JP2009245960A - 半導体装置用パッケージ、半導体装置、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置において、樹脂成形コストを低く且つ樹脂バリの問題を解消する共に、樹脂成形部とリードとの界面全体に亘って密着性を確保することによって、半導体装置の信頼性を高める半導体装置用パッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】リードフレーム１０表面上に、機能性有機分子１６が自己組織化することによって有機被膜１５を形成する。機能性有機分子１６は、主骨格部１６ａの一端に金属に対する結合性を有する第一官能基１６ｂを備え、該主骨格部１６ａの他端に、樹脂外囲器を形成する樹脂に対して結合性を有する第二官能基１６ｃを備えている。有機被膜１５が形成されたリードフレーム１０に対して、エポキシ基あるいはアルコキシシリル基を含む熱可塑性樹脂を射出成形して樹脂外囲器を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体素子を実装するリードに樹脂成形を施した半導体装置用パッケージ及び半導体装置に関する。

一般に、集積回路（ＩＣ）や大規模集積回路（ＬＳＩ）等の半導体装置は、ワイヤボンディング等により半導体素子を配線リードに接続すると共に、当該配線リードの一部を外部に露出した状態で樹脂成形して製造される。

例えば、図５に示す光半導体装置では、リード部１１１及びリード部１１２が対向配置され、射出成型によって形成された樹脂外囲器１２０に包含されている。各リード部１１１及びリード部１１２は、樹脂外囲器１２０の開口部１２３の底面１２３ａに沿って配され、樹脂外囲器１２０の外へ延出している。そして、開口部１２３内において、リード部１１１上に光半導体素子１３０が固着され、当該光半導体素子１３０からリード部１１２にまたがってワイヤー１４０が接続され、光半導体素子１３０を含む開口部１２３内には透明熱硬化性樹脂からなる樹脂封止材１５０が充填されている。

このような半導体装置において、用いられる樹脂として、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂がある。
実開平３−８４５９号公報

熱硬化性樹脂で樹脂成型物を形成すると、耐熱性に優れ、リードフレームとの密着性も良好であるが、樹脂バリが発生しやすい。そして樹脂バリが生じたまま次の工程に進むと、アウターリードと基板との接合強度や電気的接触性に問題が生じ得る。従って、次の工程に入る前に樹脂バリを除去する工程が必要となるので、製造効率の低下や、製造コスト高となる。

一方、熱可塑性樹脂で樹脂成型物を形成すると、成形コストが低くなり、樹脂バリも発生しにくいが、リードとの密着性が得られにくい。
このような課題に対して、上記図２に示す半導体装置のように、リード部１１１及びリード部１１２と樹脂成形部との密着性を確保するために、リード部１１１及び凹凸を形成している半導体装置もある。

例えば上記図５に示す例では、リード部１１１及びリード部１１２における樹脂外囲器１２０と接する表面に、溝１１１ａおよび溝１１２ａが形成されている。
この技術によれば、樹脂外囲器１２０を樹脂成形する際に、リード部１１１の溝１１１ａおよびリード部１１２の溝１１２ａに樹脂が入り込んでアンカー効果を奏するので、リード部１１１およびリード部１１２と樹脂外囲器１２０との密着強度が期待できるが、リードと樹脂成形部とが接する面全体に亘って密着性を得ることは難しく、熱ストレスによって密着性が損なわれる恐れも有る。

また、半導体装置に対して高出力・高輝度化が要請されるのに伴い、リードと樹脂成形物との密着性が要求される。特に、組み立てや基板実装持に、環境問題を考慮した鉛フリーはんだを用いると、従来の鉛はんだよりも高温下で処理するので、リードと樹脂成形物との密着性が問題になりやすい。

本発明は、上記課題を解決するものであって、半導体装置用パッケージ，半導体装置及びその製造方法において、樹脂成形コストを低く且つ樹脂バリの問題を解消する共に、樹脂成形部とリードとの界面全体に亘って密着性を確保することによって、半導体装置の信頼性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の半導体装置用パッケージでは、表面部分に金属を含むリードの表面上に、機能性有機分子を自己組織化させることによって有機被膜を形成し、その有機被膜の少なくとも一部に覆うように、エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含む熱可塑性樹脂からなる樹脂成形物を形成した。

ここで、有機被膜の形成に用いる機能性有機分子としては、リードの表面部を構成する金属に対して結合性を持つ第一官能基と、熱可塑性樹脂に含まれるエポキシ基もしくはアルコキシシリル基に対して反応結合性を持つ第二官能基が配された化学構造を有するものを用いた。

上記の機能性有機分子は、メチレン鎖、フルオロメチレン鎖、シロキサン鎖、グリコール鎖の内、一種以上を含む主骨格部を有し、第一官能基が当該主骨格部の一端に、第二官能基が当該主骨格部の他端に結合されていることが好ましい。

第一官能基には、チオール基、スルフィド基、含窒素複素環基の内、一種以上を含み、第二官能基には、水酸基、第一級アミン基、第二級アミン基、無水カルボン酸基の内、一種以上を含むことが好ましい。

対向する第一リード部と第二リード部の対が一定の周期で繰り返して形成された帯状のリードフレームを用いる場合、第一リード部と第二リード部の各対に対して樹脂成型物を設ければよい。

光半導体装置用パッケージの場合、樹脂成型物として開口部を有する外囲器を成形し、各第一リード部及び第二リード部が、開口部から外囲器を横切って外部に延出するようにすればよい。

上記半導体装置用パッケージに対して、開口部に露出する第一リード部の上に、接合部材を介して光半導体素子を固着し、該素子の上に形成された電極と開口部に露出する第二リード部との間をワイヤーにてワイヤーボンドを施し、半導体素子を含む開口部に透明熱硬化性樹脂を充填して加熱固化させることによって樹脂封止すれば、光半導体装置となる。

この封止に用いる透明熱硬化性樹脂には、エポキシ基もしくはアルコキシシリル基が含有されていることが好ましい。

本発明の半導体装置用パッケージ，半導体装置及びその製造方法によれば、樹脂成形物が、熱硬化性樹脂ではなく熱可塑性樹脂で形成されているので、樹脂成形コストが低く且つ樹脂バリが生じにくい。

また、リードの表面部を構成する金属と、機能性有機分子の第一官能基とが化学結合し、熱可塑性樹脂に含まれるエポキシ基もしくはアルコキシシリル基と、機能性有機分子の第二官能基とが化学結合するので、リードと樹脂成型物との接合界面全面に亘って接合され、良好な密着性が得られる。

半導体素子は樹脂成型物の内部に実装されるが、上記のようにリードと樹脂成型物との密着性が良好になることによって、水分などが接合界面を通過して樹脂成形物の内部に侵入するのが抑えられるので、半導体素子の劣化が抑えられる（耐湿性が向上する）。

従って、本発明にかかる半導体装置用パッケージ及び半導体装置は、低コストで製造できると共に、耐湿性に優れるので高い信頼性が得られる。
特に、樹脂成型物を開口部を有する外囲器として、各第一リード部及び第二リード部を、開口部から外囲器を横切って外部に延出するよう形成した光半導体装置の場合、リードと樹脂外囲器との密着性が向上することによって、水分などが樹脂外囲器の開口部に侵入するのが抑えられるので、開口部内に実装される半導体素子の劣化を抑える効果が大きい。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１，２は、実施の形態にかかる光半導体装置とその製造方法を説明する図であって、図１はリードフレームの形状を示す上面図、図２（ａ）は光半導体装置の概略上面図、図２（ｂ）は光半導体装置の概略断面図である。

図１に示すように、リードフレーム１０には、互いに対向して配された第一リード部１１及び第二リード部１２の組が、一定の繰り返し周期で複数組配列されている。そして、図２に示すように、第一リード部１１及び第二リード部１２の各組に対して樹脂外囲器２０が設けられ、当該樹脂外囲器２０の開口部２３中に、光半導体素子３０とワイヤー４０が配設され、透明熱硬化性樹脂からなる樹脂封止材５０が充填されている。

リードフレーム１０は、少なくとも表面に金属を含む板体で形成する。すなわち、全体が金属からなる板材でもよいし、セラミックあるいは樹脂からなる板材の表面に、金属層を形成したものでもよい。

リードフレーム１０に含まれる金属としては、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、あるいは銅や鉄を含む合金、あるいは、金（Ａｕ），銀(Ａｇ)，パラジウム（Ｐｄ）といった貴金属が挙げられる。

このリードフレーム１０表面上には、有機被膜１５が形成されている（図３参照）。
図２に示すように、樹脂外囲器２０は、リードフレーム１０における第一リード部１１及び第二リード部１２の対向部分を包含するように形成されて、光半導体装置用パッケージが構成されている。

光半導体素子３０は、例えば、発光ダイオード、受光ダイオードあるいはレーザーダイオードである。
樹脂外囲器２０は擂鉢形状に成形され、その開口部２３内において、光半導体素子３０が第一リード部１１上に固着されており、樹脂外囲器２０はリフレクターとしての機能も有する。

樹脂外囲器２０は、第一リード部１１，第二リード部１２が載せられる底板部分２１と、光半導体素子３０を取り囲む枠体部２２とからなり、枠体部２２は、第一リード部１１及び第二リード部１２を跨ぐように形成されている。

すなわち、各リード部１１及びリード部１２は、枠体部２２をその内側から外側に横断するように延伸しており、第一リード部１１及び第二リード部１２において、枠体部２２より内側の部分（インナーリード部１１ａ，１２ａ）は、開口部２３の底部に配され、枠体部２２より外側のアウターリード部１１ｂ，１２ｂとなっている。

この樹脂外囲器２０は、エポキシ基あるいはアルコキシシリル基を含む熱可塑性樹脂を、射出成形することによって形成したものである。
（エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含む熱可塑性樹脂）
エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含む可塑性樹脂としては、一般的な熱可塑性のべースレジン（例えば、ポリフタルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタラート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、液晶ポリマー）に対して、エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含ませたものを用いる。

べースレジンにエポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含ませる形態は、べースレジンに対して、エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を化学修飾してもよいし、あるいは、フィラーや光安定材・難燃剤等・顔料等の添加剤をエポキシ基あるいはアルコキシシリル基で化学修飾し、その添加剤をベースレジンに分散させてもよい。

エポキシ基（オキシラン基）は、３員環のエーテル構造である。また、アルコキシシリル基の化学構造は、−Ｓｉ−（ＯＲ）₃，−ＳｉＨ−（ＯＲ）₂，−ＳｉＨ₂−（ＯＲ），≡Ｓｉ−ＯＲ，＝Ｓｉ−（ＯＲ）₂等である（Ｒは、アルキル基または水素を示す）。

これらのエポキシ基やアルコキシシリル基は、穏和な条件下で加水分解−縮合が可能な官能基である。
（有機被膜１５および機能性有機分子１６）
図３は、リードフレーム１０表面上に有機被膜１５が形成された様子を模式的に示す図である。また図３中に、有機被膜１５を構成する機能性有機分子１６の構造を模式的に示している。

有機被膜１５を構成する各機能性有機分子１６は、主骨格部１６ａの一端に金属に対する結合性を有する第一官能基１６ｂを備え、該主骨格部１６ａの他端に、樹脂外囲器２０を形成する樹脂に対して結合性を有する第二官能基１６ｃを備えている。

主骨格部１６ａ：
主骨格部１６ａは、有機被膜１５形成時に、隣接する機能性有機分子１６の主骨格部１６ａとの間で相互作用して、有機被膜１５を緻密に形成する役割を果たす。

主骨格部１６ａは、メチレン鎖、フルオロメチレン鎖、シロキサン鎖、グリコール鎖の内、一種以上を含む鎖状構造体であることが好ましい。なお、鎖状の主骨格部１６ａには側鎖が結合されていてもよい。

主骨格部１６ａが炭素鎖あるいはシロキサン鎖を主骨格とする鎖状の原子団であれば、機能性有機分子１６どうしが近接して配列して、緻密な有機被膜１５を形成しやすい。
特に主骨格部１６ａがメチレン鎖であれば、隣接する分子の主骨格部１６ａとの間で会合して機能性有機分子１６が緻密に配列されて、緻密な有機被膜１５を形成できる。

主骨格部１６ａがフルオロメチレン鎖である場合、疎水性が非常に強いため、有機被膜１５形成後に水分浸入するのを抑える役割を果たす。
主骨格部１６ａがシロキサン鎖である場合、耐熱性および耐候性に優れる。

なお、主骨格部１６ａが鎖状の場合、その鎖が長い方が、第一官能基１６ｂがリードフレーム１０の表面に被着する際に、隣接する機能性有機分子１６との相互作用が強くなって緻密な有機被膜１５を形成することができるが、主骨格部１６ａが長すぎると、リードフレーム１０へのハンダ付け性、ワイヤーボンディング性、ダイボンディング性等が損なわれ易くなる。

従って、鎖状の主骨格部１６ａにおいて、メチレン基（−ＣＨ₂−）、モノフルオロメチレン基（−ＣＨＦ−），ジフルオロメチレン基（−ＣＦ₂−）などが２〜４０個程度連結されていることが好ましい。

一方、主骨格部１６ａは、炭素などの原子が環状に結合した原子団（プリン環、ベンゼン環などの芳香族環、ダイヤモンドイド）であってもよい。
主骨格部１６ａにプリン環をはじめとする縮合芳香族複素環や、芳香族環を持つ化合物を用いれば、隣り合う主骨格部１６ａの間でロンドン分散力によるスタッキング効果を奏する。特にプリン環は、芳香族性を有するピリミジン環とイミダゾール環との縮合環からなる平面構造の含窒素縮合複素環であり、構造中の炭素のπ電子および窒素のｎ電子によって、プリン環同士の間にロンドン分散力が働いてスタッキング効果を奏する。従って、主骨格部１６ａがプリン環からなる機能性有機分子１６が自己組織化した被膜は膜自体が極めて安定している。

ダイヤモンドイドは、アダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタン、オクタマンタン、ノナマンタン、デカマンタン、ウンデカマンタンなどであって、適宜、フッ素や側鎖などが結合されていてもよい。ダイヤモンドイドは、正四面体構造を持ち各炭素の結合角が、炭素本来のｓｐ3混成軌道の角度(約１０９．５度)を成しているため、極めて安定な被膜が形成できる。

第一官能基１６ｂ：
第一官能基１６ｂは、リードフレーム１０の表面部分に存在する金属原子に対する結合性を有する原子団である。

そのために、第一官能基１６ｂに、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（ジスルフィド，−Ｓ−Ｓ−）、あるいは含窒素複素環（アゾール、アジン等）の内、一種以上を含むことが好ましい。

例えば、第一官能基１６ｂがチオール基を含めば、金（Ａｕ）や銀(Ａｇ)など１価以上の陽イオンになり得る金属原子に配位し、Ａｕ−Ｓ又はＡｇ−Ｓ等の共有結合性を呈する。同様に、第一官能基１６ｂがスルフィド（−Ｓ−Ｒ）、あるいはジスルフィド(−Ｓ−Ｓ−Ｒ)を含む場合も、金属に対する結合性を有する（Ｒはアルカンやアルケン等、任意の官能基）。

第一官能基１６ｂが、アゾールあるいはアジンを含めば、当該原子団中の窒素原子の非共有電子対が、２価以上の陽イオンになり得る金属に配位結合する。例えば、イミダゾール、ベンゾトリアゾール、トリアジン等は、主にＣｕ等と配位結合を形成しやすい。

第二官能基１６ｃ：
第二官能基１６ｃは、エポキシ基，アルコキシシリル基に対して結合性を有する原子団である。

第二官能基１６ｃには、水酸基（−ＯＨ）、第一級アミン基（−ＮＨ₂）、第二級アミン基（−ＮＨＲ）、無水カルボン酸基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）基の内、一種以上を含むことが好ましい（Ｒはアルカンやアルケン等、任意の官能基）。

これら水酸基、第一級アミン基、第二級アミン基、無水カルボン酸は、熱可塑性樹脂中のエポキシ基やアルコキシシリル基と反応して結合する。
上記有機被膜１５は、このような構造の機能性有機分子１６が、自己組織化してリードフレーム１０の表面上に配列されて形成されている。すなわち、図３に示すように、第一官能基１６ｂがリードフレーム１０の表面に配向し、主骨格部１６ａどうしが互いに平行になるように近接して配列される。各機能性有機分子１６は、第二官能基１６ｃが外方に向いているので、有機被膜１５の外側表面に沿って第二官能基１６ｃが配列されることになる。

リードフレーム１０上に形成された有機被膜１５は、緻密な単分子膜であって、その膜厚は、機能性有機分子１６の大きさに依存し、数ｎｍオーダーである。
有機被膜１５は、リードフレーム１０の表面全体に形成してもよいし、リードフレーム１０表面の一部領域だけに形成してもよいが、少なくとも樹脂外囲器２０が形成される領域には有機被膜１５を形成する。

有機被膜１５の外側表面には第二官能基１６ｃが、樹脂外囲器２０中の熱可塑性樹脂中のエポキシ基と結合するので、リードフレーム１０と樹脂外囲器２０とは、有機被膜１５を介して結合され、相互の密着性が確保される。

以下、光半導体装置の製造方法について説明する。
（有機被膜１５の形成）
図４は、有機被膜１５を形成する工程を示す図である。この工程は、分散液調整工程と、成膜工程とからなる。

分散液調整工程：
機能性有機分子１６を溶媒に分散させて分散液を作製する。溶媒としては、有機溶媒、水、あるいは両者の混合物を用いる。

溶媒に水を用いる場合、機能性有機分子１６を良好に分散させるために、必要に応じてアニオン系、カチオン系またはノニオン系の界面活性剤を添加する。さらに機能性有機分子１６を安定化させるため、ホウ酸系、リン酸系等のｐＨ緩衝剤を添加しても良い。

図４（ａ）に示すように、分散液中において、各機能性有機分子１６は、比較的高いギブス自由エネルギーを有し、互いに反発し合いながらランダムな運動（ブラウン運動）をしている。

成膜工程：
上記の分散液中に、リードフレーム１０を浸漬させると、図４（ｂ）に示すように、各機能性有機分子１６は、より安定な状態に移行しようとして自己組織化するので、各機能性有機分子１６は、第一官能基１６ｂをリードフレーム１０表面の金属と結合し、主骨格部１６ａを整列させた状態で配列される。それによって、リードフレーム１０上に、機能性有機分子１６からなる単分子膜である有機被膜１５が形成される。

分散液中から取り出したリードフレーム１０には、上記単分子膜以外に、余分な機能性有機分子１６が付着しているが、有機溶媒または水で洗浄すれば、余分な機能性有機分子１６を容易に除去することができる。

なお、上記のように分散液にリードフレーム１０を浸漬する方法によれば、リードフレーム１０の全表面に有機被膜１５が形成されるが、リードフレーム１０の表面を部分的にマスクして、樹脂外囲器２０で被覆される表面領域上だけに形成するようにしてもよい。

また、分散液にリードフレーム１０を浸漬する成膜方法には限定されず、例えばリードフレーム１０の表面に分散液を噴き付ける方法でも、同様に機能性有機分子１６を自己組織化して有機被膜１５を形成できる。

（樹脂外囲器２０の形成）
次に有機被膜１５が形成されたリードフレーム１０に対して、射出成形で樹脂外囲器２０を形成する。

具体的には、射出成形用金型のキャビティ内に、有機被膜付リードフレーム１０のリード部１１，１２を挿入するようにセットして、加熱されたエポキシ基もしくはアルコキシシリル基含有の熱可塑性樹脂をキャビティ内にインジェクションする。キャビティ内に充填されたエポキシ基もしくはアルコキシシリル基含有の熱可塑性樹脂は、冷却されて樹脂外囲器２０が形成される。

この間に、有機被膜１５の第二官能基１６ｃと熱可塑性樹脂に含まれるエポキシ基あるいはアルコキシシリル基とが化学結合するので、形成された樹脂外囲器２０は、有機被膜１５を介してリードフレーム１０に接合される。

以上で、光半導体装置用パッケージが作製される。
（光半導体素子３０の実装）
上記光半導体装置用パッケージにおいて、開口部２３の底面２３ａにインナーリード部１１ａ，１２ａが露出している。

このインナーリード部１１ａの上にＡｇペースト等の接合部材を介して光半導体素子３０を固着する。そして当該光半導体素子３０の上に形成された電極（不図示）と、第二リード部１２のインナーリード部１２ａとの間を、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ等から成るワイヤー４０でワイヤーボンドする。

（樹脂封止）
そして、光半導体素子３０を含む開口部２３に、透明熱硬化性樹脂を充填し、それを加熱して固化させる。それによって樹脂封止材５０が形成され、光半導体装置ができあがる。

樹脂封止材５０を形成する透明熱硬化性樹脂としては、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。
また、樹脂封止材５０を形成する透明熱硬化性樹脂として、エポキシ基あるいはアルコキシシリル基を含有するシリコーン樹脂を用いることも好ましい。

（本実施形態の光半導体装置による効果）
樹脂外囲器２０を熱可塑性樹脂で成形しているので、成形タクトが短く、アフターキュアも必要ないので生産効率がよく、成形に要するコストも低い。

また、樹脂バリも発生しにくいので、樹脂バリを除去する後処理工程が不要であって、製造効率が優れる。
リードフレーム１０と樹脂外囲器２０との界面には、有機被膜１５が介在しており、有機被膜１５の第二官能基１６ｃと樹脂外囲器２０に含まれるエポキシ基とが化学結合するので、リードフレーム１０と樹脂外囲器２０とが確実に密着する。

従って、外気中の水分などがリードフレーム１０と樹脂外囲器２０と間を通って開口部２３の中に侵入するのが抑えられ、水分による光半導体素子３０の劣化抑制効果を奏する。

また、製造工程でリードフレーム１０に熱が加わっても、樹脂外囲器２０との界面が剥がれにくいので、耐熱性向上にも寄与する。
また、リードフレーム１０と樹脂外囲器２０との密着性がよく隙間がないので、樹脂封止工程において硬化前の樹脂が隙間を通って外に漏れることがない。すなわち、アウターリード部１１ｂ，１２ｂに封止樹脂が付着することがないので、アウターリード部１１ｂ，１２ｂの半田付けがしやすい。

インナーリード部１１ａ，１２ａ表面上に有機被膜１５を形成しておいて、樹脂封止材５０を形成する透明熱硬化性樹脂としてエポキシ基もしくはアルコキシル基を含有する樹脂を用いれば、樹脂外囲器２０とリードフレーム１０との密着性に加えて、樹脂封止材５０とリードフレーム１０との密着性も良好に得ることが出来る。

（変形例など）
なお、上記実施の形態では、樹脂外囲器２０の開口部２３内に光半導体素子３０が配され、樹脂封止材５０で封止した光半導体装置を例にとって説明したが、これに限定されず、リードフレームに半導体素子を実装して、当該半導体素子を熱可塑性樹脂で封止して作成する半導体装置においても、本発明は適用でき、リードと樹脂成型物との密着性を向上することができる。

また上記実施の形態では、第一リード部１１と第二リード部１２の２本のリードが挿入された光半導体装置用パッケージを例にとって説明したが、半導体装置に配置されるリードの数や配置位置についても限定されることはなく、ＱＥＰ(Quad Flat Package型)，ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package），ＳＯＰ（Small Outline Package）など、様々なタイプの半導体装置に適用できる。

本発明によれば、光半導体装置において耐湿性に優れたものを低コストで提供することができ、特に、光半導体装置に対して有用である。

実施の形態にかかるリードフレームの形状を示す上面図である。 実施の形態にかかる光半導体装置の概略上面図、概略断面図である。 リードフレームの表面上に有機被膜が形成された様子を模式的に示す図である。 有機被膜を形成する工程を示す図である。 従来技術にかかる半導体装置を示す概略上面図、概略断面図である。

符号の説明

１０ リードフレーム
１１ 第一リード部
１２ 第二リード部
１５ 有機被膜
１６ 機能性有機分子
１６ａ 主骨格部
１６ｂ 第一官能基
１６ｃ 第二官能基
２０ 樹脂外囲器
２１ 底板部分
２２ 枠体部
２３ 開口部
２３ａ 底面
３０ 光半導体素子
４０ ワイヤー
５０ 樹脂封止材

Claims (14)

1. 表面部分に金属を含むリードの表面上に、機能性有機分子を自己組織化させることによって有機被膜を形成する有機被膜形成工程と、
   前記有機被膜の少なくとも一部に覆うように、エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含む熱可塑性樹脂からなる樹脂成形物を形成する樹脂成型物形成工程とを有し、
   前記有機被膜形成工程で用いる機能性有機分子は、
   前記リードの表面部を構成する金属に対して結合性を持つ第一官能基と、前記樹脂成型物形成工程で用いる熱可塑性樹脂に含まれるエポキシ基もしくはアルコキシシリル基に対して反応結合性を持つ第二官能基とが配された化学構造を有することを特徴とする半導体装置用パッケージの製造方法。
2. 前記機能性有機分子は、
   メチレン鎖、フルオロメチレン鎖、シロキサン鎖、グリコール鎖の内、一種以上を含む主骨格部を有し、
   前記第一官能基は当該主骨格部の一端に、前記第二官能基は当該主骨格部の他端に結合されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
3. 前記第一官能基は、チオール基、スルフィド基、含窒素複素環基の内、一種以上を含み、
   前記第二官能基は、水酸基、第一級アミン基、第二級アミン基、無水カルボン酸基の内、一種以上を含むことを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
4. 前記リードは、
   対向する第一リード部と第二リード部の対が一定の繰り返し周期で形成された帯状のリードフレームであって、
   前記樹脂成型物形成工程では、
   前記第一リード部と第二リード部の各対に対して樹脂成型物を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
5. 樹脂成型物形成工程で形成する樹脂成型物は、
   開口部を有する外囲器であって、
   前記各第一リード部及び第二リード部が、前記開口部から外囲器を横切って外部に延出するよう当該樹脂成型物を形成することを特徴とする請求項４記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
6. 請求項５記載の製造方法で製造した半導体装置用パッケージに対して、
   前記開口部内に露出する第一リード部の上に、接合部材を介して光半導体素子を固着し、該素子の上に形成された電極と該開口部内に露出する第二リード部との間をワイヤーボンドし、
   前記半導体素子を含む開口部に透明熱硬化性樹脂を充填して加熱固化させることによって封止することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
7. 前記透明熱硬化性樹脂が、
   エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含有することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
8. 表面部分に金属を含むリードの表面上に機能性有機分子が自己組織化した有機被膜が形成され、前記有機被膜の少なくとも一部に覆うように、エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含む熱可塑性樹脂からなる樹脂成形物が形成された半導体装置用パッケージであって、
   前記機能性有機分子は、第一官能基と第二官能基を有し、
   第一官能基が、前記リードを構成する金属に結合し、第二官能基が、前記熱可塑性樹脂に含まれるエポキシ基もしくはアルコキシシリル基と反応して結合していることを特徴とする半導体装置用パッケージ。
9. 前記機能性有機分子は、
   メチレン鎖、フルオロメチレン鎖、シロキサン鎖、グリコール鎖の内、一種以上を含む主骨格部を有し、
   前記第一官能基は当該主骨格部の一端に、前記第二官能基は当該主骨格部の他端に結合されていることを特徴とする請求項８記載の半導体装置用パッケージ。
10. 前記第一官能基は、チオール基、スルフィド基、含窒素複素環基の内、一種以上を含み、
    前記第二官能基は、水酸基、第一級アミン基、第二級アミン基、無水カルボン酸基の内、一種以上を含むことを特徴とする請求項８または９記載の半導体装置用パッケージ。
11. 前記リードは、
    対向する第一リード部と第二リード部の対が一定の周期で繰り返して形成された帯状のリードフレームであって、
    前記樹脂成型物は、
    前記第一リード部と第二リード部の各対に対して設けられていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか記載の半導体装置用パッケージ。
12. 当該樹脂成型物は、開口部を有する外囲器であって、
    前記各第一リード部及び第二リード部が、前記開口部から外囲器を横切って外部に延出するよう形成されている請求項８〜１１のいずれか記載の半導体装置用パッケージ。
13. 請求項１２記載の半導体装置用パッケージに対して、
    前記開口部内に露出する第一リード部の上に、接合部材を介して光半導体素子が固着され、該素子の上に形成された電極と該開口部内に露出する第二リード部との間がワイヤーボンドされ、
    前記半導体素子を含む開口部に透明熱硬化性樹脂が充填されて封止されていることを特徴とする光半導体装置。
14. 前記透明熱硬化性樹脂は、
    エポキシ基もしくはアルコキシシリル基を含有することを特徴とする請求項１２記載の半導体装置。

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