JP3007800B2 - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents
光半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体装置の製造方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２０は、従来の技術に基づく光結合装
置２１の製造工程の順序を示す図である。光結合装置２
１は、ＭＩＤ（Molded Interconnection Device）であ
り、このＭＩＤは、熱可塑性材料などによって形成され
る基体１にめっきを行って形成され、従来の電子部品で
使用されているリードフレームや端子などの金属部品を
省略し、部品設計の自由度を大幅に向上させ、また、部
品の信頼性を向上させたものである。
置２１の製造工程の順序を示す図である。光結合装置２
１は、ＭＩＤ（Molded Interconnection Device）であ
り、このＭＩＤは、熱可塑性材料などによって形成され
る基体１にめっきを行って形成され、従来の電子部品で
使用されているリードフレームや端子などの金属部品を
省略し、部品設計の自由度を大幅に向上させ、また、部
品の信頼性を向上させたものである。
【０００３】図２０（１）に示す工程では、成型体であ
る基体１が成型される。基体１は、高耐熱性の合成樹脂
など、たとえば液晶ポリマによって、図２０の紙面に垂
直方向に、仕切り壁２を隔てて一対の凹所３が存在する
ように形成される。光結合装置２１は、仕切り壁２を隔
てた一方の凹所３に発光素子１１（後述の図２０（８）
参照）を配置し、図示しない他方の凹所には受光素子が
発光素子１１と同様に配置される。以後の説明は、発光
素子１１についてのみ行うが、受光素子についても同様
の工程が行われる。次に図２０（２）に示す工程では、
基体１にフォトレジスト等の回路形成用レジスト４ａ，
４ｂ，４ｃによって配線を行わないところをマスクして
いる。
る基体１が成型される。基体１は、高耐熱性の合成樹脂
など、たとえば液晶ポリマによって、図２０の紙面に垂
直方向に、仕切り壁２を隔てて一対の凹所３が存在する
ように形成される。光結合装置２１は、仕切り壁２を隔
てた一方の凹所３に発光素子１１（後述の図２０（８）
参照）を配置し、図示しない他方の凹所には受光素子が
発光素子１１と同様に配置される。以後の説明は、発光
素子１１についてのみ行うが、受光素子についても同様
の工程が行われる。次に図２０（２）に示す工程では、
基体１にフォトレジスト等の回路形成用レジスト４ａ，
４ｂ，４ｃによって配線を行わないところをマスクして
いる。
【０００４】次の図２０（３）の工程では、基体１にお
いて回路形成用レジスト４ａ，４ｂ，４ｃによってマス
クされていない領域に、銅、ニッケルなどによってめっ
き層が形成され、下地立体めっき配線５，６となる。下
地立体めっき層の形成が終了すると、図２０（４）に示
す工程において回路形成用レジスト４ａ，４ｂ，４ｃを
剥離し、除去する。
いて回路形成用レジスト４ａ，４ｂ，４ｃによってマス
クされていない領域に、銅、ニッケルなどによってめっ
き層が形成され、下地立体めっき配線５，６となる。下
地立体めっき層の形成が終了すると、図２０（４）に示
す工程において回路形成用レジスト４ａ，４ｂ，４ｃを
剥離し、除去する。
【０００５】図２０（５）に示す工程では、金、銀など
を用いて、表面立体めっきが行われ、下地立体めっき配
線５，６の表面に金または銀によるめっき層が形成さ
れ、表面立体めっき配線７，８となる。表面立体めっき
が行われた基体１に対して、図２０（６）に示す工程で
は、光漏れを防ぐために用いられる後述する保護用透光
性合成樹脂の流出を防止したり、また光結合装置を配線
基板に半田を用いて実装するときに、半田によって電極
となるめっき領域部分７ａ，８ａがショートすることを
防止するために、ソルダレジスト膜９，１０が塗布され
る。
を用いて、表面立体めっきが行われ、下地立体めっき配
線５，６の表面に金または銀によるめっき層が形成さ
れ、表面立体めっき配線７，８となる。表面立体めっき
が行われた基体１に対して、図２０（６）に示す工程で
は、光漏れを防ぐために用いられる後述する保護用透光
性合成樹脂の流出を防止したり、また光結合装置を配線
基板に半田を用いて実装するときに、半田によって電極
となるめっき領域部分７ａ，８ａがショートすることを
防止するために、ソルダレジスト膜９，１０が塗布され
る。
【０００６】ソルダレジスト膜９，１０は、エポキシ
系、フェノール系などの合成樹脂をシルクスクリーン印
刷することによって形成されており、前記合成樹脂は硬
化する際にガスを発生する。
系、フェノール系などの合成樹脂をシルクスクリーン印
刷することによって形成されており、前記合成樹脂は硬
化する際にガスを発生する。
【０００７】ソルダレジスト膜９，１０の硬化の際に発
生するガスについて説明する。ソルダレジスト膜９，１
０がフェノール系の合成樹脂から成る場合、フェノール
の硬化反応は脱水縮合反応であるので反応時には水が揮
発する。その他に低分子量のフェノール成分、残留ホル
マリン成分の揮発がある。また、前記合成樹脂の粘度を
調整するために、溶剤の成分がたとえばブチルカルビト
ールである有機溶剤を用いているので、硬化する際に前
記有機溶剤成分が揮発する。ソルダレジスト膜９，１０
がエポキシ系の合成樹脂から成る場合、前記合成樹脂の
粘度を調整するとき、有機溶剤を使用する合成樹脂と反
応性モノマーを使用する合成樹脂とがある。有機溶剤を
用いて粘度を調整する合成樹脂が硬化する際には、前述
したフェノール系の合成樹脂から成る場合と同様に、有
機溶剤の成分が揮発する。反応性モノマーを用いて粘度
を調整する合成樹脂が硬化する際には、反応性モノマー
の構造がエポキシ樹脂とほぼ同一で分子量が小さいため
に、熱がかかることによって反応性モノマーが若干揮発
する。
生するガスについて説明する。ソルダレジスト膜９，１
０がフェノール系の合成樹脂から成る場合、フェノール
の硬化反応は脱水縮合反応であるので反応時には水が揮
発する。その他に低分子量のフェノール成分、残留ホル
マリン成分の揮発がある。また、前記合成樹脂の粘度を
調整するために、溶剤の成分がたとえばブチルカルビト
ールである有機溶剤を用いているので、硬化する際に前
記有機溶剤成分が揮発する。ソルダレジスト膜９，１０
がエポキシ系の合成樹脂から成る場合、前記合成樹脂の
粘度を調整するとき、有機溶剤を使用する合成樹脂と反
応性モノマーを使用する合成樹脂とがある。有機溶剤を
用いて粘度を調整する合成樹脂が硬化する際には、前述
したフェノール系の合成樹脂から成る場合と同様に、有
機溶剤の成分が揮発する。反応性モノマーを用いて粘度
を調整する合成樹脂が硬化する際には、反応性モノマー
の構造がエポキシ樹脂とほぼ同一で分子量が小さいため
に、熱がかかることによって反応性モノマーが若干揮発
する。
【０００８】上述のように発生するガスがめっき表面に
付着すると、めっき表面が汚損され後述するワイヤボン
ディングの接続強度に悪影響を及ぼす。この問題を解決
するために、めっき表面の汚れを除去し、光結合装置の
品質を安定させるために、図２０（７）に示す工程にお
いて表面立体めっき配線７，８の表面を硫酸などを用い
て洗浄している。
付着すると、めっき表面が汚損され後述するワイヤボン
ディングの接続強度に悪影響を及ぼす。この問題を解決
するために、めっき表面の汚れを除去し、光結合装置の
品質を安定させるために、図２０（７）に示す工程にお
いて表面立体めっき配線７，８の表面を硫酸などを用い
て洗浄している。
【０００９】図２０（８）に示す工程では、仕切り壁２
を隔てた一方の凹所３に、発光素子１１を導電性の接着
剤を用いて予め定められた位置に配置する。発光素子１
１および受光素子は、基体１の凹所に仕切り壁を隔てて
配置されるので、光が漏れることによって起こる受光素
子の誤動作を防止することができる。また凹所にあるた
め、各素子が直接、外力を受けることが少なくなる。図
２０（９）に示す工程において、基体１の一方の凹所３
に配置された発光素子１１と表面めっき配線８とを導線
１２によって接続する。導線１２には、金などの導線が
用いられる。
を隔てた一方の凹所３に、発光素子１１を導電性の接着
剤を用いて予め定められた位置に配置する。発光素子１
１および受光素子は、基体１の凹所に仕切り壁を隔てて
配置されるので、光が漏れることによって起こる受光素
子の誤動作を防止することができる。また凹所にあるた
め、各素子が直接、外力を受けることが少なくなる。図
２０（９）に示す工程において、基体１の一方の凹所３
に配置された発光素子１１と表面めっき配線８とを導線
１２によって接続する。導線１２には、金などの導線が
用いられる。
【００１０】ワイヤボンディング終了後、図２０（１
０）に示す工程において、基体１の凹所は発光素子１１
を保護するための透光性合成樹脂から成る封止材１３に
よって封止される。
０）に示す工程において、基体１の凹所は発光素子１１
を保護するための透光性合成樹脂から成る封止材１３に
よって封止される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述のような光結合装
置２１の製造方法では、金、銀などを用いて表面立体め
っき配線７，８を施した後、封止材１３の流出防止、お
よび光結合装置２１を基板に半田を用いて実装するとき
に半田によってめっき領域部分７ａ，８ａ同士がショー
トすることの防止等を目的として、ソルダレジスト膜
９，１０を基体１の側面に設けられる実装用電極以外の
基体１表面に形成するので、樹脂が硬化する際に発生す
るガス等によってめっき表面に汚れが付着し、導線１２
とめっき表面の接続部に接続不良が発生するおそれがあ
る。めっき表面の汚れを取除くために、光結合装置２１
の製造工程において洗浄を行っているが、多数の装置を
洗浄することによる洗浄剤自身の汚れや、洗浄性のばら
つき等によって汚れが完全に除去されず、ワイヤボンデ
ィング強度が低下するという問題点がある。
置２１の製造方法では、金、銀などを用いて表面立体め
っき配線７，８を施した後、封止材１３の流出防止、お
よび光結合装置２１を基板に半田を用いて実装するとき
に半田によってめっき領域部分７ａ，８ａ同士がショー
トすることの防止等を目的として、ソルダレジスト膜
９，１０を基体１の側面に設けられる実装用電極以外の
基体１表面に形成するので、樹脂が硬化する際に発生す
るガス等によってめっき表面に汚れが付着し、導線１２
とめっき表面の接続部に接続不良が発生するおそれがあ
る。めっき表面の汚れを取除くために、光結合装置２１
の製造工程において洗浄を行っているが、多数の装置を
洗浄することによる洗浄剤自身の汚れや、洗浄性のばら
つき等によって汚れが完全に除去されず、ワイヤボンデ
ィング強度が低下するという問題点がある。
【００１２】本発明の目的は、ワイヤボンディング強度
を向上させ、品質の向上を図るとともに、立体めっき配
線表面の洗浄工程を削除することができるようにした光
半導体装置の製造方法を提供することである。
を向上させ、品質の向上を図るとともに、立体めっき配
線表面の洗浄工程を削除することができるようにした光
半導体装置の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、仕切り壁を隔
てて隣接する一対の凹所を有する合成樹脂製基体を成形
し、基体の各凹所の内周面と、基体の外周面とにわたっ
て複数層の導体をめっきによって形成し、前記複数層の
うち少なくとも最も上の層を、めっきによって形成する
前に、前記仕切り壁の端面を含む基体または導体の予め
定める領域にソルダレジスト膜を形成し、導体の最も上
の層を形成した後に、一方の凹所内で発光のための半導
体素子と導体とを導線によってワイヤボンディングする
とともに、他方の凹所内で受光のための半導体素子と導
体とを導線によってワイヤボンディングし、各凹所内に
透光性合成樹脂を充填することを特徴とする光半導体装
置の製造方法である。
てて隣接する一対の凹所を有する合成樹脂製基体を成形
し、基体の各凹所の内周面と、基体の外周面とにわたっ
て複数層の導体をめっきによって形成し、前記複数層の
うち少なくとも最も上の層を、めっきによって形成する
前に、前記仕切り壁の端面を含む基体または導体の予め
定める領域にソルダレジスト膜を形成し、導体の最も上
の層を形成した後に、一方の凹所内で発光のための半導
体素子と導体とを導線によってワイヤボンディングする
とともに、他方の凹所内で受光のための半導体素子と導
体とを導線によってワイヤボンディングし、各凹所内に
透光性合成樹脂を充填することを特徴とする光半導体装
置の製造方法である。
【００１４】
【作用】本発明に従えば、光半導体装置の合成樹脂製基
体を、一対の凹所が仕切り壁を隔てて隣接するように成
形し、基体の各凹所の内周面と、基体の外周面とにわた
って複数層の導体をめっきによって形成し、導体を形成
する複数層のうち、少なくとも最も上の層をめっきによ
って形成する前に、仕切り壁の端面を含む基体または導
体の予め定める領域にソルダレジスト膜を形成し、最も
上の層を形成した後に、基体の各凹所内で受光および発
光のための各半導体素子と導体とをそれぞれ導線によっ
てワイヤボンディングし、各凹所内に透光性合成樹脂を
充填して製造される。
体を、一対の凹所が仕切り壁を隔てて隣接するように成
形し、基体の各凹所の内周面と、基体の外周面とにわた
って複数層の導体をめっきによって形成し、導体を形成
する複数層のうち、少なくとも最も上の層をめっきによ
って形成する前に、仕切り壁の端面を含む基体または導
体の予め定める領域にソルダレジスト膜を形成し、最も
上の層を形成した後に、基体の各凹所内で受光および発
光のための各半導体素子と導体とをそれぞれ導線によっ
てワイヤボンディングし、各凹所内に透光性合成樹脂を
充填して製造される。
【００１５】したがって、硬化する際にガスを発生して
最も上のめっき層の表面を汚す原因となるソルダレジス
ト膜を、仕切り壁の端面を含む基体または導体の予め定
める領域に形成した後、さらにめっきを行い、最も上の
めっき層を形成し、その後に基体の各凹所内で、受光お
よび発光のための各半導体素子と導体とをそれぞれ導線
によってワイヤボンディングしているので、最も上のめ
っき層の表面が汚れておらず、ワイヤボンディング強度
が向上する。また最も上のめっき層の表面に汚れが付着
しないので、洗浄工程を設ける必要がなくなる。
最も上のめっき層の表面を汚す原因となるソルダレジス
ト膜を、仕切り壁の端面を含む基体または導体の予め定
める領域に形成した後、さらにめっきを行い、最も上の
めっき層を形成し、その後に基体の各凹所内で、受光お
よび発光のための各半導体素子と導体とをそれぞれ導線
によってワイヤボンディングしているので、最も上のめ
っき層の表面が汚れておらず、ワイヤボンディング強度
が向上する。また最も上のめっき層の表面に汚れが付着
しないので、洗浄工程を設ける必要がなくなる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の第１実施例である光結合装置
３５を一方側から見た斜視図であり、図２はその光結合
装置３５を他方側から見た斜視図である。光結合装置３
５は、前述したＭＩＤである。光結合装置３５は、遮光
性合成樹脂材料など、たとえば液晶ポリマから成る基体
３６を有し、この基体３６には、仕切り壁３７を隔てて
一対の凹所３８，３９が隣接して形成される。この基体
３６は、射出成型によって製造される。各凹所３８，３
９の底４０，４１には、半導体素子である発光素子４２
と受光素子４３とが配置される。発光素子４２からの光
は、被検出物体に照射され、その反射光が受光素子４３
で受光され、検出される。基体３６は、凹所３８，３９
を形成するために一対の端壁４４，４５と、一対の側壁
４６，４７とを有し、側壁４６，４７の長手方向の中央
位置で仕切り壁３７が設けられる。凹所３８，３９に
は、図１において点線の斜線で示されるように、透光性
合成樹脂、たとえばエポキシなどから成る封止材７９が
充填されて各半導体素子４２，４３を保護する。
３５を一方側から見た斜視図であり、図２はその光結合
装置３５を他方側から見た斜視図である。光結合装置３
５は、前述したＭＩＤである。光結合装置３５は、遮光
性合成樹脂材料など、たとえば液晶ポリマから成る基体
３６を有し、この基体３６には、仕切り壁３７を隔てて
一対の凹所３８，３９が隣接して形成される。この基体
３６は、射出成型によって製造される。各凹所３８，３
９の底４０，４１には、半導体素子である発光素子４２
と受光素子４３とが配置される。発光素子４２からの光
は、被検出物体に照射され、その反射光が受光素子４３
で受光され、検出される。基体３６は、凹所３８，３９
を形成するために一対の端壁４４，４５と、一対の側壁
４６，４７とを有し、側壁４６，４７の長手方向の中央
位置で仕切り壁３７が設けられる。凹所３８，３９に
は、図１において点線の斜線で示されるように、透光性
合成樹脂、たとえばエポキシなどから成る封止材７９が
充填されて各半導体素子４２，４３を保護する。
【００１７】基体３６は、たとえば長さＬ１＝４ｍｍ、
幅Ｌ２＝３ｍｍ、高さＨ＝１ｍｍであるように形成され
る。発光素子４２と受光素子４３とに電気的に接続され
る導体４８，４９；５０，５１は、基体３６の底面５２
の参照符５３，５４；５５，５６に延び、後述の図１２
に示される配線基板５７の導体５８，５９に半田６０，
６１によって半田付けされる。
幅Ｌ２＝３ｍｍ、高さＨ＝１ｍｍであるように形成され
る。発光素子４２と受光素子４３とに電気的に接続され
る導体４８，４９；５０，５１は、基体３６の底面５２
の参照符５３，５４；５５，５６に延び、後述の図１２
に示される配線基板５７の導体５８，５９に半田６０，
６１によって半田付けされる。
【００１８】図３〜図１１にそれぞれ示される断面図を
参照して、光結合装置３５の製造工程順序を説明する。
以下の各工程についての説明は、主として発光素子４２
に関連して行われるけれども、受光素子４３に関しても
同様の工程が行われる。
参照して、光結合装置３５の製造工程順序を説明する。
以下の各工程についての説明は、主として発光素子４２
に関連して行われるけれども、受光素子４３に関しても
同様の工程が行われる。
【００１９】図３に示されるように、基体３６が射出成
型によって製造された後、図４では、フォトレジストが
シルクスクリーン印刷によって、凹所３８の底４０と、
仕切り壁３７の端面５８と、底５２とに、参照符８７，
８８，８９に示されように形成される。次に、無電解め
っきまたは電解めっきの手法で、銅、またはニッケルな
どのように比較的安価であり、かつ基体３６に大きな密
着強度で付着する材料から成る下地めっき層７１，７２
を、図５に示されるように凹所３８の底４０と、側壁４
６，４７の内側面６２，６３と、その側壁４６，４７の
端面６４，６５と、側壁４６，４７の外側面６６，６７
と、底面５２とにそれぞれ形成する。凹所３８の底４０
と内側面６２，６３とは、凹所３８の内周面を構成し、
また外側面６６，６７と底面５２とは、基体３６の外周
面を構成する。
型によって製造された後、図４では、フォトレジストが
シルクスクリーン印刷によって、凹所３８の底４０と、
仕切り壁３７の端面５８と、底５２とに、参照符８７，
８８，８９に示されように形成される。次に、無電解め
っきまたは電解めっきの手法で、銅、またはニッケルな
どのように比較的安価であり、かつ基体３６に大きな密
着強度で付着する材料から成る下地めっき層７１，７２
を、図５に示されるように凹所３８の底４０と、側壁４
６，４７の内側面６２，６３と、その側壁４６，４７の
端面６４，６５と、側壁４６，４７の外側面６６，６７
と、底面５２とにそれぞれ形成する。凹所３８の底４０
と内側面６２，６３とは、凹所３８の内周面を構成し、
また外側面６６，６７と底面５２とは、基体３６の外周
面を構成する。
【００２０】めっき層形成後、図６に示すようにフォト
レジスト８７，８８，８９を除去する。次に図７に示さ
れるように、ソルダレジスト膜を、図１において実線の
斜線で示す領域には参照符６９で示されるように、また
図２の実線の斜線で示す領域、すなわち底面５２には参
照符７０で示されるように、シルクスクリーン印刷など
の手法で印刷して塗布する。このソルダレジスト膜６
９，７０は、たとえばエポキシ系、フェノール系などの
材料から成る。そのためソルダレジスト膜６９，７０
は、半田が付着せずに、いわば弾く性質を有し、かつ凹
所３８，３９に充填される透光性合成樹脂材料が付着せ
ずに、弾く性質を有する。
レジスト８７，８８，８９を除去する。次に図７に示さ
れるように、ソルダレジスト膜を、図１において実線の
斜線で示す領域には参照符６９で示されるように、また
図２の実線の斜線で示す領域、すなわち底面５２には参
照符７０で示されるように、シルクスクリーン印刷など
の手法で印刷して塗布する。このソルダレジスト膜６
９，７０は、たとえばエポキシ系、フェノール系などの
材料から成る。そのためソルダレジスト膜６９，７０
は、半田が付着せずに、いわば弾く性質を有し、かつ凹
所３８，３９に充填される透光性合成樹脂材料が付着せ
ずに、弾く性質を有する。
【００２１】そこで次に図８に示されるように、無電解
めっきまたは電解めっきによって、下地めっき層７１，
７２上に、最も上のめっき層７３，７４を形成して、図
１に示した導体４８，４９を形成する。この最も上のめ
っき層７３，７４は、側壁４６，４７の端面６４，６５
上の下地めっき層７１，７２上には選択的に形成されな
い。したがって図１の実線の斜線を施して示す領域は、
前述のように、ソルダレジスト膜６９が残存している。
めっき層７３，７４は、たとえば金、銀などの導電性が
良好な材料から成り、大気などの耐食性に優れており、
しかもワイヤボンディングの密着強度が大きい材料から
成る。こうして最も上のめっき層７３，７４は、ソルダ
レジスト膜６９，７０が付着せず、またソルダレジスト
膜６９，７０が原因となるめっき層７３，７４の汚損は
生じていない。さらにまた、これらのめっき層７３，７
４は、下地めっき層７１，７２とは、大きな密着強度
で、電気的に接続された状態となっている。
めっきまたは電解めっきによって、下地めっき層７１，
７２上に、最も上のめっき層７３，７４を形成して、図
１に示した導体４８，４９を形成する。この最も上のめ
っき層７３，７４は、側壁４６，４７の端面６４，６５
上の下地めっき層７１，７２上には選択的に形成されな
い。したがって図１の実線の斜線を施して示す領域は、
前述のように、ソルダレジスト膜６９が残存している。
めっき層７３，７４は、たとえば金、銀などの導電性が
良好な材料から成り、大気などの耐食性に優れており、
しかもワイヤボンディングの密着強度が大きい材料から
成る。こうして最も上のめっき層７３，７４は、ソルダ
レジスト膜６９，７０が付着せず、またソルダレジスト
膜６９，７０が原因となるめっき層７３，７４の汚損は
生じていない。さらにまた、これらのめっき層７３，７
４は、下地めっき層７１，７２とは、大きな密着強度
で、電気的に接続された状態となっている。
【００２２】次に図９に示されるように、導電性接着剤
７５を用いて、半導体素子である発光素子４２を凹所３
８の底４０に形成されるめっき層７３上に、電気的に接
続して固定する。その後、図１０に示されるように、金
などの材料から成る導線７６の一端部７７を発光素子４
２にワイヤボンディングし、また他端部７８を、もう１
つのめっき層７４上にワイヤボンディングし、電気的に
接続する。
７５を用いて、半導体素子である発光素子４２を凹所３
８の底４０に形成されるめっき層７３上に、電気的に接
続して固定する。その後、図１０に示されるように、金
などの材料から成る導線７６の一端部７７を発光素子４
２にワイヤボンディングし、また他端部７８を、もう１
つのめっき層７４上にワイヤボンディングし、電気的に
接続する。
【００２３】ワイヤボンディングを行った後、凹所３８
内に、図１１に示されるように透光性合成樹脂から成る
封止材７９を充填し、発光素子４２および導線７６を保
護する。封止材７９は、基体３６の図１における点線の
斜線で示される端面に形成されており、ソルダレジスト
膜６９によって封止材７９がいわば弾かれて付着されな
いために、図１における仕切り壁３７の上端面には、封
止材７９が重ねられて存在することはない。そのため、
半導体素子である発光素子４２から封止材７９を経て半
導体素子である受光素子４３に光が漏れることはなく、
これによって受光素子４３が誤検出を生じることはな
い。
内に、図１１に示されるように透光性合成樹脂から成る
封止材７９を充填し、発光素子４２および導線７６を保
護する。封止材７９は、基体３６の図１における点線の
斜線で示される端面に形成されており、ソルダレジスト
膜６９によって封止材７９がいわば弾かれて付着されな
いために、図１における仕切り壁３７の上端面には、封
止材７９が重ねられて存在することはない。そのため、
半導体素子である発光素子４２から封止材７９を経て半
導体素子である受光素子４３に光が漏れることはなく、
これによって受光素子４３が誤検出を生じることはな
い。
【００２４】図１２は、光結合装置３５を配線基板５７
上に配置した様子を示した図である。配線基板５７は、
電気絶縁性基板２２上に予め定められるパターンで導体
５８，５９が配線として設けられている。光結合装置３
５における導体５３，５４が、配線基板５７上の導体５
８，５９に半田６０，６１によってそれぞれ電気的に接
続される。
上に配置した様子を示した図である。配線基板５７は、
電気絶縁性基板２２上に予め定められるパターンで導体
５８，５９が配線として設けられている。光結合装置３
５における導体５３，５４が、配線基板５７上の導体５
８，５９に半田６０，６１によってそれぞれ電気的に接
続される。
【００２５】ソルダレジスト膜７０は、半田付けを行う
際に、半田６０，６１が溶解中に導体５３と導体５８も
しくは導体５４と導体５９の間に流れ込んで、導体５
３，５８と導体５４，５９が電気的に接続されてしまう
のを防止している。
際に、半田６０，６１が溶解中に導体５３と導体５８も
しくは導体５４と導体５９の間に流れ込んで、導体５
３，５８と導体５４，５９が電気的に接続されてしまう
のを防止している。
【００２６】本件発明者の実験結果を示す。図１３は、
半導体素子４２に導線７６の一端部７７をワイヤボンデ
ィングし、導体４９に他端部７８をワイヤボンディング
して電気的に接続した状態を示す斜視図である。本件発
明者によれば、この導線７６における各端部７７，７８
のワイヤボンディングによる接着強度を測定するため
に、テンションゲージと呼ばれる引張り力測定手段８０
に具備される大略的にＪ字状の係止端８１を導線７６に
係止して引張り、その引張り力を測定した。
半導体素子４２に導線７６の一端部７７をワイヤボンデ
ィングし、導体４９に他端部７８をワイヤボンディング
して電気的に接続した状態を示す斜視図である。本件発
明者によれば、この導線７６における各端部７７，７８
のワイヤボンディングによる接着強度を測定するため
に、テンションゲージと呼ばれる引張り力測定手段８０
に具備される大略的にＪ字状の係止端８１を導線７６に
係止して引張り、その引張り力を測定した。
【００２７】図１４は、導線７６の端部７８が、導体４
９の最も上のめっき層７４にワイヤボンディングによっ
て接着された状態を示す約１００倍に拡大した平面図で
ある。導体７６の図２２における外径Ｄ１は、約３０μ
ｍである。
９の最も上のめっき層７４にワイヤボンディングによっ
て接着された状態を示す約１００倍に拡大した平面図で
ある。導体７６の図２２における外径Ｄ１は、約３０μ
ｍである。
【００２８】図１５は、前述の図２０に示される先行技
術において、導線１２の端部９８をめっき領域部分８ａ
にワイヤボンディングした状態を示す約２００倍に拡大
した平面図である。この先行技術において、前述の図１
３に示される手法で、引張り力を計測したところ、導線
１２の端部９８がめっき領域部分８ａから剥離し、図１
６に示すようにその剥離した後のめっき領域部分８ａの
表面が、参照符９９で示されるようになった。この顕微
鏡の観察の状態から、導線の端部と導体との接着領域で
は、充分な面状の固着はされておらず、ソルダレジスト
による悪影響が生じていることが判る。
術において、導線１２の端部９８をめっき領域部分８ａ
にワイヤボンディングした状態を示す約２００倍に拡大
した平面図である。この先行技術において、前述の図１
３に示される手法で、引張り力を計測したところ、導線
１２の端部９８がめっき領域部分８ａから剥離し、図１
６に示すようにその剥離した後のめっき領域部分８ａの
表面が、参照符９９で示されるようになった。この顕微
鏡の観察の状態から、導線の端部と導体との接着領域で
は、充分な面状の固着はされておらず、ソルダレジスト
による悪影響が生じていることが判る。
【００２９】図１７は、図１５および図１６に示される
先行技術において、ワイヤボンディングを行う前に、本
件発明者が導体上にピンセットの先端部で導体の表面を
参照符８２で示されるようにけがき、その後、導線の端
部をけがいた導体表面にワイヤボンディングし、図１３
に示される手法で引張り強度の試験を行った結果を示し
た図である。図１７では、導線１２が端部９８との境界
付近で分断されている。これによって、導線１２の端部
９８とめっき領域部分８ａとの密着強度は、導線１２の
強度よりも強く図１５に示した実験結果よりも密着強度
が充分に高くなることが確認された。
先行技術において、ワイヤボンディングを行う前に、本
件発明者が導体上にピンセットの先端部で導体の表面を
参照符８２で示されるようにけがき、その後、導線の端
部をけがいた導体表面にワイヤボンディングし、図１３
に示される手法で引張り強度の試験を行った結果を示し
た図である。図１７では、導線１２が端部９８との境界
付近で分断されている。これによって、導線１２の端部
９８とめっき領域部分８ａとの密着強度は、導線１２の
強度よりも強く図１５に示した実験結果よりも密着強度
が充分に高くなることが確認された。
【００３０】図１８および図１９は、図１３〜図１７に
関連する本件発明者の実験結果を示すグラフである。前
述の図２０の先行技術では、参照符８３で示される良品
では、引張り強度測定手段８０によって導線１２が分断
され、両端部は発光素子１１およびめっき領域部分８ａ
に付着されたままである。また参照符８４は、先行技術
における不良品において導線１２がめっき領域部分８ａ
から剥離してしまった実験結果である。剥離時の引張り
強度は大きなばらつきを有していることが判る。
関連する本件発明者の実験結果を示すグラフである。前
述の図２０の先行技術では、参照符８３で示される良品
では、引張り強度測定手段８０によって導線１２が分断
され、両端部は発光素子１１およびめっき領域部分８ａ
に付着されたままである。また参照符８４は、先行技術
における不良品において導線１２がめっき領域部分８ａ
から剥離してしまった実験結果である。剥離時の引張り
強度は大きなばらつきを有していることが判る。
【００３１】これに対して本発明によれば、図１９の参
照符８５で示されるように、導線７６の両端部７７，７
８の密着強度は充分に高いために剥離を生じず、導線７
６が分断された。こうして導線７６の導体４８の最も上
のめっき層７３との密着強度が充分に高いことが確認さ
れた。
照符８５で示されるように、導線７６の両端部７７，７
８の密着強度は充分に高いために剥離を生じず、導線７
６が分断された。こうして導線７６の導体４８の最も上
のめっき層７３との密着強度が充分に高いことが確認さ
れた。
【００３２】基体３６は、熱可塑性樹脂に限らず、ガラ
ス繊維を添加したエポキシ樹脂など、基体となり得る材
料全般を適用できる。
ス繊維を添加したエポキシ樹脂など、基体となり得る材
料全般を適用できる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、仕切り壁
を隔てて隣接する一対の凹所を有し、複数のめっき層が
形成される光半導体装置を製造する際に、ソルダレジス
ト膜を仕切り壁の端面を含む基体または導体の予め定め
る領域に形成した後に、最も上のめっき層を形成してい
るので、最も上のめっき層の表面がソルダレジスト膜の
硬化時に発生するガスなどによって汚損されることがな
い。そのために光半導体装置の凹所内において、受光お
よび発光のための各半導体素子と導体とをワイヤボンデ
ィングする際、ワイヤボンディング強度が向上し、光半
導体装置の品質の向上を図ることができる。また最も上
のめっき層の表面が汚損されないので、洗浄のための工
程が不必要となり、光半導体装置の製造コストを抑える
ことが可能となる。
を隔てて隣接する一対の凹所を有し、複数のめっき層が
形成される光半導体装置を製造する際に、ソルダレジス
ト膜を仕切り壁の端面を含む基体または導体の予め定め
る領域に形成した後に、最も上のめっき層を形成してい
るので、最も上のめっき層の表面がソルダレジスト膜の
硬化時に発生するガスなどによって汚損されることがな
い。そのために光半導体装置の凹所内において、受光お
よび発光のための各半導体素子と導体とをワイヤボンデ
ィングする際、ワイヤボンディング強度が向上し、光半
導体装置の品質の向上を図ることができる。また最も上
のめっき層の表面が汚損されないので、洗浄のための工
程が不必要となり、光半導体装置の製造コストを抑える
ことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例である光結合装置５１を一方
側から見た斜視図である。
側から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施例である光結合装置５１を他方
側から見た斜視図である。
側から見た斜視図である。
【図３】基体１の断面図である。
【図４】フォトレジスト５９，６０，６１が形成された
基体１の断面図である。
基体１の断面図である。
【図５】下地めっき層７１，７２が形成された基体１の
断面図である。
断面図である。
【図６】フォトレジスト８７，８８，８９が除去された
基体１の断面図である。
基体１の断面図である。
【図７】ソルダレジスト膜６９，７０が形成された基体
１の断面図である。
１の断面図である。
【図８】最も上のめっき層７３，７４が形成された基体
１の断面図である。
１の断面図である。
【図９】発光素子４２が配置された基体１の断面図であ
る。
る。
【図１０】発光素子４２とめっき層７４とをワイヤボン
ディングした基体１の断面図である。
ディングした基体１の断面図である。
【図１１】封止材７９が充填された基体１の断面図であ
る。
る。
【図１２】半田６０，６１によって電気的に接続された
光結合装置３５と基板５７との断面図である。
光結合装置３５と基板５７との断面図である。
【図１３】ワイヤボンディング強度を測定する様子を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図１４】光結合装置３５においてめっき層７４と導線
７６がワイヤボンディングされた様子を示した平面図で
ある。
７６がワイヤボンディングされた様子を示した平面図で
ある。
【図１５】めっき領域部分８ａと導線１２がワイヤボン
ディングされた様子を示した平面図である。
ディングされた様子を示した平面図である。
【図１６】めっき領域部分８ａから導線１２が剥離した
様子を示した平面図である。
様子を示した平面図である。
【図１７】けがき傷を入れためっき領域部分８ａと導線
１２の端部９８を示した平面図である。
１２の端部９８を示した平面図である。
【図１８】従来の技術によって製造された半導体装置に
おけるワイヤボンディング強度の測定データである。
おけるワイヤボンディング強度の測定データである。
【図１９】本発明に従って製造された半導体装置におけ
るワイヤボンディング強度の測定データである。
るワイヤボンディング強度の測定データである。
【図２０】従来の技術に基づく光結合装置２１の製造工
程の順序を示した図である。
程の順序を示した図である。
３５ 光結合装置 ３６ 基体 ３７ 仕切り壁 ３８，３９ 凹所 ４２ 発光素子 ４３ 受光素子 ５７ 配線基板 ５８，５９ 導体 ６０，６１ 半田 ６９，７０ ソルダレジスト膜 ７１，７２ 下地めっき層 ７３，７４ 最も上のめっき層 ７６ 導線 ７９ 封止材 ８７，８８，８９ フォトレジスト
Claims (1)
- 【請求項１】 仕切り壁を隔てて隣接する一対の凹所を
有する合成樹脂製基体を成形し、 基体の各凹所の内周面と、基体の外周面とにわたって複
数層の導体をめっきによって形成し、 前記複数層のうち少なくとも最も上の層を、めっきによ
って形成する前に、前記仕切り壁の端面を含む基体また
は導体の予め定める領域にソルダレジスト膜を形成し、 導体の最も上の層を形成した後に、一方の凹所内で発光
のための半導体素子と導体とを導線によってワイヤボン
ディングするとともに、他方の凹所内で受光のための半
導体素子と導体とを導線によってワイヤボンディング
し、 各凹所内に透光性合成樹脂を充填することを特徴とする
光半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20780194A JP3007800B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20780194A JP3007800B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878457A JPH0878457A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3007800B2 true JP3007800B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=16545727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20780194A Expired - Fee Related JP3007800B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007800B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291792A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-19 | Nec Corp | 半導体装置 |
| CN102157510B (zh) * | 2010-02-12 | 2013-11-06 | 亿光电子工业股份有限公司 | 近接传感器封装结构及其制作方法 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP20780194A patent/JP3007800B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0878457A (ja) | 1996-03-22 |
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