、完全に覆われているわけではなく、剥き出しの状態にあるため、この浮遊異物が半導体レーザ素子５１あるいは金属細線５５に接触して、故障の原因となるという課題があった。また、リードフレーム４４の状態で一括に多数個を処理するために膨大な量の切りクズ７３、８３が発生する。

本発明は上記課題を解決するもので、縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームを用いながら、その後の検査で支障を来たすことがなく、コストダウンを図ることができ、また、切りクズが発生しない半導体レーザ装置の製造方法およびリードカット方法とその金型を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード端子が設けられたリード形成部とを有する部分を同じ向きで複数列でかつ複数行に連結したリードフレームを作成するリードフレーム作成工程と、前記リードフレームを前記列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームに１次カットする短冊カット工程を含むことを特徴とする。

この製造方法により、縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームを採用することができて、材料利用効率を上げてコストダウンを図ることができながら、前記リードフレームを前記列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームに１次カットすることで、分割リードフレームに対して従来と同様な検査装置を用いてスクリーニングおよび特性検査することができる。

また、本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、リードフレームのタイバーをカットした後に、リードフレームの素子搭載部に半導体レーザ素子またはこの半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板をマウントすることを特徴とする。

このように、タイバーカットを半導体レーザ素子の搭載前に実施することで、タイバーカットした際に発生する切りクズが半導体レーザ素子や金属細線に接触することがなくなり、これらに起因した故障を防止することができる。

また、本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、リードフレームのリード端子の一部をカットして半導体レーザ装置をリードフレームから切り離す工程を有し、この際に、切りクズは折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにすることを特徴とする。

この方法により、不要な箇所を良好に除去できながら、切りクズが発生しない。したがって、切りクズが浮遊異物となって半導体レーザ素子や金属細線に接触して故障の原因になることがない。

また、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード端子が設けられたリード形成部とを有する部分を同じ向きで複数列でかつ複数行に連結したリードフレームを作成するリードフレーム作成工程と、搭載される半導体レーザ素子を保護するためにガード枠を形成するガード枠形成工程と、前記リードフレームのタイバーとリード端子の一部をカットするタイバーカット工程と、前記リードフレームの素子搭載部に半導体レーザ素子またはこの半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板をマウントするマウント工程と、半導体レーザ素子の電極と前記リードフレームのインナーリードとを金属細線で電気接続するワイヤボンド工程と、前記リードフレームを列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームにする短冊カット工程と、前記単列となった分割リードフレーム単位で検査用治具に装着して半導体レーザ素子の特性検査を行う検査工程と、単列の分割リードフレームから個片の半導体レーザ装置にカットする個片カット工程とを含むことを特徴とする。

この方法によれば、縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームを採用することができて、材料利用効率を上げてコストダウンを図ることができながら、前記リードフレームを前記列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームに１次カットすることで、分割リードフレームに対して従来と同様な検査装置を用いてスクリーニングおよび特性検査することができ、また、タイバーカットを半導体レーザ素子の搭載前に実施することで、タイバーカットした際に発生する切りクズが半導体レーザ素子や金属細線に接触することがなくなり、これらに起因した故障を防止することができる。

また、リードフレームのリード端子の一部をカットして半導体装置をリードフレームから切り離すリードカット用金型として、ダイに対して昇降されるパンチに、リード端子に当接してリード端子とリード端子の不要部との境界部を切断する切断用先端部と、リード端子の不要部とリードフレームとの境界部に当接して、この箇所を折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにする折曲用後端部とが設けられているリードカット用金型を用いることで、切りクズは折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにすることができて、不要な箇所を良好に除去できながら、切りクズが発生せず、切りクズが浮遊異物となって半導体レーザ素子や金属細線に接触して故障の原因になることがない。

なお、このリードカット用金型としては、パンチにおいて、切断用先端部のテーパ角度よりも、折曲用後端部のテーパ角度が大きくなるように形成されているものを用いたり、ダイにおけるパンチの折曲用後端部に臨む角部にテーパ面が形成されているものを用いたりするとよい。

以上のように、本発明の半導体レーザ装置の製造方法によれば、リードフレームの材料利用効率を上げるために縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームにすることが可能で、材料コストを大幅に低減させることができることに加えて、小さな半導体レーザ素子が連結された比較的サイズが大きいリードフレーム状態で、複数個の半導体レーザ装置を一括で搬送するとともに、ソケットに挿入して、スクリーニングができるので、作業の効率が大幅に向上できる。また、本発明のリードカット方法およびその金型によれば、従来の両側切断という方法ではなくて、片方は折り曲げという方法を採用して、リードカットしたときの切りクズが幹フレームに繋がったままなので、切りクズが半導体レーザ装置の内部に侵入して、金属細線の変形や切断、半導体レーザ素子へのカケや割れ、剥がれ等を発生させることが皆無となり、半導体レーザ装置として良好な信頼性を維持できる。

以下、本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法およびリードカット方法とその金型について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法のフローチャートである。また、図２〜図８、図１２、図１３は、この半導体レーザ装置の製造方法で用いられる親リードフレームなどの一例を示す図で、図２（ａ）は親リードフレームの全体の平面図、図２（ｂ）はその平面図の一部を拡大したもの、図２（ｃ）は親リードフレームに半導体レーザ素子を保護するガード枠を樹脂封止により形成した全体の平面図、図３（ａ）はガード枠を樹脂封止により形成した親リードフレームの全体の斜視図、図３（ｂ）はその一部を拡大した斜視図、図４（ａ）および（ｂ）はタイバーとリード端子との一部を切断して取り除く前および後の親リードフレームの一部を拡大した平面図、図５（ａ）は半導体レーザ素子を搭載したシリコン製のサブ基板をリードフレームにマウントした斜視図、図６はサブ基板および半導体レーザ素子とリードフレームのインナーリードとをワイヤボンドした平面図を拡大したもの、図７（ａ）はワイヤボンド後のフレーム全体を示した平面図、図７（ｂ）はワイヤボンドまで完了したリードフレームを短冊状に切断した子リードフレームの平面図、図８は短冊状に切断した子リードフレームの斜視図、図１２（ａ）および（ｂ）は子リードフレームから半導体レーザ装置をパンチ金型で個片化した後の状態を示す平面図と側面図、図１３は子リードフレームから半導体レーザ装置をパンチ金型で個片化した状態を示す斜視図である。

図１のフローチャートに示すように、本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード形成部とが一対になった半導体レーザ装置の支持材料（以下、支持部材と呼ぶ）を複数個連結した形状の親リードフレームを準備する第１の工程（リードフレーム作成工程）Ｐ１と、搭載される半導体レーザ素子を保護するためのガード枠を樹脂封止により形成する第２の工程（樹脂封止（ガード枠形成）工程）Ｐ２と、親リードフレームのタイバーとリード端子の一部とをカットする第３の工程（タイバーカット工程）Ｐ３と、親リードフレームのダイパッド部に、半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板をマウントする第４の工程（ダイスボンド（マウント）工程）Ｐ４と、半導体レーザ素子の電極と親リードフレームのインナーリードとを金属細線で電気接続する第５の工程（ワイヤボンド工程）Ｐ５と、複数個連結した親リードフレームを切断して単列の連結となる子リードフレーム（分割リードフレーム）とする第６の工程（短冊カット工程）Ｐ６と、子リードフレーム単位でソケットに挿入して、恒温槽の中で半導体レーザ素子を発光させながら特性変動を検査する第７の工程（スクリーニング（検査）工程）Ｐ７と、半導体レーザ装置の特性検査を行う第８の工程（特性検査（検査）工程）Ｐ８と、子リードフレームを個片にリードカットして個片化する第９の工程（個片カット工程）Ｐ９と、を少なくとも含むように構成されている。

次に、図２〜図１５を参照して本実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法の具体的な動作を説明する。
まず、第１の工程（リードフレーム作成工程）Ｐ１において、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、素子搭載部１とリード形成部２とが一対になった半導体装置の支持材料３（以下、支持部材３と呼ぶ）が、縦×横にｎ個×ｍ個配列されて連結された親リードフレーム４を準備する。本実施の形態では一例として、縦６個×横２４個が配列されており、１枚の親リードフレーム４で１４４個の半導体レーザ装置を生産することができる。支持部材３は全て同一方向になるように配列されている。また、親リードフレーム４の短辺方向に対して両端となる箇所には、後工程のワイヤボンド装置やダイスボンド装置で親リードフレーム４を搬送するときに使用する送り穴５（後述するように、位置決め穴としても利用可能である）が長辺方向に所定のピッチで並ぶように設けられている。

次に、第２の工程（樹脂封止（ガード枠形成）工程）Ｐ２で、図２（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子を保護するためのガード枠７をモールド装置（図示せず）により一括で樹脂成型により形成する。

次に、第３の工程（タイバーカット工程）Ｐ３で、図４（ａ）に示すように、親リードフレーム４のタイバー８とリード形成部２の３本のリード端子９ａ、９ｂ、９ｃの内の２本のリード端子９ａ、９ｃとをパンチ金型（図示せず）で切断する。なお、図４（ｂ）は切断後の状態を示す。このように３本のリード端子９ａ、９ｂ、９ｃの内、１本のリード端子９ｂのみ幹フレーム１０に繋がった状態にすることで、親リードフレーム４の幹フレーム１０から他の２本のリード端子９ａ、９ｃを電気的に独立させることができ、次工程で半導体レーザ装置毎に特性検査することを可能にする。

次に、第４の工程（ダイスボンド（マウント）工程）Ｐ４で、図５（ａ）に示すように、各支持部材３の素子搭載部１に予め半導体レーザ素子１１を搭載済のサブ基板１２をマウントする。なお、図５（ｂ）は半導体レーザ素子１１がサブ基板１２に搭載された状態を示す斜視図であり、１３は半導体レーザ素子１１の表面電極である。なお、サブ基板１２に、半導体レーザ素子１１のレーザ光を受光する面を持つ受光素子も設けられていてもよい。この場合には、一対の受発光部を有する半導体レーザ装置となる。

次に、第５の工程（ワイヤボンド工程）Ｐ５で、図６に示すように、半導体レーザ素子１１の表面電極１３と支持部材３のインナーリード部１４との間を電気的に接続するように金属細線１５を配線する。

次に、第６の工程（短冊カット工程）Ｐ６で、親リードフレーム４の短辺方向に沿って平行になる破線１６（図７（ａ）参照）で各列毎に短冊状に切断し、図７（ｂ）、図８に示すような子リードフレーム（分割フレーム）１７とする。この子リードフレーム１７は支持部材３を単列でｎ個配列したもの（本実施例では６個）であり、切断した子リードフレーム１７は全て同じ形状になる。また、親リードフレーム４の時に長辺方向の両端部に配置していた送り穴５は、子リードフレーム１７の長辺方向に対する両端部に配置され、次工程Ｐ８でソケット２０（図９参照）に挿入するときの位置決め穴となる。但し、送り穴５の横に別途位置決め穴１８を予め設けておいてもよい。

次に、第７の工程（スクリーニング（検査）工程）Ｐ７で、図９（ａ）に示すようなスクリーニング検査用のスクリーニングボード１９に搭載されているソケット２０に、子リードフレーム１７を装着し、スクリーニング検査を行う。図９（ｂ）はソケット２０の斜視図、図１０（ａ）は子リードフレーム１７をソケット２０に装着する前の両者の状態を示す平面図で表したもので、図１０（ｂ）は子リードフレーム１７をソケット２０に挿入した後の状態を示す平面図である。図１０（ａ）に示すように、子リードフレーム１７の両端に位置決め穴５または位置決め穴１８があり（本実施の形態では位置決め穴１８を位置決め穴として利用）、この位置決め穴１８をソケット２０側の位置決めピン２１と嵌合させることで、図１０（ｂ）に示すように、正確な位置合わせが行われ、半導体レーザ装置２４のリード部２２とソケット２０側のコンタクト２３とが正しく接触するようになっている。ソケット２０には子リードフレーム１７の前方に位置する箇所に半導体レーザ装置２４毎に受光装置２５が配置されている。ソケット２０が搭載されたスクリーニングボード１９を恒温槽に収納することで、ボード端子部２６がテスター（図示せず）と接続されるようになっており、この状態で、各半導体レーザ装置２４の高温または低温における特性変動が個別に検査される。

次に、第８の工程（特性検査（検査）工程）Ｐ８で、子リードフレーム１７の状態で半導体レーザ装置２４の特性を個別に検査する。図１１に示すように、子リードフレーム１７の前方に測定用の受光装置２７を配置させた状態で、１個ずつコンタクト端子２８でリード端子９ａ、９ｂ、９ｃに電流を流しながら、各半導体レーザ装置２４のさまざまな特性を検査する。

次に、第９の工程（個片カット工程）Ｐ９で、子リードフレーム１７の半導体レーザ装置２４のリード端子９ｂをパンチにより切断して半導体レーザ装置２４を個片化する。リード端子９ａ、９ｂ、９ｃが３つの場合には、２つのリード端子９ａ、９ｃは第３の工程（タイバーカット工程）Ｐ３でタイバー８と一緒にすでに切断されているが、残りの１つのリード端子９ｂは支持部材３同士を連結するために幹フレーム１０に繋がった状態である。したがって、第９の工程（個片カット工程）Ｐ９ではこの繋がったリード端子９ｂを切断して支持部材３を個片化し、半導体レーザ装置２４の外形を完成させる。ここで、図１２（ａ）、（ｂ）は子リードフレーム１７のリード端子９ｂを切断して個片化した様子を平面と側面で表した図、図１３はその斜視図である。

ここで、この第９の工程（個片カット工程）Ｐ９において、リード端子９ｂを切断する金型内部の断面図の様子をパンチが下降する順に示したものを図１４（ａ）〜（ｃ）に示す。これらの図に示すように、金型におけるパンチ３０の刃の後端（下降された際に最も後で当接する箇所）３０ａのテーパ角度αが大きく形成されており、図１４（ｃ）に示すように、この角度αが最下点でもパンチ３０の後端３０ａに対応するリード端子９ｂの切除部分の箇所３２は切断されない角度になっている。

図１４（ａ）に示すように、ダイ２９に載せられた子リードフレーム１７のリード端子９ｂにおいて、パンチ３０を下降させることで、図１４（ｂ）に示すように、パンチ３０の先端３０ｂでまずリード端子９ｂの切除部分の一方を切断する。さらにパンチ３０が下降して最下点に到達した様子を図１４（ｃ）に示す。図１４（ｃ）に示すように、金型におけるパンチ３０の刃の後端３０ａのテーパ角度αが大きく形成されており、最下点でもパンチ３０の後端に対応するリード端子９ｂの切除部分の箇所３２は切断されない角度になっているので、パンチ３０が下降すると、切断クズ３３の部分は折り曲げられ、幹フレーム１０に繋がったままで取り残される。これにより、切断クズ３３が分離して浮遊異物となることがなく、切断クズ３３が半導体レーザ素子１１や金属細線１５に接触して、金属細線１５の変形や切断、半導体レーザ素子１１へのカケや割れ、剥がれ等を発生させることが防止され、半導体レーザ装置２４として良好な信頼性を維持できる。

なお、前記第９の工程（個片カット工程）Ｐ９において以下のようなリードカット用の金型を用いてもよい。ここで、図１５（ａ）〜（ｃ）は第９の工程（個片カット工程）Ｐ９のリードカット用の金型の他の実施の形態を示す。これらの図に示すように、ダイ２９における幹フレーム１０が載せられ、かつパンチ３０により打ち抜かれる角部に、テーパ３４が設けられている。

図１５（ａ）に示すように、ダイ２９に載せられた子リードフレーム１７のリード端子９ｂはパンチ３０が下降することで、図１５（ｂ）に示すように、パンチ３０の先端３１でまずリード端子９ｂの切除部分の一方が切断される。さらにパンチ３０が下降して最下点に到達した様子を図１５（ｃ）に示す。図１５（ｃ）に示すように、ダイ２９にテーパ３４が設けられており、最下点でもパンチ３０の後端に対応するリード端子９ｂの切除部分の箇所３２は切断されない角度になっているので、パンチ３０が下降すると、切断クズ３３は折り曲げられ、幹フレーム１０に繋がったままで取り残される。これにより、切断クズ３３が分離して浮遊異物となることがなく、切断クズ３３が半導体レーザ素子１１や金属細線１５に接触して、金属細線１５の変形や切断、半導体レーザ素子１１へのカケや割れ、剥がれ等を発生させることが防止され、半導体レーザ装置２４として良好な信頼性を維持できる。なお、図１５（ａ）〜（ｃ）においては、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すパンチ３０と同じ構造のものを用いた場合を示しているが、これに限るものではない。

以上の工程を経て、半導体レーザ装置２４は完成し、梱包出荷される。
このように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法によれば、縦ｎ個×横ｍ個のような多数個採りのリードフレームとしての親リードフレーム４を採用することができて、材料利用効率を上げてコストダウンを図ることができながら、前記親リードフレーム４を列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームとしての子リードフレーム１７に１次カットすることで、子リードフレーム１７に対して従来と同様な検査装置を用いてスクリーニングおよび特性検査することができる。さらに、小さな半導体レーザ素子１１が連結された比較的サイズが大きい親リードフレーム４の状態で、複数の半導体レーザ装置２４を一括で搬送して、ソケット２０に挿入して、スクリーニングができるので、作業の効率が大幅に向上できる。

また、上記のように、親リードフレーム４のタイバー８のカットを半導体レーザ素子１１の搭載前に実施することで、タイバーカットした際に発生する切りクズが半導体レーザ素子１１や金属細線１５に接触することがなくなり、半導体レーザ装置２４として良好な信頼性を維持できる。

なお、上記実施の形態では、半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板を、リードフレームの素子搭載部にマウントする場合を述べたが、これに限るものではなく、リードフレームの素子搭載部に半導体レーザ素子をそのままマウントする場合でも適用可能である。

本発明の半導体レーザ装置の製造方法およびリードカット方法とリードカット用金型は、光ピックアップ装置などの各種の半導体レーザ装置の製造方法およびリードカット方法とリードカット用金型として特に適しているが、リードフレームに各種の電子部品を搭載する半導体装置の製造方法およびリードカット方法とリードカット用金型としても利用可能である。

本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造方法のフローチャートを示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法で用いる親リードフレームの全体の平面図を示し、（ｂ）はその親リードフレームの平面図の一部を拡大した要部拡大平面図を示し、（ｃ）は親リードフレームに半導体レーザ素子を保護するガード枠を樹脂封止により形成した全体平面図を示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法においてガード枠を樹脂封止により形成した親リードフレームの全体の斜視図を示し、（ｂ）はその一部を拡大した斜視図を示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法においてタイバーとリード端子との一部を切断して取り除く前の状態の親リードフレームの一部を拡大した平面図を示し、（ｂ）はタイバーとリード端子との一部を切断して取り除いた後の状態の親リードフレームの一部を拡大した平面図を示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法において半導体レーザ素子を搭載したシリコン製のサブ基板をリードフレームにマウントした斜視図を示し、（ｂ）は半導体レーザ素子を搭載したサブ基板の斜視図を示す。 同半導体レーザ装置の製造方法においてサブ基板および半導体レーザ素子とリードフレームのインナーリードとをワイヤボンドした拡大平面図を示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法においてワイヤボンド後のフレーム全体の平面図を示し、（ｂ）はワイヤボンドまで完了したリードフレームを短冊状に切断した子リードフレームの平面図を示す。 同半導体レーザ装置の製造方法において短冊状に切断した子リードフレームの斜視図を示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法においてソケットが搭載されているスクリーニングボードの斜視図を示し、（ｂ）はソケットの斜視図を示す。 （ａ）は同半導体レーザ装置の製造方法において子リードフレームをソケットに挿入する前の両者の状態の平面図を示し、（ｂ）は子リードフレームをソケットに挿入した後の状態の平面図を示す。 同半導体レーザ装置の製造方法において特性検査を行っている状態の斜視図を示す。 （ａ）および（ｂ）は同半導体レーザ装置の製造方法において子リードフレームから半導体レーザ装置を分離した状態の平面図および側面図を示す。 同半導体レーザ装置の製造方法において子リードフレームから半導体レーザ装置を分離した状態の斜視図を示す。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同半導体レーザ装置の製造方法において子リードフレームからリード端子を切断する金型内部の断面図を示す。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の他の半導体レーザ装置の製造方法において子リードフレームからリード端子を切断する金型内部の断面図を示す。 従来の半導体レーザ装置の製造方法のフローチャートを示す。 （ａ）は同従来の半導体レーザ装置の製造方法で用いられるリードフレームの全体の平面図を示し、（ｂ）はその平面図の一部を拡大した拡大平面図を示す。 （ａ）は同従来の半導体レーザ装置の製造方法で用いられるリードフレームに半導体レーザ素子を保護するガード枠を樹脂封止により形成した全体の平面図を示し、（ｂ）はその全体の斜視図を示す。 同従来の半導体レーザ装置の製造方法で用いられる、半導体レーザ素子を保護するガード枠を樹脂封止により形成したリードフレームの一部を拡大した斜視図を示す。 同従来の半導体レーザ装置の製造方法で用いられる半導体レーザ素子を搭載したシリコン製のサブ基板をリードフレームにマウントした状態の斜視図を示す。 （ａ）は同従来の半導体レーザ装置の製造方法においてサブ基板および半導体レーザ素子とリードフレームのインナーリードとをワイヤボンドした状態の要部拡大平面図を示し、（ｂ）はタイバーとリード端子の一部とを切断して取り除く前のリードフレームの一部を拡大した平面図を示す。 同従来の半導体レーザ装置の製造方法においてタイバーとリード端子との接続部の一部を切断して取り除いた後のリードフレームの一部を拡大した平面図を示す。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同従来の半導体レーザ装置の製造方法においてリードフレームからリード端子を切断する金型内部の断面図を示す。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同従来の半導体レーザ装置の製造方法においてリードフレームのタイバーを金型でカットする様子の断面図を示す。 （ａ）は同従来の半導体レーザ装置の製造方法においてソケットが搭載されているスクリーニングボードの斜視図を示し、（ｂ）はソケットの斜視図を示す。 同従来の半導体レーザ装置の製造方法においてリードフレームをソケットに挿入する状態の平面図を示す。 同従来の半導体レーザ装置の製造方法において特性検査を行っている状態の斜視図を示す。 （ａ）は同従来の半導体レーザ装置の製造方法において、リードフレームの支持部材のリード端子をパンチにより切断して半導体レーザ装置を個片化した状態の斜視図を示し、（ｂ）は半導体レーザ装置の斜視図を示す。

符号の説明

１ ・・・素子搭載部
２ ・・・リード形成部
３ ・・・支持部材
４ ・・・親リードフレーム（リードフレーム）
５ ・・・送り穴
７ ・・・ガード枠
８ ・・・タイバー
９ ・・・リード
９ａ、９ｂ、９ｃ・・・リード端子
１０ ・・・幹フレーム
１１ ・・・半導体レーザ装置
１２ ・・・サブ基板
１３ ・・・半導体レーザ素子の表面電極
１４ ・・・インナーリード
１５ ・・・金属細線
１７ ・・・子リードフレーム（分割リードフレーム）
１８ ・・・位置決め用穴
１９ ・・・スクリーニング検査用のスクリーニングボード
２０ ・・・スクリーニング検査用のソケット
２１ ・・・位置決め用ピン
２３ ・・・ソケットのコンタクト端子
２４ ・・・半導体レーザ装置
２５ ・・・スクリーニング検査用受光装置
２６ ・・・ボード端子部
２７ ・・・特性検査用受光装置
２８ ・・・特性検査用コンタクト端子
２９ ・・・ダイ
３０ ・・・リードカット用パンチ
３０ａ・・・パンチの先端部
３０ｂ・・・パンチの後端部
３３ ・・・切りクズ
３４ ・・・ダイに設けたテーパ

Claims (10)

1. 半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード端子が設けられたリード形成部とを有する部分を同じ向きで複数列でかつ複数行に連結したリードフレームを作成するリードフレーム作成工程と、前記リードフレームを前記列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームに１次カットする短冊カット工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
2. 単列となった分割リードフレーム単位で検査用治具に装着して半導体レーザ素子の特性検査を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置の製造方法。
3. リードフレームのタイバーをカットした後に、リードフレームの素子搭載部に半導体レーザ素子またはこの半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板をマウントすることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
4. 半導体レーザ素子を搭載する素子搭載部とリード端子が設けられたリード形成部とを有する半導体レーザ装置を製造する半導体レーザ装置の製造方法であって、前記素子搭載部と前記リード形成部とを有する部分を同じ向きで複数列でかつ複数行に連結したリードフレームを作成するリードフレーム作成工程と、搭載される半導体レーザ素子を保護するためにガード枠を形成するガード枠形成工程と、前記リードフレームのタイバーとリード端子の一部をカットするタイバーカット工程と、前記リードフレームの素子搭載部に半導体レーザ素子またはこの半導体レーザ素子を搭載済のサブ基板をマウントするマウント工程と、半導体レーザ素子の電極と前記リードフレームのインナーリードとを金属細線で電気接続するワイヤボンド工程と、前記リードフレームを列毎に切断して単列で短冊状の複数の分割リードフレームにする短冊カット工程と、前記単列となった分割リードフレーム単位で検査用治具に装着して半導体レーザ素子の特性検査を行う検査工程と、単列の分割リードフレームから個片の半導体レーザ装置にカットする個片カット工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
5. リードフレームのリード端子の一部をカットして半導体レーザ装置をリードフレームから切り離す工程を有し、この際に、切りクズは折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
6. リードフレームのリード端子の一部をカットして半導体レーザ装置をリードフレームから切り離す半導体レーザ装置のリードカット方法であって、リードフレームのリード端子の一部をカットした際に生じる不要部としての切りクズの一端側のみを切断し、切りクズの他端側は折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにすることを特徴とする半導体レーザ装置のリードカット方法。
7. リードフレームのリード端子の一部をカットして半導体装置をリードフレームから切り離す半導体装置のリードカット方法であって、リードフレームのリード端子の一部をカットした際に生じる不要部としての切りクズの一端側のみを切断し、切りクズの他端側は折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにすることを特徴とする半導体装置のリードカット方法。
8. リードフレームのリード端子の一部をカットして半導体装置をリードフレームから切り離すリードカット用金型であって、ダイに対して昇降されるパンチに、リード端子に当接してリード端子とリード端子の不要部との境界部を切断する切断用先端部と、リード端子の不要部とリードフレームとの境界部に当接して、この箇所を折り曲げてリードフレーム側に繋がったままにする折曲用後端部とが設けられていることを特徴とするリードカット用金型。
9. パンチにおいて、切断用先端部のテーパ角度よりも、折曲用後端部のテーパ角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項８に記載のリードカット用金型。
10. ダイにおけるパンチの折曲用後端部に臨む角部にテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載のリードカット用金型。

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