JP2701072B2 - 樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂封止型光結合半導体装置およびその製
造方法に関し、特には、半導体発光素子と半導体受光素
子が透光性のシリコーン硬化体により光学的に結合した
樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法に関す
る。
造方法に関し、特には、半導体発光素子と半導体受光素
子が透光性のシリコーン硬化体により光学的に結合した
樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法に関す
る。
光結合半導体装置は、半導体発光素子から出た光（入
力側電気信号）を半導体受光素子で受け、出力側に電気
信号を伝えるものであり、入出力間を電気的に絶縁した
まま信号のみを伝達する装置である。
力側電気信号）を半導体受光素子で受け、出力側に電気
信号を伝えるものであり、入出力間を電気的に絶縁した
まま信号のみを伝達する装置である。
光結合半導体装置は、無接点スイッチとして通信機
器，コンピュータ等に使用されており、今後も多用され
る傾向にある。
器，コンピュータ等に使用されており、今後も多用され
る傾向にある。
光結合半導体装置は、半導体発光素子と半導体受光素
子が透光性のシリコーン硬化体により光学的に結合し、
該シリコーン硬化体ごと封止用樹脂により封止成形され
てなる樹脂封止型半導体装置が代表的である。
子が透光性のシリコーン硬化体により光学的に結合し、
該シリコーン硬化体ごと封止用樹脂により封止成形され
てなる樹脂封止型半導体装置が代表的である。
樹脂封止型光結合半導体装置には、半導体発光素子と
半導体受光素子が対向位置にあり、両素子の間を透光性
のシリコーン硬化体により光学的に結合した対向型のも
の（特開昭59-220981号公報参照）と、半導体発光素子
と半導体受光素子が並列位置にあり、両素子を透光性の
シリコーン硬化体中に埋設し、シリコーン硬化体の上を
被覆する封止用樹脂面による反射効果を利用して光学的
に結合した反射型のもの（特開昭59-204285号公報参
照）とがある。対向型のものの絶縁耐圧を向上させるた
めに、半導体発光素子と半導体受光素子の間のシリコー
ン硬化体中に、該シリコーン硬化体を発光素子側と受光
素子側に二分するように絶縁性樹脂フィルムを介在させ
たもの、すなわち、絶縁フィルム介在型（特開昭61-214
585号公報参照）が知られている。
半導体受光素子が対向位置にあり、両素子の間を透光性
のシリコーン硬化体により光学的に結合した対向型のも
の（特開昭59-220981号公報参照）と、半導体発光素子
と半導体受光素子が並列位置にあり、両素子を透光性の
シリコーン硬化体中に埋設し、シリコーン硬化体の上を
被覆する封止用樹脂面による反射効果を利用して光学的
に結合した反射型のもの（特開昭59-204285号公報参
照）とがある。対向型のものの絶縁耐圧を向上させるた
めに、半導体発光素子と半導体受光素子の間のシリコー
ン硬化体中に、該シリコーン硬化体を発光素子側と受光
素子側に二分するように絶縁性樹脂フィルムを介在させ
たもの、すなわち、絶縁フィルム介在型（特開昭61-214
585号公報参照）が知られている。
ところが、対向型の樹脂封止型光結合半導体装置、反
射型の樹脂封止型光結合半導体装置ともに光路物質層で
あるシリコーン硬化体と封止用樹脂とが一見密着してい
るが、よく観察すると離隔しているため、絶縁耐圧が低
いという問題があった。すなわち、発光素子側の外部接
続用リード線と受光素子側の外部接続用リード線の間に
高電圧を印加すると、シリコーン硬化体と封止用樹脂の
界面の隙間で放電して半導体発光素子と半導体受光素子
が破壊されたり、シリコーン硬化体と封止用樹脂の界面
で絶縁破壊が起って半導体発光素子と半導体受光素子が
破壊されるという問題があった。また、耐湿性が低いと
いう問題があった。
射型の樹脂封止型光結合半導体装置ともに光路物質層で
あるシリコーン硬化体と封止用樹脂とが一見密着してい
るが、よく観察すると離隔しているため、絶縁耐圧が低
いという問題があった。すなわち、発光素子側の外部接
続用リード線と受光素子側の外部接続用リード線の間に
高電圧を印加すると、シリコーン硬化体と封止用樹脂の
界面の隙間で放電して半導体発光素子と半導体受光素子
が破壊されたり、シリコーン硬化体と封止用樹脂の界面
で絶縁破壊が起って半導体発光素子と半導体受光素子が
破壊されるという問題があった。また、耐湿性が低いと
いう問題があった。
対向型の樹脂封止型光結合半導体装置の改良品である
絶縁フィルム介在型のそれは、シリコーン硬化体と絶縁
フィルムとの密着性が十分でないため絶縁耐圧が十分で
なく、また、絶縁フィルム面で光反射されるため光伝導
効率が低いという問題があった。
絶縁フィルム介在型のそれは、シリコーン硬化体と絶縁
フィルムとの密着性が十分でないため絶縁耐圧が十分で
なく、また、絶縁フィルム面で光反射されるため光伝導
効率が低いという問題があった。
本発明は、かかる従来公知の樹脂封止型光結合半導体
装置の持つ問題点を解消すること、すなわち、絶縁耐圧
と耐湿性がすぐれ、光伝導効率が阻害されない樹脂封止
型光結合半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
装置の持つ問題点を解消すること、すなわち、絶縁耐圧
と耐湿性がすぐれ、光伝導効率が阻害されない樹脂封止
型光結合半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
〔課題の解決手段とその作用〕 これらの目的は、I.導電部材により外部接続用リード
線のインナーリード部に電気的に接続された半導体発光
素子と導電部材により外部接続用リード線のインナーリ
ード部に電気的に接続された半導体受光素子とが、該導
電部材の少なくとも該半導体素子に近接した部分および
該半導体素子が載置されたインナーリード部の少なくと
も該半導体素子に近接した部分と共に透光性のシリコー
ン硬化体中に接着状態で埋設されて光学的に結合してお
り、該シリコーン硬化体がインナーリード部の残部と共
に封止用樹脂により封止成形されてなる樹脂封止型光結
合半導体装置において、該シリコーン硬化体がその表面
のオゾン処理層またはオゾン処理に加えて紫外線照射処
理した層を介して該封止用樹脂に接着し一体化するよう
にすることにより達成される。
線のインナーリード部に電気的に接続された半導体発光
素子と導電部材により外部接続用リード線のインナーリ
ード部に電気的に接続された半導体受光素子とが、該導
電部材の少なくとも該半導体素子に近接した部分および
該半導体素子が載置されたインナーリード部の少なくと
も該半導体素子に近接した部分と共に透光性のシリコー
ン硬化体中に接着状態で埋設されて光学的に結合してお
り、該シリコーン硬化体がインナーリード部の残部と共
に封止用樹脂により封止成形されてなる樹脂封止型光結
合半導体装置において、該シリコーン硬化体がその表面
のオゾン処理層またはオゾン処理に加えて紫外線照射処
理した層を介して該封止用樹脂に接着し一体化するよう
にすることにより達成される。
本発明の樹脂封止型光結合半導体装置は、対向型と反
射型を代表例とする。
射型を代表例とする。
対向型は、外部接続用リード線のインナーリード部と
別のインナーリード部が距離をおいて平行にならんでお
り、一方のインナーリード部の内面上に半導体発光素子
が載置されており、他方のインナーリード部の内面上に
半導体受光素子が載置されており、半導体発光素子の能
動領域面と半導体受光素子の能動領域面とが向き合って
いる。
別のインナーリード部が距離をおいて平行にならんでお
り、一方のインナーリード部の内面上に半導体発光素子
が載置されており、他方のインナーリード部の内面上に
半導体受光素子が載置されており、半導体発光素子の能
動領域面と半導体受光素子の能動領域面とが向き合って
いる。
そして、半導体発光素子は導電部材、例えば、ボンデ
ィングワイヤにより半導体素子が載置されていないイン
ナーリード部に電気的に接続され、半導体発光素子は導
電部材、例えば、ボンディングワイヤにより半導体素子
が載置されていない別のインナーリード部に電気的に接
続されている。
ィングワイヤにより半導体素子が載置されていないイン
ナーリード部に電気的に接続され、半導体発光素子は導
電部材、例えば、ボンディングワイヤにより半導体素子
が載置されていない別のインナーリード部に電気的に接
続されている。
反射型は、外部接続用のリード線のインナーリード部
と別のインナーリード部が距離をおいて略同一高さにな
らんでおり、一方のインナーリード部の上面上に半導体
発光素子が載置され、他方のインナーリード部の上面上
にも半導体受光素子が載置されており、半導体発光素子
の能動領域面と半導体受光素子の能動領域面が同一方向
を向いている。
と別のインナーリード部が距離をおいて略同一高さにな
らんでおり、一方のインナーリード部の上面上に半導体
発光素子が載置され、他方のインナーリード部の上面上
にも半導体受光素子が載置されており、半導体発光素子
の能動領域面と半導体受光素子の能動領域面が同一方向
を向いている。
そして、半導体発光素子は導電部材、例えば、ボンデ
ィングワイヤにより半導体素子が載置されていないイン
ナーリード部に電気的に接続され、半導体受光素子は導
電部材、例えばボンディングワイヤにより半導体素子が
載置されていない別のインナーリード部に電気的に接続
されている。
ィングワイヤにより半導体素子が載置されていないイン
ナーリード部に電気的に接続され、半導体受光素子は導
電部材、例えばボンディングワイヤにより半導体素子が
載置されていない別のインナーリード部に電気的に接続
されている。
対向型、反射型のいずれも、半導体発光素子，導電部
材，例えば、ボンディングワイヤのうち少なくとも半導
体発光素子に近接した部分および半導体発光素子が載置
されたインナーリード部のうち少なくとも半導体発光素
子に近接した部分、ならびに、半導体受光素子，導電部
材，例えば、ボンディングワイヤのうち少なくとも半導
体受光素子に近接した部分および半導体受光素子が載置
されたインナーリード部のうち少なくとも半導体受光素
子に近接した部分は、同一の透光性のシリコーン硬化体
中に接着状態で埋設されている。
材，例えば、ボンディングワイヤのうち少なくとも半導
体発光素子に近接した部分および半導体発光素子が載置
されたインナーリード部のうち少なくとも半導体発光素
子に近接した部分、ならびに、半導体受光素子，導電部
材，例えば、ボンディングワイヤのうち少なくとも半導
体受光素子に近接した部分および半導体受光素子が載置
されたインナーリード部のうち少なくとも半導体受光素
子に近接した部分は、同一の透光性のシリコーン硬化体
中に接着状態で埋設されている。
換言すれば透光性のシリコーン硬化体は、半導体発光
素子，導電部材，例えば、ボンディングワイヤのうち少
なくとも半導体発光素子に近接した部分および半導体発
光素子が載置されたインナーリード部のうち少なくとも
半導体発光素子に近接した部分、ならびに、半導体受光
素子，導電部材，例えば、ボンディングワイヤのうち少
なくとも半導体受光素子に近接した部分および半導体受
光素子が載置されたインナーリード部のうち少なくとも
半導体受光素子に近接した部分に接着している。
素子，導電部材，例えば、ボンディングワイヤのうち少
なくとも半導体発光素子に近接した部分および半導体発
光素子が載置されたインナーリード部のうち少なくとも
半導体発光素子に近接した部分、ならびに、半導体受光
素子，導電部材，例えば、ボンディングワイヤのうち少
なくとも半導体受光素子に近接した部分および半導体受
光素子が載置されたインナーリード部のうち少なくとも
半導体受光素子に近接した部分に接着している。
なお、対向型，反射型ともに導電部材はシリコーン硬
化体中に全部埋設されていてもよい。また、半導体発光
素子が載置されたインナーリード部，半導体受光素子が
載置されたインナーリード部ともに大部分がシリコーン
硬化体中に埋設されていてもよい。また、導電部材が接
続したインナーリード部は、ともに大部分がシリコーン
硬化体中に埋設されていてもよい。対向型，反射型とも
に、シリコーン硬化体の表面は、オゾン処理あるいはオ
ゾン処理に加えて紫外線照射処理されている。
化体中に全部埋設されていてもよい。また、半導体発光
素子が載置されたインナーリード部，半導体受光素子が
載置されたインナーリード部ともに大部分がシリコーン
硬化体中に埋設されていてもよい。また、導電部材が接
続したインナーリード部は、ともに大部分がシリコーン
硬化体中に埋設されていてもよい。対向型，反射型とも
に、シリコーン硬化体の表面は、オゾン処理あるいはオ
ゾン処理に加えて紫外線照射処理されている。
表面にこのオゾン処理層あるいはオゾン処理に加えて
紫外線照射処理した層を有するシリコーン硬化体は、イ
ンナーリード部の残部および場合により導電部材の残部
と共に封止用樹脂により封止成形されており、オゾン処
理層あるいはオゾン処理に加えて紫外線照射処理した層
を介して封止用樹脂と接着し一体化している。
紫外線照射処理した層を有するシリコーン硬化体は、イ
ンナーリード部の残部および場合により導電部材の残部
と共に封止用樹脂により封止成形されており、オゾン処
理層あるいはオゾン処理に加えて紫外線照射処理した層
を介して封止用樹脂と接着し一体化している。
ここで、接着一体化とは、熱的ストレスや機械的スト
レスを負荷しても、シリコーン硬化体と封止用樹脂がそ
の界面で剥離することがなく、むりやりひきはがそうと
するとシリコーン硬化体と封止用樹脂のいずれかが破壊
するほど強固に接着していることをいう。
レスを負荷しても、シリコーン硬化体と封止用樹脂がそ
の界面で剥離することがなく、むりやりひきはがそうと
するとシリコーン硬化体と封止用樹脂のいずれかが破壊
するほど強固に接着していることをいう。
透光性のシリコーン硬化体は、半導体発光素子から発
せられた光が半導体受光素子に到達し、信号として感知
できる程度の透光性を有していれば着色されていてもよ
い。
せられた光が半導体受光素子に到達し、信号として感知
できる程度の透光性を有していれば着色されていてもよ
い。
また、透光性のシリコーン硬化体は、硬化性シリコー
ン組成物を室温下放置，加熱，紫外線照射，電子照射な
ど、いずれかひとつ以上の手段により硬化させたもので
あり、硬化前の形態は常温において液状，ペースト状，
餅状，粉粒状，固形状などのいずれであってもよい。透
光性のシリコーン硬化体は、常温において硬質レジン
状，ゴム状，ゲル状，これらの中間的性能のいずれであ
ってもよいが、絶縁耐圧の点で硬質レジン状がもっとも
好ましく、ついでゴム状が好ましい。
ン組成物を室温下放置，加熱，紫外線照射，電子照射な
ど、いずれかひとつ以上の手段により硬化させたもので
あり、硬化前の形態は常温において液状，ペースト状，
餅状，粉粒状，固形状などのいずれであってもよい。透
光性のシリコーン硬化体は、常温において硬質レジン
状，ゴム状，ゲル状，これらの中間的性能のいずれであ
ってもよいが、絶縁耐圧の点で硬質レジン状がもっとも
好ましく、ついでゴム状が好ましい。
シリコーン硬化体の代表例として、硬化状態でケイ
素原子結合水素原子を有するシリコーン硬化体、硬化
状態でケイ素原子結合加水分解性基を有するシリコーン
硬化体、硬化状態でケイ素原子結合水素原子とケイ素
原子結合加水分解性基を有するシリコーン硬化体があ
る。
素原子結合水素原子を有するシリコーン硬化体、硬化
状態でケイ素原子結合加水分解性基を有するシリコーン
硬化体、硬化状態でケイ素原子結合水素原子とケイ素
原子結合加水分解性基を有するシリコーン硬化体があ
る。
のシリコーン硬化体としては、例えばビニル基含有
オルガノポリシロキサン，オルガノハイドロジエンポリ
シロキサンおよび白金化合物触媒を主剤とし、ケイ素原
子結合ビニル基に対して、ケイ素原子化合水素原子が大
過剰になるような比率で配合した硬化性・自己接着性シ
リコーン組成物を硬化させたものがある。
オルガノポリシロキサン，オルガノハイドロジエンポリ
シロキサンおよび白金化合物触媒を主剤とし、ケイ素原
子結合ビニル基に対して、ケイ素原子化合水素原子が大
過剰になるような比率で配合した硬化性・自己接着性シ
リコーン組成物を硬化させたものがある。
のシリコーン硬化体としては、例えば、ビニル基含
有オルガノポリシロキサン，オルガノハイドロジエンポ
リシロキサン，反応性接着促進剤（例えば、ビニルトリ
アルコキシシラン，アリルトリアルコキシシランもしく
はγ−メタクロキシプロピルトリアルコキシシラン）お
よび白金化合物触媒を主剤とする硬化性・自己接着性シ
リコーン組成物を硬化させたものがある。
有オルガノポリシロキサン，オルガノハイドロジエンポ
リシロキサン，反応性接着促進剤（例えば、ビニルトリ
アルコキシシラン，アリルトリアルコキシシランもしく
はγ−メタクロキシプロピルトリアルコキシシラン）お
よび白金化合物触媒を主剤とする硬化性・自己接着性シ
リコーン組成物を硬化させたものがある。
のシリコーン硬化体としては、例えば、ビニル基含
有オルガノポリシロキサン，オルガノハイドロジエンポ
リシロキサン，反応性接着促進剤（例えば、ビニルトリ
アルコキシシラン，アリルトリアルコキシシランもしく
はγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン）
および白金化合物触媒を主剤とし、ケイ素原子結合ビニ
ル基に対してケイ素原子結合水素原子が大過剰になるよ
うな比率で配合した硬化性・自己接着性シリコーン組成
物を硬化させたものがある。
有オルガノポリシロキサン，オルガノハイドロジエンポ
リシロキサン，反応性接着促進剤（例えば、ビニルトリ
アルコキシシラン，アリルトリアルコキシシランもしく
はγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン）
および白金化合物触媒を主剤とし、ケイ素原子結合ビニ
ル基に対してケイ素原子結合水素原子が大過剰になるよ
うな比率で配合した硬化性・自己接着性シリコーン組成
物を硬化させたものがある。
これらシリコーン組成物は、付加反応遅延剤，補強充
填剤，増量充填剤，耐熱剤等を含有しても封止樹脂との
接着性に悪影響を及ぼすことはないが、透光性を妨げな
いものであることが望ましい。また、半導体特性に悪影
響を及ぼす不純物、特にアルカリ金属，ハロゲンイオン
の含有量は1ppm以下が望ましく、α線によるソフトエラ
ー防止の観点からウラン，トリウム等の放射性元素の総
含有量は0.1ppb以下が望ましい。
填剤，増量充填剤，耐熱剤等を含有しても封止樹脂との
接着性に悪影響を及ぼすことはないが、透光性を妨げな
いものであることが望ましい。また、半導体特性に悪影
響を及ぼす不純物、特にアルカリ金属，ハロゲンイオン
の含有量は1ppm以下が望ましく、α線によるソフトエラ
ー防止の観点からウラン，トリウム等の放射性元素の総
含有量は0.1ppb以下が望ましい。
透光性のシリコーン硬化体は、半導体発光素子と半導
体受光素子の間の光路部を完全に充填していることが必
要である。
体受光素子の間の光路部を完全に充填していることが必
要である。
対向型での光路距離は通常100μｍ〜20,000μｍであ
り、半導体発光素子からの信号を効率よく半導体発光素
子に伝えるためには、可能な限り小さい方が望ましい。
反射型におけるシリコーン硬化体の厚みは、両半導体素
子表面，導電部材の半導体素子に近接した部分、両半導
体素子が載置されたインナーリード部のうち少なくとも
両半導体素子に近接した部分を確実に被覆できる程度で
あればよく、数十μｍ以上であることが好ましく、通常
10〜10,000μｍ位である。
り、半導体発光素子からの信号を効率よく半導体発光素
子に伝えるためには、可能な限り小さい方が望ましい。
反射型におけるシリコーン硬化体の厚みは、両半導体素
子表面，導電部材の半導体素子に近接した部分、両半導
体素子が載置されたインナーリード部のうち少なくとも
両半導体素子に近接した部分を確実に被覆できる程度で
あればよく、数十μｍ以上であることが好ましく、通常
10〜10,000μｍ位である。
シリコーン硬化体の表面がオゾン処理あるいはオゾン
処理に加えて紫外線照射処理されていることは、本発明
の重要な構成要素であり、該シリコーン硬化体の表面を
被覆する封止用樹脂との接着一体化を確実にするのに極
めて重要である。
処理に加えて紫外線照射処理されていることは、本発明
の重要な構成要素であり、該シリコーン硬化体の表面を
被覆する封止用樹脂との接着一体化を確実にするのに極
めて重要である。
本発明に用いられるオゾン源は特に限定されず、例え
ばフォトレジストやシリコンウエハのクリーニングに用
いられる無声放電を使用したオゾン発生装置がある。原
料ガスは、酸素でも空気でも良い。処理に必要なオゾン
濃度は、硬化シリコーン層の性質に依存して変化する
が、高濃度である程より効果的であり、処理時間の短縮
を図ることができる。処理に必要なオゾン濃度は２〜10
重量％であればよく、処理時間は1200秒〜１秒であれば
よく、望ましくは600〜30秒がよい。
ばフォトレジストやシリコンウエハのクリーニングに用
いられる無声放電を使用したオゾン発生装置がある。原
料ガスは、酸素でも空気でも良い。処理に必要なオゾン
濃度は、硬化シリコーン層の性質に依存して変化する
が、高濃度である程より効果的であり、処理時間の短縮
を図ることができる。処理に必要なオゾン濃度は２〜10
重量％であればよく、処理時間は1200秒〜１秒であれば
よく、望ましくは600〜30秒がよい。
また、オゾン処理と紫外線照射を同時に行なうと、シ
リコーン硬化物の性質によってはオゾン単独で処理を行
うよりも大幅に処理時間を短縮することができ、作業能
率を向上できるという利点がある。この方法においても
オゾン濃度は２〜10重量％の範囲であればよく、処理時
間も600〜30秒の範囲で行えばよい。
リコーン硬化物の性質によってはオゾン単独で処理を行
うよりも大幅に処理時間を短縮することができ、作業能
率を向上できるという利点がある。この方法においても
オゾン濃度は２〜10重量％の範囲であればよく、処理時
間も600〜30秒の範囲で行えばよい。
本発明において、オゾン処理と同時に用いられる紫外
線は通常の高強度紫外線であり、オゾン処理時間と同じ
く同時間照射しても良いし、オゾン処理を行なう一部の
間だけ照射してもよい。紫外線の光源としては、例え
ば、超高圧水銀灯，高圧水銀灯，低圧水銀灯やキセノン
水銀灯があり、通常100〜3000Wの電力を有する紫外線ラ
ンプを用いればよい。また紫外線の照射量は、硬化シリ
コーンの性質や併有するオゾンの濃度に程存して変化す
るが、通常100〜3000Wの電力を有する紫外線ランプによ
り約300〜１秒間照射すればよいが、120〜10秒間の照射
が好ましい。
線は通常の高強度紫外線であり、オゾン処理時間と同じ
く同時間照射しても良いし、オゾン処理を行なう一部の
間だけ照射してもよい。紫外線の光源としては、例え
ば、超高圧水銀灯，高圧水銀灯，低圧水銀灯やキセノン
水銀灯があり、通常100〜3000Wの電力を有する紫外線ラ
ンプを用いればよい。また紫外線の照射量は、硬化シリ
コーンの性質や併有するオゾンの濃度に程存して変化す
るが、通常100〜3000Wの電力を有する紫外線ランプによ
り約300〜１秒間照射すればよいが、120〜10秒間の照射
が好ましい。
また、本発明の硬化シリコーン層が熱硬化性・自己接
着性シリコーン組成物の硬化物から形成される場合は、
半導体チップ表面および導電部材の少なくとも半導体チ
ップに近接した部分を、該熱硬化性・自己接着性シリコ
ーン組成物で被覆してから、加熱しつつ該被覆表面をオ
ゾン処理またはオゾンと紫外線照射で処理してもよい。
しかしながら、この場合処理に用いるオゾンの分解を防
ぐために温度は比較的低温、すなわち200℃以下である
ことが望ましい。加熱は通常の加熱によってもよいし、
紫外線照射に使用する光源ランプの熱によってもよ
い。。
着性シリコーン組成物の硬化物から形成される場合は、
半導体チップ表面および導電部材の少なくとも半導体チ
ップに近接した部分を、該熱硬化性・自己接着性シリコ
ーン組成物で被覆してから、加熱しつつ該被覆表面をオ
ゾン処理またはオゾンと紫外線照射で処理してもよい。
しかしながら、この場合処理に用いるオゾンの分解を防
ぐために温度は比較的低温、すなわち200℃以下である
ことが望ましい。加熱は通常の加熱によってもよいし、
紫外線照射に使用する光源ランプの熱によってもよ
い。。
次に、封止用樹脂は、半導体の特性・信頼性に悪影響
を及ぼさない有機樹脂であればよく、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂に代表される熱可塑性樹脂，エポキシ樹
脂，シリコーン樹脂，フェノール樹脂に代表される熱硬
化性樹脂などがある。封止用樹脂の封止に供する前の形
態は、常温において、液状，ペースト状，固形状，粉状
等のいずれでもよく、いわゆる樹脂の他に充填剤、その
他添加剤を含有することが多く、熱硬化性樹脂について
は、さらに硬化剤を含有している。
を及ぼさない有機樹脂であればよく、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂に代表される熱可塑性樹脂，エポキシ樹
脂，シリコーン樹脂，フェノール樹脂に代表される熱硬
化性樹脂などがある。封止用樹脂の封止に供する前の形
態は、常温において、液状，ペースト状，固形状，粉状
等のいずれでもよく、いわゆる樹脂の他に充填剤、その
他添加剤を含有することが多く、熱硬化性樹脂について
は、さらに硬化剤を含有している。
本発明の樹脂封止型光結合半導体装置を製造するに
は、対向型については、例えば、半導体受光素子がイン
ナーリード部に載置され、半導体受光素子と別のインナ
ーリード部が導電部材であるボンディングワイヤ、例え
ば、金線またはアルミ線により電気的に接続されたもの
を用意しておき、半導体受光素子，導電部材のうち少な
くとも半導体受光素子に近接した部分および半導体受光
素子が載置されたインナーリードのうち少なくとも半導
体受光素子に近接した部分を被覆するように前述の硬化
性・自己接着性シリコーン組成物を適用し、次に、半導
体発光素子がインナーリード部に載置され、半導体発光
素子と別のインナーリード部が導電部材であるボンディ
ングワイヤ、例えば、金線またはアルミ線により電気的
に接続されたものを、半導体発光素子の能動領域面が半
導体受光素子の能動領域面に対向するように、前記硬化
性シリコーン組成物上にのせ、次いで該硬化性シリコー
ン組成物を加熱下硬化させて、生成したシリコーン硬化
体の表面をオゾン処理するか、またはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理するか、あるいは該硬化性シリコーン
組成物をオゾン処理しつつ、あるいはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理しつつ加熱下硬化させて表面処理層を
有する透光性のシリコーン硬化体を形成し、次いで該シ
リコーン硬化体，インナーリード部の残部および場合に
より導電部材の残部を封止用樹脂により封止成形すれば
よい。
は、対向型については、例えば、半導体受光素子がイン
ナーリード部に載置され、半導体受光素子と別のインナ
ーリード部が導電部材であるボンディングワイヤ、例え
ば、金線またはアルミ線により電気的に接続されたもの
を用意しておき、半導体受光素子，導電部材のうち少な
くとも半導体受光素子に近接した部分および半導体受光
素子が載置されたインナーリードのうち少なくとも半導
体受光素子に近接した部分を被覆するように前述の硬化
性・自己接着性シリコーン組成物を適用し、次に、半導
体発光素子がインナーリード部に載置され、半導体発光
素子と別のインナーリード部が導電部材であるボンディ
ングワイヤ、例えば、金線またはアルミ線により電気的
に接続されたものを、半導体発光素子の能動領域面が半
導体受光素子の能動領域面に対向するように、前記硬化
性シリコーン組成物上にのせ、次いで該硬化性シリコー
ン組成物を加熱下硬化させて、生成したシリコーン硬化
体の表面をオゾン処理するか、またはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理するか、あるいは該硬化性シリコーン
組成物をオゾン処理しつつ、あるいはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理しつつ加熱下硬化させて表面処理層を
有する透光性のシリコーン硬化体を形成し、次いで該シ
リコーン硬化体，インナーリード部の残部および場合に
より導電部材の残部を封止用樹脂により封止成形すれば
よい。
あるいは、半導体発光素子がインナーリード部に載置
され、半導体発光素子と別のインナーリード部が導電部
材により電気的に接続されたものと、半導体受光素子が
インナーリード部に載置され、半導体受光素子と別のイ
ンナーリード部が導電部材により電気的に接続されたも
のを、半導体発光素子の能動領域面と半導体受光素子の
能動領域面が距離をおいて対向するように配置し、次い
で両素子間の空隙に硬化性・自己接着性シリコーン組成
物を充填し、次いで以下前記同様の操作を行なってもよ
い。
され、半導体発光素子と別のインナーリード部が導電部
材により電気的に接続されたものと、半導体受光素子が
インナーリード部に載置され、半導体受光素子と別のイ
ンナーリード部が導電部材により電気的に接続されたも
のを、半導体発光素子の能動領域面と半導体受光素子の
能動領域面が距離をおいて対向するように配置し、次い
で両素子間の空隙に硬化性・自己接着性シリコーン組成
物を充填し、次いで以下前記同様の操作を行なってもよ
い。
半導体発光素子がインナーリード部に載置され、半導
体発光素子とインナーリード部が導電部材により電気的
に接続されたものと、半導体受光素子がインナーリード
部に載置され、半導体受光素子とインナーリード部が導
電部材により電気的に接続されたものとを、両半導体素
子の能動領域面が同一方向を向くように、かつ、略同一
高さになるように並列し、両半導体素子，両導電部材の
うち少なくとも両半導体素子に近接した部分および両半
導体素子の載置された両インナーリード部のうち少なく
とも両半導体素子に近接した部分が硬化性・自己接着性
シリコーン組成物中に埋設されるように硬化性・自己接
着性シリコーン組成物を適用し、次いで該硬化性シリコ
ーン組成物を加熱下硬化させて生成したシリコーン硬化
体の表面をオゾン処理するか、またはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理するか、あるいは該硬化性シリコーン
組成物をオゾン処理しつつ、あるいはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理しつつ加熱下硬化させ、次いで該シリ
コーン硬化体，インナーリード部の残部および場合によ
り導電部材の残部を封止用樹脂により封止成形すればよ
い。
体発光素子とインナーリード部が導電部材により電気的
に接続されたものと、半導体受光素子がインナーリード
部に載置され、半導体受光素子とインナーリード部が導
電部材により電気的に接続されたものとを、両半導体素
子の能動領域面が同一方向を向くように、かつ、略同一
高さになるように並列し、両半導体素子，両導電部材の
うち少なくとも両半導体素子に近接した部分および両半
導体素子の載置された両インナーリード部のうち少なく
とも両半導体素子に近接した部分が硬化性・自己接着性
シリコーン組成物中に埋設されるように硬化性・自己接
着性シリコーン組成物を適用し、次いで該硬化性シリコ
ーン組成物を加熱下硬化させて生成したシリコーン硬化
体の表面をオゾン処理するか、またはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理するか、あるいは該硬化性シリコーン
組成物をオゾン処理しつつ、あるいはオゾン処理に加え
て紫外線照射処理しつつ加熱下硬化させ、次いで該シリ
コーン硬化体，インナーリード部の残部および場合によ
り導電部材の残部を封止用樹脂により封止成形すればよ
い。
ここで使用する硬化性・自己接着性シリコーン組成物
は、生産性の点で熱硬化性・自己接着性のものが好まし
い。
は、生産性の点で熱硬化性・自己接着性のものが好まし
い。
硬化性・自己接着性シリコーン組成物の適用方法に
は、滴下，注入，塗布，噴霧，浸漬などがあり、封止樹
脂による封止成形の方法には、トランスファー成形，射
出成形，粉体塗装，ケース内への注入などがある。本発
明の樹脂封止型光結合半導体装置は、コンピュータ，通
信機器などにきわめて有効である。
は、滴下，注入，塗布，噴霧，浸漬などがあり、封止樹
脂による封止成形の方法には、トランスファー成形，射
出成形，粉体塗装，ケース内への注入などがある。本発
明の樹脂封止型光結合半導体装置は、コンピュータ，通
信機器などにきわめて有効である。
次に、本発明の実施例と従来技術を示す比較例をかか
げる。「部」とあるのは重量部を意味する。粘度は25℃
における値である。
げる。「部」とあるのは重量部を意味する。粘度は25℃
における値である。
初期耐圧試験では、半導体発光素子を載置した外部用
接続用リード線と半導体発光素子を載置した外部接続用
リード線との間に5.0KVの電圧を印加して良品率を算出
した。
接続用リード線と半導体発光素子を載置した外部接続用
リード線との間に5.0KVの電圧を印加して良品率を算出
した。
絶縁耐圧試験では、両リード線間の印加電圧を3.0KV,
5.0KV,8.0KV,10.0KV各10秒間として良品率を算出した。
5.0KV,8.0KV,10.0KV各10秒間として良品率を算出した。
耐湿試験では、半導体装置を（１）120℃,2気圧に150
時間または（２）120℃,2気圧に300時間放置し、次いで
両リード線間に5KVの電圧を10秒間印加して良品率を算
出した。
時間または（２）120℃,2気圧に300時間放置し、次いで
両リード線間に5KVの電圧を10秒間印加して良品率を算
出した。
実施例１ 第１図は、本発明の一実施例の反射型の樹脂封止型光
結合半導体装置の断面図である。この半導体装置は、半
導体発光素子1,金製のボンディングワイヤ３のうち半導
体発光素子１に近接した部分およびインナーリード部８
のうち半導体発光素子１に近接した部分、半導体受光素
子2,金製のボンディングワイヤ３のうち半導体受光素子
２に近接した部分およびインナーリード部８のうち半導
体受光素子２に近接した部分に、 （ａ）両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェ
ニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（メチル
フェニルシロキサン単位とジメチルシロキサン単位のモ
ル比は1:9,粘度50000c.p.） 100 部 （ｂ）両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロ
ジエンポリシロキサン（粘度20c.p.） 3.0部 （ｃ）アリルトリメトキシシラン 2.0部 （ｄ）塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサン
の錯塩 白金原子として組成物全体の5.0ppmとなるような量か
らなる付加反応硬化性・自己接着性シリコーンゴム組成
物〔ケイ素原子結合水素原子と（ａ）成分中のビニル基
のモル比は2:1である〕を滴下し、120℃に10分間保って
硬化させ、生成した透光性のシリコーンゴム硬化体を5.
0重量％のオゾン濃度雰囲気下に10分間置いて処理して
シリコーンゴム硬化体５の表面にオゾン処理層6Aを形成
し、次いでボンディングワイヤ３の残部，インナーリー
ド部８の残部およびボンディングワイヤ３の接続したイ
ンナーリード部（図示せず）とともに、市販の封止用エ
ポキシ樹脂７により封止成形することにより製造されて
いる。
結合半導体装置の断面図である。この半導体装置は、半
導体発光素子1,金製のボンディングワイヤ３のうち半導
体発光素子１に近接した部分およびインナーリード部８
のうち半導体発光素子１に近接した部分、半導体受光素
子2,金製のボンディングワイヤ３のうち半導体受光素子
２に近接した部分およびインナーリード部８のうち半導
体受光素子２に近接した部分に、 （ａ）両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェ
ニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（メチル
フェニルシロキサン単位とジメチルシロキサン単位のモ
ル比は1:9,粘度50000c.p.） 100 部 （ｂ）両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロ
ジエンポリシロキサン（粘度20c.p.） 3.0部 （ｃ）アリルトリメトキシシラン 2.0部 （ｄ）塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサン
の錯塩 白金原子として組成物全体の5.0ppmとなるような量か
らなる付加反応硬化性・自己接着性シリコーンゴム組成
物〔ケイ素原子結合水素原子と（ａ）成分中のビニル基
のモル比は2:1である〕を滴下し、120℃に10分間保って
硬化させ、生成した透光性のシリコーンゴム硬化体を5.
0重量％のオゾン濃度雰囲気下に10分間置いて処理して
シリコーンゴム硬化体５の表面にオゾン処理層6Aを形成
し、次いでボンディングワイヤ３の残部，インナーリー
ド部８の残部およびボンディングワイヤ３の接続したイ
ンナーリード部（図示せず）とともに、市販の封止用エ
ポキシ樹脂７により封止成形することにより製造されて
いる。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では7KVを印加し
ても100％の良品率を維持し、さらに10KVを印加しても9
5％の良品率を維持した（第５図参照）。
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では7KVを印加し
ても100％の良品率を維持し、さらに10KVを印加しても9
5％の良品率を維持した（第５図参照）。
不良品解析により、電気的破壊はシリコーンゴム硬化
体５の内部で起っていることが判明した。
体５の内部で起っていることが判明した。
耐湿試験では第１表に示す結果を得た。
なお、シリコーンゴム硬化体自体の絶縁破壊強さは15
KV/mmであった。
KV/mmであった。
比較例１ 第２図は、従来の反射型の樹脂封止型光結合半導体装
置の断面図である。この半導体装置は、半導体発光素子
1,半導体受光素子2,金製のボンディングワイヤ３の両素
子に近接した部分およびインナーリード部８の両素子に
近接した部分に、実施例１で使用した付加反応硬化型シ
リコーンゴム組成物と同一の付加反応硬化型シリコーン
ゴム組成物を滴下し、120℃に10分間保って硬化させ、
生成した透光性のシリコーンゴム硬化体５をボンディン
グワイヤ３の残部，インナーリード部８の残部およびボ
ンディングワイヤ３の接続したインナーリード部（図示
せず）とともに、市販の封止用エポキシ樹脂７により封
止成形することにより製造されている。
置の断面図である。この半導体装置は、半導体発光素子
1,半導体受光素子2,金製のボンディングワイヤ３の両素
子に近接した部分およびインナーリード部８の両素子に
近接した部分に、実施例１で使用した付加反応硬化型シ
リコーンゴム組成物と同一の付加反応硬化型シリコーン
ゴム組成物を滴下し、120℃に10分間保って硬化させ、
生成した透光性のシリコーンゴム硬化体５をボンディン
グワイヤ３の残部，インナーリード部８の残部およびボ
ンディングワイヤ３の接続したインナーリード部（図示
せず）とともに、市販の封止用エポキシ樹脂７により封
止成形することにより製造されている。
透光性のシリコーンゴム硬化体５は、半導体発光素子
1,半導体受光素子2,ボンディングワイヤ３の両素子に近
接した部分およびインナーリード部８の両素子に近接し
た部分にわずかに接着するとともに、その上を被覆する
封止用エポキシ樹脂７と一見密接していたが、顕微鏡で
観察すると微細な隙間があり、接着していなかった。
1,半導体受光素子2,ボンディングワイヤ３の両素子に近
接した部分およびインナーリード部８の両素子に近接し
た部分にわずかに接着するとともに、その上を被覆する
封止用エポキシ樹脂７と一見密接していたが、顕微鏡で
観察すると微細な隙間があり、接着していなかった。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は80％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では7KV印加で良
品率は60％であった。さらに10KV印加では良品率は５％
であった（第５図参照）。
は80％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では7KV印加で良
品率は60％であった。さらに10KV印加では良品率は５％
であった（第５図参照）。
不良品解析の結果、電気的破壊はシリコーンゴム硬化
体５と封止用エポキシ樹脂７の界面で起っていることが
判明した。耐圧試験では第１表に示す結果を得た。
体５と封止用エポキシ樹脂７の界面で起っていることが
判明した。耐圧試験では第１表に示す結果を得た。
実施例２ 実施例１で使用した付加反応型シリコーンゴム組成物
と同一のシリコーンゴム組成物を実施例１と同一の硬化
条件で硬化させてなる透光性シリコーンゴム硬化体を15
00Wの超高圧水銀灯から5cmの距離に置き、６重量％のオ
ゾン濃度雰囲気下で90秒間紫外線照射処理を行ない、そ
の後実施例１と同様に、市販の封止用エポキシ樹脂によ
り封止成形することにより反射型の樹脂封止型光結合半
導体装置を製造した。第６図に示すように、 透光性のシリコーンゴム硬化体５は、半導体発光素子
1,半導体受光素子2,ボンディングワイヤ３の両素子に近
接した部分およびインナーリード部８の両素子に近接し
た部分に強固に接着するとともに、オゾン処理に加えて
紫外線照射処理した層6B上を被覆する封止用エポキシ樹
脂７と強固に接着して一体化していた。
と同一のシリコーンゴム組成物を実施例１と同一の硬化
条件で硬化させてなる透光性シリコーンゴム硬化体を15
00Wの超高圧水銀灯から5cmの距離に置き、６重量％のオ
ゾン濃度雰囲気下で90秒間紫外線照射処理を行ない、そ
の後実施例１と同様に、市販の封止用エポキシ樹脂によ
り封止成形することにより反射型の樹脂封止型光結合半
導体装置を製造した。第６図に示すように、 透光性のシリコーンゴム硬化体５は、半導体発光素子
1,半導体受光素子2,ボンディングワイヤ３の両素子に近
接した部分およびインナーリード部８の両素子に近接し
た部分に強固に接着するとともに、オゾン処理に加えて
紫外線照射処理した層6B上を被覆する封止用エポキシ樹
脂７と強固に接着して一体化していた。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では10KVを印加
しても95％の良品率を維持した。
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では10KVを印加
しても95％の良品率を維持した。
不良品解析の結果、電気的破壊はシリコーンゴム硬化
体５内部で発生していることが判明した。
体５内部で発生していることが判明した。
耐湿試験では第１表に示す結果を得た。
実施例３ 第３図は、本発明の一実施例の対向型の樹脂封止型光
結合半導体装置の断面図である。
結合半導体装置の断面図である。
この半導体装置は、半導体発光素子1,金製のボンディ
ングワイヤ３のうち半導体発光素子１に近接した部分お
よび半導体発光素子１が載置されたインナーリード部８
のうち半導体発光素子１に近接した部分、半導体受光素
子2,金製のボンディングワイヤ３のうち半導体受光素子
２に近接した部分および半導体受光素子２が載置された
インナーリード部８のうち半導体受光素子２に近接した
部分に、 （ａ）両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェ
ロニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（メチ
ルフェニルシロキサン単位とジメチルシロキサン単位の
モル比は1:9,粘度5000c.p.） 100 部 （ｂ）両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドメ
ジエンポリシロキサン（粘度20c.p.） 1.0部 （ｃ）γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 2.0部 （ｄ）塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサン
の錯塩 白金原子として組成物全体の5.0ppmとなるような量か
らなる付加反応硬化型・自己接着性シリコーンゴム組成
物〔ケイ素原子結合水素原子と（ａ）成分中のビニル基
のモル比は3:1である〕を滴下し、100℃に20分間保って
硬化させ、生成した透光性のシリコーンゴム硬化体５を
6.0重量％のオゾン濃度雰囲気下に15分間置くことによ
りシリコーンゴム硬化体５の表面にオゾン処理層6Aを形
成し、ついでインナーリード部８の残部およびボンディ
ングワイヤ３の接続したインナーリード部（図示せず）
とともに市販の封止用エポキシ樹脂７により封止成形す
ることにより製造されている。
ングワイヤ３のうち半導体発光素子１に近接した部分お
よび半導体発光素子１が載置されたインナーリード部８
のうち半導体発光素子１に近接した部分、半導体受光素
子2,金製のボンディングワイヤ３のうち半導体受光素子
２に近接した部分および半導体受光素子２が載置された
インナーリード部８のうち半導体受光素子２に近接した
部分に、 （ａ）両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェ
ロニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（メチ
ルフェニルシロキサン単位とジメチルシロキサン単位の
モル比は1:9,粘度5000c.p.） 100 部 （ｂ）両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドメ
ジエンポリシロキサン（粘度20c.p.） 1.0部 （ｃ）γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 2.0部 （ｄ）塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサン
の錯塩 白金原子として組成物全体の5.0ppmとなるような量か
らなる付加反応硬化型・自己接着性シリコーンゴム組成
物〔ケイ素原子結合水素原子と（ａ）成分中のビニル基
のモル比は3:1である〕を滴下し、100℃に20分間保って
硬化させ、生成した透光性のシリコーンゴム硬化体５を
6.0重量％のオゾン濃度雰囲気下に15分間置くことによ
りシリコーンゴム硬化体５の表面にオゾン処理層6Aを形
成し、ついでインナーリード部８の残部およびボンディ
ングワイヤ３の接続したインナーリード部（図示せず）
とともに市販の封止用エポキシ樹脂７により封止成形す
ることにより製造されている。
シリコーンゴム硬化体５は、半導体発光素子1,半導体
受光素子2,ボンディングワイヤ３のうち両素子に近接し
た部分およびインナーリード部８の両素子に近接した部
分に強固に接着するとともに、オゾン処理層6A上を被覆
する封止用エポキシ樹脂７と強固に接着して一体化して
いた。
受光素子2,ボンディングワイヤ３のうち両素子に近接し
た部分およびインナーリード部８の両素子に近接した部
分に強固に接着するとともに、オゾン処理層6A上を被覆
する封止用エポキシ樹脂７と強固に接着して一体化して
いた。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では10KVを印加
しても95％の良品率を維持した。
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では10KVを印加
しても95％の良品率を維持した。
不良品解析により、電気的破壊はシリコーンゴム硬化
体５の内部で起っていることが判明した。
体５の内部で起っていることが判明した。
耐湿試験では第１表に示す結果を得た。
なお、シリコーンゴム硬化体自体の絶縁破壊強さは1
3.2KV/mmであった。
3.2KV/mmであった。
比較例２ 第４図は、従来の対向型の樹脂封止型光結合半導体装
置の断面図である。
置の断面図である。
この半導体装置は、半導体発光素子1,半導体受光素子
2,金製のボンディングワイヤ３のうち両素子に近接した
部分およびインナーリード部８の両素子に近接した部分
に、実施例３で使用した付加反応硬化型シリコーンゴム
組成物と同一の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を
滴下し、100℃に20分間保って硬化させ、生成した透光
性のシリコーンゴム硬化体５をインナーリード部８の残
部およびボンディングワイヤ３の接続したインナーリー
ド部（図示せず）とともに、市販の封止用エポキシ樹脂
７により封止成形することにより製造されている。
2,金製のボンディングワイヤ３のうち両素子に近接した
部分およびインナーリード部８の両素子に近接した部分
に、実施例３で使用した付加反応硬化型シリコーンゴム
組成物と同一の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を
滴下し、100℃に20分間保って硬化させ、生成した透光
性のシリコーンゴム硬化体５をインナーリード部８の残
部およびボンディングワイヤ３の接続したインナーリー
ド部（図示せず）とともに、市販の封止用エポキシ樹脂
７により封止成形することにより製造されている。
透光性のシリコーンゴム硬化体５は、半導体発光素子
1,半導体受光素子2,ボンディングワイヤ３のうち両素子
に近接した部分およびインナーリード部８の両素子に近
接した部分にわずかに接着するとともに、その上を被覆
する封止用エポキシ樹脂と一見密接していたが、顕微鏡
で観察すると微細な隙間があり、接着していなかった。
1,半導体受光素子2,ボンディングワイヤ３のうち両素子
に近接した部分およびインナーリード部８の両素子に近
接した部分にわずかに接着するとともに、その上を被覆
する封止用エポキシ樹脂と一見密接していたが、顕微鏡
で観察すると微細な隙間があり、接着していなかった。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は90％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では5.0KV印加で
良品率は80％であった。
は90％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では5.0KV印加で
良品率は80％であった。
不良品解析により、電気的破壊は、シリコーンゴム硬
化体５と封止用エポキシ樹脂７の界面で起っていること
が判明した。
化体５と封止用エポキシ樹脂７の界面で起っていること
が判明した。
耐湿試験では、第１表に示す結果を得た。
実施例４ 実施例３の樹脂封止型光結合半導体装置の製造方法に
おいて、付加反応硬化型・自己接着性シリコーンゴム組
成物として、 （ａ）両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポ
リシロキサン（粘度1800c.p.）90部と比表面積200m2/g
の疎水化煙霧状シリカ10部からなる混合物（粘度80000
c.p.） 100 部 （ｂ）両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロ
ジエンポリシロキサン（粘度20c.p.） 3.5部 （ｃ）ビニルトリアルコキシシラン 1.0部 （ｄ）塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサン
の錯塩 白金原子として組成物全体の5.0ppmとなるような量か
らなるもの〔ケイ素原子結合水素原子と（ａ）成分中の
ビニル基のモル比は3:1である〕を使用し、硬化条件を1
00℃10分間とし、オゾン処理条件を6.0重量％オゾン濃
度雰囲気下10分間処理とした他は実施例３と同様にし
て、対向型の樹脂封止型光結合半導体装置を製造した。
おいて、付加反応硬化型・自己接着性シリコーンゴム組
成物として、 （ａ）両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポ
リシロキサン（粘度1800c.p.）90部と比表面積200m2/g
の疎水化煙霧状シリカ10部からなる混合物（粘度80000
c.p.） 100 部 （ｂ）両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロ
ジエンポリシロキサン（粘度20c.p.） 3.5部 （ｃ）ビニルトリアルコキシシラン 1.0部 （ｄ）塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサン
の錯塩 白金原子として組成物全体の5.0ppmとなるような量か
らなるもの〔ケイ素原子結合水素原子と（ａ）成分中の
ビニル基のモル比は3:1である〕を使用し、硬化条件を1
00℃10分間とし、オゾン処理条件を6.0重量％オゾン濃
度雰囲気下10分間処理とした他は実施例３と同様にし
て、対向型の樹脂封止型光結合半導体装置を製造した。
第３図に示されるように透光性のシリコーンゴム硬化
体５は、半導体発光素子1,半導体受光素子2,ボンディン
グワイヤ３のうち両素子に近接した部分およびインナー
リード部８の両素子に近接した部分に強固に接着すると
ともに、オゾン処理層6A上を被覆する封止用エポキシ樹
脂７と強固に接着して一体化していた。
体５は、半導体発光素子1,半導体受光素子2,ボンディン
グワイヤ３のうち両素子に近接した部分およびインナー
リード部８の両素子に近接した部分に強固に接着すると
ともに、オゾン処理層6A上を被覆する封止用エポキシ樹
脂７と強固に接着して一体化していた。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験Ａ法では10KVを
印加しても良品率は100％であった。
は100％の良品率を示し、絶縁耐圧試験Ａ法では10KVを
印加しても良品率は100％であった。
耐湿試験では、第１表に示す結果を得た。
なお、シリコーンゴム硬化体自身の絶縁破壊強さは2
0.0KV/mmであった。
0.0KV/mmであった。
比較例３ 実施例４の対向型の樹脂封止型光結合半導体装置の製
造方法において、同一組成の付加反応硬化型・自己接着
性シリコーンゴム組成物を使用し、透光性のシリコーン
ゴム硬化体５のオゾン処理を省略した他は同一の条件で
対向型の光結合半導体装置を作成した。
造方法において、同一組成の付加反応硬化型・自己接着
性シリコーンゴム組成物を使用し、透光性のシリコーン
ゴム硬化体５のオゾン処理を省略した他は同一の条件で
対向型の光結合半導体装置を作成した。
第４図に示されるように透光性のシリコーンゴム硬化
体５は、半導体発光素子1,半導体受光素子2,ボンディン
グワイヤ３の両素子に近接した部分およびインナーリー
ド部８の両素子に近接した部分に強固に接着していた。
しかし、その上を被覆する封止用エポキシ樹脂と一見密
接していたが、顕微鏡で観察すると微細な隙間があり、
接着していなかった。
体５は、半導体発光素子1,半導体受光素子2,ボンディン
グワイヤ３の両素子に近接した部分およびインナーリー
ド部８の両素子に近接した部分に強固に接着していた。
しかし、その上を被覆する封止用エポキシ樹脂と一見密
接していたが、顕微鏡で観察すると微細な隙間があり、
接着していなかった。
この樹脂封止型光結合半導体装置は、初期耐圧試験で
は78％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では8.0KV印加で6
0％の良品率であった。
は78％の良品率を示し、絶縁耐圧試験では8.0KV印加で6
0％の良品率であった。
不良品解析により、電気的破壊は、シリコーンゴム硬
化体５と封止用エポキシ樹脂７の界面で起っていること
が判明した。
化体５と封止用エポキシ樹脂７の界面で起っていること
が判明した。
耐圧試験では第１表に示す結果を得た。
〔発明の効果〕 本発明の樹脂封止型光結合半導体装置は、光路物質層
である透光性のシリコーン硬化体が半導体発光素子，半
導体受光素子，導電部材の少なくとも両素子に近接した
部分および両素子の載置されたインナーリード部の少な
くとも両素子に近接した部分に接着するとともに、透光
性のシリコーン硬化体がオゾン処理あるいはオゾン処理
に加えて紫外線照射処理した層を介してその上を被覆す
る封止用樹脂と接着し一体化しているので絶縁耐圧と耐
湿性がすぐれており、光伝導効率が低下していない。
である透光性のシリコーン硬化体が半導体発光素子，半
導体受光素子，導電部材の少なくとも両素子に近接した
部分および両素子の載置されたインナーリード部の少な
くとも両素子に近接した部分に接着するとともに、透光
性のシリコーン硬化体がオゾン処理あるいはオゾン処理
に加えて紫外線照射処理した層を介してその上を被覆す
る封止用樹脂と接着し一体化しているので絶縁耐圧と耐
湿性がすぐれており、光伝導効率が低下していない。
本発明の樹脂封止型光結合半導体装置の製造方法で
は、半導体発光素子，半導体受光素子，導電部材の少な
くとも両素子に近接した部分および両素子の載置された
インナーリード部の少なくとも両素子に近接した部分を
硬化性・自己接着性シリコーン組成物中に埋設し、次い
で加熱下硬化させて生成した透光性のシリコーン硬化体
の表面をオゾン処理するかまたはオゾンに加えて紫外線
照射処理するか、あるいはオゾン処理またはオゾン処理
に加えて紫外線照射処理しつつ加熱下硬化させてなる表
面処理層を有する透光性のシリコーン硬化体を形成し、
次いで該シリコーン硬化体をインナーリード部の残部と
ともに封止用樹脂により封止成形するので、絶縁耐圧と
耐湿性のすぐれた樹脂封止型光結合半導体装置を生産性
よく製造できるという利点がある。
は、半導体発光素子，半導体受光素子，導電部材の少な
くとも両素子に近接した部分および両素子の載置された
インナーリード部の少なくとも両素子に近接した部分を
硬化性・自己接着性シリコーン組成物中に埋設し、次い
で加熱下硬化させて生成した透光性のシリコーン硬化体
の表面をオゾン処理するかまたはオゾンに加えて紫外線
照射処理するか、あるいはオゾン処理またはオゾン処理
に加えて紫外線照射処理しつつ加熱下硬化させてなる表
面処理層を有する透光性のシリコーン硬化体を形成し、
次いで該シリコーン硬化体をインナーリード部の残部と
ともに封止用樹脂により封止成形するので、絶縁耐圧と
耐湿性のすぐれた樹脂封止型光結合半導体装置を生産性
よく製造できるという利点がある。
第１図と第６図は本発明の一実施例の反射型の樹脂封止
型光結合半導体装置の断面図であり、第２図は従来の反
射型の樹脂封止型光結合半導体装置の断面図である。第
３図は本発明の一実施例の対向型の樹脂封止型光結合半
導体装置の断面図であり、第４図は従来の対向型の樹脂
封止型光結合半導体装置の断面図である。第５図は絶縁
耐圧試験結果を示す。 １……半導体発光素子、２……半導体受光素子 ３……ボンディングワイヤ ４……外部接続用リード線 ５……透光性のシリコーン硬化体 6A……オゾン処理層 6B……オゾン処理に加えて紫外線照射処理した層 ７……封止用エポキシ樹脂 ８……半導体素子が載置されたインナーリード部
型光結合半導体装置の断面図であり、第２図は従来の反
射型の樹脂封止型光結合半導体装置の断面図である。第
３図は本発明の一実施例の対向型の樹脂封止型光結合半
導体装置の断面図であり、第４図は従来の対向型の樹脂
封止型光結合半導体装置の断面図である。第５図は絶縁
耐圧試験結果を示す。 １……半導体発光素子、２……半導体受光素子 ３……ボンディングワイヤ ４……外部接続用リード線 ５……透光性のシリコーン硬化体 6A……オゾン処理層 6B……オゾン処理に加えて紫外線照射処理した層 ７……封止用エポキシ樹脂 ８……半導体素子が載置されたインナーリード部
Claims (12)
- 【請求項１】導電部材により外部接続用リード線のイン
ナーリード部に電気的に接続された半導体発光素子と導
電部材により外部接続用リード線のインナーリード部に
電気的に接続された半導体受光素子とが、該導電部材の
少なくとも該半導体素子に近接した部分および該半導体
素子が載置されたインナーリード部の少なくとも該半導
体素子に近接した部分と共に透光性のシリコーン硬化体
中に接着状態で埋設されて光学的に結合しており、該シ
リコーン硬化体がインナーリード部の残部と共に封止用
樹脂により封止成形されてなる樹脂封止型半導体装置に
おいて、該シリコーン硬化体がその表面のオゾン処理層
を介して該封止用樹脂に接着し一体化していることを特
徴とする樹脂封止型光結合半導体装置。 - 【請求項２】該シリコーン硬化体がその表面のオゾン処
理に加えて紫外線照射処理した層を介して該封止用樹脂
に接着し一体化している、特許請求の範囲第１項記載の
樹脂封止型光結合半導体装置。 - 【請求項３】半導体発光素子と半導体受光素子とが対向
位置にある特許請求の範囲第１項記載の樹脂封止型光結
合半導体装置。 - 【請求項４】半導体発光素子と半導体受光素子とが対向
位置にある特許請求の範囲第２項記載の樹脂封止型光結
合半導体装置。 - 【請求項５】半導体発光素子と半導体受光素子とが並列
位置にある特許請求の範囲第１項記載の樹脂封止型光結
合半導体装置。 - 【請求項６】半導体発光素子と半導体受光素子とが並列
位置にある特許請求の範囲第２項記載の樹脂封止型光結
合半導体装置。 - 【請求項７】導電部材がボンディングワイヤである特許
請求の範囲第１項記載の樹脂封止型光結合半導体装置。 - 【請求項８】導電部材がボンディングワイヤである特許
請求の範囲第２項記載の樹脂封止型光結合半導体装置。 - 【請求項９】導電部材により外部接続用リード線のイン
ナーリード部に電気的に接続された半導体発光素子と導
電部材により外部接続用リード線のインナーリード部に
電気的に接続された半導体受光素子とを、該導電部材の
少なくとも該半導体素子に近接した部分および該半導体
素子が載置されたインナーリード部の該半導体素子に近
接した部分と共に、硬化性・自己接着性シリコーン組成
物中に埋設し、次いで該硬化性・自己接着性シリコーン
組成物を加熱下硬化させて生成したシリコーン硬化体の
表面をオゾン処理するか、または該硬化性・自己接着性
シリコーン組成物をオゾン処理しつつ加熱硬化させて表
面にオゾン処理層を有する透光性のシリコーン硬化体を
形成し、次いで該シリコーン硬化体をインナーリード部
の残部と共に封止用樹脂により封止成形することを特徴
とする、特許請求の範囲第１項記載の樹脂封止型光結合
半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】導電部材により外部接続用リード線のイ
ンナーリード部に電気的に接続された半導体発光素子と
導電部材により外部接続用リード線のインナーリード部
に電気的に接続された半導体受光素子とを、該導電部材
の少なくとも該半導体素子に近接した部分および該半導
体素子が載置されたインナーリード部の該半導体素子に
近接した部分と共に、硬化性・自己接着性シリコーン組
成物中に埋設し、次いで該硬化性・自己接着性シリコー
ン組成物を加熱下硬化させて生成したシリコーン硬化体
の表面をオゾン処理に加えて紫外線照射処理するか、ま
たは、該硬化性・自己接着性シリコーン組成物をオゾン
処理に加えて紫外線照射処理しつつ加熱硬化させて表面
にオゾン処理に加えて紫外線照射処理した層を有する透
光性のシリコーン硬化体を形成し、次いで該シリコーン
硬化体をインナーリード部の残部と共に封止用樹脂によ
り封止成形することを特徴とする、特許請求の範囲第２
項記載の樹脂封止型光結合半導体装置の製造方法。 - 【請求項１１】硬化性・自己接着性シリコーン組成物が
付加反応硬化性・自己接着性シリコーン組成物である特
許請求の範囲第９項記載の製造方法。 - 【請求項１２】硬化性・自己接着性シリコーン組成物が
付加反応硬化性・自己接着性シリコーン組成物である特
許請求の範囲第10項記載の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157329A JP2701072B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法 |
| KR1019900700503A KR0157844B1 (ko) | 1988-07-15 | 1989-07-14 | 수지봉지형 반도체장치 및 제조방법 |
| PCT/JP1989/000711 WO1990000814A1 (en) | 1988-07-15 | 1989-07-14 | Semiconductor device sealed with resin and a method of producing the same |
| EP19890908259 EP0407585A4 (en) | 1988-07-15 | 1989-07-14 | Semiconductor device sealed with resin and a method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157329A JP2701072B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322553A JPH0322553A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2701072B2 true JP2701072B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=15647317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157329A Expired - Lifetime JP2701072B2 (ja) | 1988-07-15 | 1989-06-20 | 樹脂封止型光結合半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701072B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1036510A (ja) * | 1996-07-26 | 1998-02-10 | Toray Dow Corning Silicone Co Ltd | 電気部品およびその製造方法 |
| JP3527369B2 (ja) * | 1996-09-04 | 2004-05-17 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | 電気部品およびその製造方法 |
| JP4620303B2 (ja) * | 2001-09-20 | 2011-01-26 | 株式会社東海理化電機製作所 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157329A patent/JP2701072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322553A (ja) | 1991-01-30 |
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