JP3887298B2 - 半導体装置の製造方法及びステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法及びステムに係り、特にレーザチップ等の半導体素子が搭載される半導体装置の製造方法及びステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の製造方法により製造された半導体装置を示している。同図では、レーザダイオード用の半導体装置を例に挙げている。
【０００３】
半導体装置１０Ａは、大略するとレーザダイオード１２（半導体チップ），モニター用フォトダイオード１４，キャップ１５，及びステム２９Ａ等により構成されている。ステム２９Ａは、略円板状をした金属板であるアイレット１３Ａにリード１６Ａ〜１８Ｃを配設した構成とされている。このアイレット１３Ａは、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２が形成された構成とされている。
【０００４】
レーザダイオード１２は、アイレット１３Ａに立設されたマウント部１９に配設されている。このマウント部１９は、レーザダイオード１２で発生した熱を放熱するヒートシンクとしても機能するものである。
【０００５】
モニター用フォトダイオード１４は、レーザダイオード１２の発光量を測定するものである。このためモニター用フォトダイオード１４は、アイレット１３Ａのレーザダイオード１２の下部位置に形成された凹部２０内に配設されている。
【０００６】
リード１６Ａ，１６Ｂは、アイレット１３Ａに形成された２個の貫通孔２２に配設されている。具体的には、リード１６Ａ，１６Ｂはアイレット１３Ａに形成された貫通孔２２に挿通された上で、各貫通孔２２にガラス２１を装填することにより固定される。また、リード１６Ｃは、抵抗溶接により直接アイレット１３Ａに固定される。
【０００７】
このように、アイレット１３Ａにリード１６Ａ〜１６Ｃを配設することにより、ステム２９Ａが形成される。また、レーザダイオード１２はワイヤ２３によりリード１６Ａに接続され、モニター用フォトダイオード１４はワイヤ２４によりリード１６Ｂに接続される。
【０００８】
キャップ１５はメタルキャップであり、上記のレーザダイオード１２及びモニター用フォトダイオード１４等を保護するようアイレット１３Ａの上面に溶接等により固定される。このキャップ１５の上部中央には開口部１７が形成されており、この開口部１７はガラス板１８により覆われている。よって、レーザダイオード１２で発生した光は、このガラス板１８を介して半導体装置１０Ａの外部に投光される。
【０００９】
上記構成とされた半導体装置１０Ａは、次のようにして製造されていた。先ず、アイレット１３Ａとなる基材を用意し、この基材をブレス加工することによりアイレット１３Ａを形成する。この際、円盤状のアイレット本体部分と共に、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２等も同時に形成される。
【００１０】
次に、アイレット１３Ａにリード１６Ａ〜１６Ｃを配設することにより、ステム２９Ａを形成する。この際、前記したように、リード１６Ａ，１６Ｂはアイレット１３Ａに形成された貫通孔２２にガラス２１により固定され、リード１６Ｃはアイレット１３Ａに抵抗溶接される。
【００１１】
続いて、ステム２９Ａには実装処理が実施され、レーザダイオード１２，モニター用フォトダイオード１４等が実装される。また、レーザダイオード１２とリード１６Ａとの配線処理、及びモニター用フォトダイオード１４とリード１６Ｂとの配線処理も行なわれる。
【００１２】
この際、レーザダイオード１２のマウント部１９への搭載処理、モニター用フォトダイオード１４のステム２９Ａに対する搭載処理、及び各ダイオード１２，１４とリード１６Ａ，１６Ｂとの配線処理等は、それぞれ別個の処理装置において実施される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の電子装置の小型化に伴い、これに実装される半導体装置に対しても小型化の強い要望がある。これに対応すべく、レーザダイオード用の半導体装置においても小型化を図る必要がある。
【００１４】
この半導体装置を小型化する手段として、アイレットを小型化することが提案されている。図２は、小型化を図った半導体装置１０Ｂを示している。尚、図２において、図１に示した半導体装置１０Ａと同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
図２に示す半導体装置１０Ｂは、図１では平面視した時に円板形状であったアイレット１３Ａの両側部分を除去することにより、平面視した時に略矩形状（略長方形状）となるようアイレット１３Ｂを形成したものである。図１に示す半導体装置１０Ａでは、アイレット１３Ａの直径がＲであったのに対し、図２に示す半導体装置１０Ｂでは幅寸法Ｗを上記の直径Ｒより小さくすることができる（Ｗ＜Ｒ）。このため、半導体装置１０Ａに対して半導体装置１０Ｂの小型化を図ることができる。
【００１６】
このアイレット１３Ｂは、リード１６Ａ〜１６Ｃが配設されることによりステム２９Ｂを構成する。また、ステム２９Ｂにはレーザダイオード１２，モニター用フォトダイオード１４等の各種素子がアセンブリされ、また各ダイオード１２，１４とリード１６Ａ，１６Ｂとの配線処理が行なわれる。
【００１７】
この各種処理はそれぞれ別個の処理装置において実施される。また、これらの各種処理装置は、その処理を正確に行なうためにステムを処理装置内に位置決めする必要があるが、この位置決めは通常ステムを構成するアイレットの外形を利用している。また、図２に示す半導体装置１０Ｂは近年考案されたものであり、これに対して図１に示す半導体装置１０Ａは長い間製造されてきたものである。
【００１８】
このため、上記の各種処理を実施する各種処理装置は、図１に示す半導体装置１０Ａに対応した構成とされている。具体的には、半導体装置の製造に用いられる各種処理装置は、半導体装置１０Ａで用いられている平面視した時に円形状（φ5.6mmで規格化されている）のアイレット１３Ａを基準として位置決めを行なう構成となっている。
【００１９】
従って、図２に示すような平面視した時に略矩形状のアイレット１３Ｂを用いたステム２９Ｂの場合には、半導体装置１０Ｂの小型化は図れるものの、従来用いられていた処理装置をそのまま用いることができず、アイレット１３Ｂの形状に対応できるよう大幅に処理装置を変更する必要がある。このため、この変更に伴う設備投資に多大な費用が必要となり、これに伴い半導体装置１０Ｂの製品コストが上昇してしまうという問題点があった。
【００２０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型化された半導体装置を低コストで製造することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１記載の発明は、
半導体チップが搭載されるアイレットにリードが配設されたステムを有する半導体装置の製造方法において、
第１の外形寸法を有するアイレットを形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対して切断可能な溝部を形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対し所定部品の実装処理を行なう工程と、
該実装処理を行なう工程が終了した後、前記溝部で切断処理を行うことにより、前記アイレットを前記第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とする工程とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２記載の発明は、
半導体チップが搭載されるアイレットにリードが配設されたステムを有する半導体装置の製造方法において、
第１の外形寸法を有するアイレットを形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対して折り曲げ可能な薄厚部を形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対し所定部品の実装処理を行なう工程と、
前記実装処理を行なう工程が終了した後、前記薄厚部で折り曲げ処理を行うことにより、前記アイレットを前記第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とする工程とを有することを特徴とするものである。
【００２３】
上記請求項１及び請求項２記載の発明によれば、所定部品の実装処理を行なう処理が終了するまでは、アイレットは第１の外形寸法を維持する。従って、第１の外形寸法を所定部品の実装処理に従来から用いられている処理装置の規格に対応させることにより、この従来から用いられている処理装置をそのまま使用することができる。
【００２４】
また、所定部品の実装処理が終了した後に、アイレットは切断可能な溝又は折り曲げ可能な薄厚部において変形され、第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とされる。このため、アイレットは小型化し、これに伴いこのアイレットを用いた半導体装置の小型化を図ることができる。よって、上記のように処理装置の変更を伴わないことにより、小型の半導体装置を低コストで製造することが可能となる。
【００３１】
また、請求項３記載の発明は、
アイレットにリードが配設されたステムにおいて、
前記アイレットに切断可能な溝部を形成したことを特徴とするものである。
【００３２】
また、請求項４記載の発明は、
アイレットにリードが配設されたステムにおいて、
前記アイレットに折り曲げ可能な薄厚部を形成したことを特徴とするものである。
【００３３】
上記請求項３及び請求項４記載の発明によれば、アイレットを溝部或いは薄厚部で変形させることができる。よって、変形前の形状を従来から用いられている処理装置の規格に対応させることにより、この従来から用いられている処理装置をそのまま使用して各種処理を実施することができる。
【００３４】
また、所定部品の実装処理が終了した後に、アイレットを溝部或いは薄厚部で変形させることにより、変形前よりも小さい形状とすることができる。よって、ステムの小型化を図ることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３６】
図３乃至図８は、本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を製造手順に沿って説明するための図である。本実施例では、レーザダイオード用の半導体装置を例に挙げて説明するものとする。具体的には、先に説明した図２に示す小型化された半導体装置１０Ｂと、同一形態の半導体装置を製造する方法を例に挙げて説明するものとする。このため、以下の製造方法の説明に用いる各図において、図２に示した構成と対応する構成については、同一符号を付して説明するものとする。
【００３７】
半導体装置１０Ｂを製造するには、先ず図３に示すアイレット基材２５を形成する。このアイレット基材２５は、導電性金属により構成されている。また、このアイレット基材２５は、基材をプレス加工することにより、予めマウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２が形成されている。
【００３８】
このアイレット基材２５の外形形状（第１の形状）は、図１に示した半導体装置１０Ａに設けられているアイレット１３Ａと同じ形状とされている。即ち、アイレット基材２５の直径は、規格化された5.6mmとされている。
【００３９】
次に、このアイレット基材２５に対し、図４に示されるように、プレス加工により溝部２６（外形変形部）を形成する処理が実施される。これにより、アイレット基材２５からアイレット３５Ａが形成される。本実施例では、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２の形成位置を挟んで夫々２本、合計４本の溝部２６（図４（Ｂ）に符号２６-1〜２６-4で区別して示す）が形成される。
【００４０】
また、溝部２６-1と溝部２６-2は対向配置されており、溝部２６-3と溝部２６-4も対向配置されている。よって、溝部２６の形成位置における機械的強度は、他の部位に比べて弱くなっている。しかしながら、この溝部２６の形成位置における強度は、後述する各種処理（レーザダイオード１２の搭載処理等）において、アイレット３５Ａが溝部２６の形成位置で破損しない強度を有するよう設定されている。更に、この一対の溝部２６の離間距離は、図２で説明したアイレット１３Ｂの幅寸法Ｗと等しく設定されている。
【００４１】
上記のように溝部２６が形成されると、リード１６Ａ，１６Ｂを貫通孔２２に挿入しガラス２１で固定する処理と、リード１６Ｃをアイレット３５Ａに抵抗溶接により接合する処理が実施される。これにより、図５に示すステム４０Ａが形成される。
【００４２】
このように、ステム４０Ａが形成されると、続いてステム４０Ａに対して各種実装処理が実施される。この実装処理では、レーザダイオード１２をマウント部１９に搭載する処理、凹部２０にモニター用フォトダイオード１４を搭載する処理、レーザダイオード１２とリード１６Ａとをワイヤ２３で接続する処理、及びモニター用フォトダイオード１４とリード１６Ｂをワイヤ２４で接続する処理等が実施される。図６は、上記した実装処理が終了した状態を示している。
【００４３】
ところで上記した各種処理は、前記のようにそれぞれ異なる処理装置にアイレット３５Ａ（ステム４０Ａ）を装着することにより実施される。ここで、ステム４０Ａを処理装置に装着する際、処理装置はステム４０Ａを構成するアイレット３５Ａの外形を位置決めの基準としている。
【００４４】
本実施例では、アイレット３５Ａに溝部２６が形成されているものの、その外形上は従来のアイレット１３Ａ（図１参照）と同一形状である。即ち、アイレット３５Ａの直径Ｒ１（図６に矢印で示す）は、規格化された寸法であるφ5.6mmとされている。よって、ステム４０Ａに対して上記した各種の実装処理を実施する際、従来から用いている処理装置をそのまま使用することが可能となり、多大な設備投資を行なう必要がなくなる。また、これに伴い、製造される半導体装置のコスト上昇を抑えることができる。
【００４５】
上記の実装処理が終了すると、溝部２６の形成位置で切断処理が行なわれる。この切断処理は、例えばプレス処理を用いることにより容易に実施することができる。これにより、図７に示されるように、アイレット３５Ａは両側部に平面状の側面２７を有した略矩形状（略長方形状）に変形される。
【００４６】
また、溝部２６で切断処理が実施されることにより、アイレット３５Ａは半導体装置１０Ｂ（図２参照）に設けられたアイレット１３Ｂの外形形状（第２の形状）と等しい形状となる。このように溝部２６でアイレット３５Ａの切断処理を実施することにより、この切断処理前においては従来からの規格化された外形形状を有していたアイレット３５Ａの外形形状は、切断後は小型化された形状に変形される。
【００４７】
上記のように溝部２６における切断処理が終了すると、続いて図８に示されるように、ステム４０Ａの上部にキャップ１５が固定され、これにより図２に示す半導体装置１０Ｂと等価の半導体装置が製造される。
【００４８】
上記した本実施例では、前記したレーザダイオード１２等の実装処理が終了するまでは、アイレット３５Ａは従来から用いられている規格化された外形寸法を有した状態を維持しする。従って、アイレット３５Ａは、従来から実装処理に用いられている各種処理装置にそのまま装着することができるため、実装処理を行なう処理装置に変更を加える必要はない。
【００４９】
更に、実装処理が終了した後に、アイレット３５Ａは溝部２６で切断されることにより変形され、アイレット３５Ａは小型化される。これに伴い、このアイレット３５Ａを用いた半導体装置の小型化を図ることができる。よって、上記した本実施例に係る製造方法により半導体装置１０Ｂを製造することにより、小型の半導体装置１０Ｂを低コストで製造することが可能となる。
【００５０】
尚、上記した実施例では、アイレット３５Ａに形成する溝部２６を、マウント部１９等の配設位置を挟んで両側に形成したが、片側のみに溝部２６を形成する構成としてもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法について説明する。
図９乃至図１４は、本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を製造手順に沿って説明するための図である。本実施例においても、レーザダイオード用の半導体装置を例に挙げて説明するものとする。
【００５２】
本実施例において半導体装置を製造するには、先ず図９に示すアイレット基材２８を形成する。このアイレット基材２８は、図３に示したアイレット基材２５と同一構成とされている。よって、このアイレット基材２８の外形形状（第１の形状）も、図１に示した半導体装置１０Ａに設けられているアイレット１３Ａと同じ形状とされている。即ち、アイレット基材２８の直径は、規格化された5.6mmとされている。
【００５３】
次に、このアイレット基材２８に対し、図１０に示されるように、プレス加工により薄厚部３０（外形変形部）を形成する。本実施例では、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２の形成部分（以下、この部分を本体部２８Ａという）を挟んで、両側に夫々薄厚部３０を形成している。この薄厚部３０の厚さ寸法Ｈ１（図９（Ｂ）に矢印で示す）は、本体部２８Ａの厚さ寸法Ｈ２に比べて薄くなっている（Ｈ１＜Ｈ２）。
【００５４】
よって、薄厚部３０の形成位置における機械的強度は、他の部位に比べて弱くなっている。しかしながら、この薄厚部３０の形成位置における強度は、後述する各種処理（レーザダイオード１２の搭載処理等）において、アイレット基材２８（アイレット３５Ｂ）が薄厚部３０の形成位置で破損しない強度を有するよう設定されている。
【００５５】
上記のように薄厚部３０が形成されると、リード１６Ａ，１６Ｂを貫通孔２２に挿入しガラス２１で固定すると共に、リード１６Ｃをアイレット３５Ｂに抵抗溶接する処理が行なわれる。これにより、図１１に示すステム４０Ｂが形成される。続いて、このステム４０Ｂに対し、第１実施例と同様の各種実装処理が実施される。図１２は、上記した実装処理が終了した状態を示している。
【００５６】
この実装処理の際、本実施例においてもステム４０Ｂを構成するアイレット３５Ｂの外形形状は、図１に示した半導体装置１０Ａに設けられているアイレット１３Ａの外径形状と等しく構成されている。即ち、アイレット３５Ｂの直径Ｒ１（図１２に矢印で示す）は、規格化された寸法であるφ5.6mmとされている。このため、ステム４０Ｂ（アイレット３５Ｂ）に対して上記した実装処理を実施する際、従来から用いている処理装置をそのまま使用することができ、設備投資の低減図ることができる。
【００５７】
上記の実装処理が終了すると、薄厚部３０の折り曲げ処理が行なわれる。この切断処理は、例えばプレス処理を用いることにより容易に実施することができる。これにより、図１３に示されるように、アイレット３５Ｂは両側部に折り曲げられた薄厚部３０を有した形状に変形される。また、アイレット３５Ｂは、薄厚部３０の折り曲げ処理が実施されることにより、図２に示す半導体装置１０Ｂに設けられたアイレット１３Ｂの外形形状（第２の形状）と略等しい形状となるよう変形される。このように薄厚部３０を折り曲げ処理することによっても、この折り曲げ処理前においてはアイレット３５Ｂの外形形状は従来からの規格化された外形形状を有し、折り曲げ後は小型化された形状に変形される。
【００５８】
上記のように小型化されたアイレット３５Ｂが形成されると、続いて図１４に示すように、ステム４０Ｂの上部にキャップ１５が固定され、これにより半導体装置が製造される。
【００５９】
上記した本実施例では、レーザダイオード１２等の実装処理が終了するまで、アイレット３５Ｂは従来から用いられている規格化された外形寸法を維持している。従って、このアイレット３５Ｂは、従来から実装処理に用いられている各種処理装置にそのまま装着することができるため、実装処理を行なう処理装置に変更を加える必要はない。
【００６０】
更に、実装処理が終了した後に、アイレット３５Ｂは薄厚部３０が折り曲げられることにより変形され、規格化された外形よりも小さい外形のアイレット３５Ｂとされる。このため、アイレット３５Ｂは小型化し、これに伴いこのアイレット３５Ｂを用いたステム４０Ｂ及び半導体装置の小型化を図ることができる。よって、上記した本実施例に係る製造方法により、小型の半導体装置を低コストで製造することができる。
【００６１】
尚、上記した実施例では、アイレット３５Ｂに形成する薄厚部３０を、本体部２８Ａを挟んで両側に形成したが、片側のみに薄厚部３０を形成する構成としてもよい。
【００６２】
また、上記した各実施例では、外形変形部（溝部，薄厚部）の切断や曲げは、ステムにキャップを装着する前に実施する例について説明したが、外形変形部を変形させるタイミングはこれに限定されるものではなく、外形変形部の切断や曲げを行なった後にキャップの装着を実施することとしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００６４】
請求項１記載の発明によれば、低コストで基台の小型化が図れるため、よって小型化された半導体装置を低コストで製造することが可能となる。
【００６７】
また、請求項３及び請求項４記載の発明によれば、変形前の形状を従来から用いられている処理装置の規格に対応させることにより、この従来から用いられている処理装置をそのまま使用して各種処理を実施することが可能となる。また、所定部品の実装処理が終了した後にアイレットを溝部或いは薄厚部で変形させることにより、変形前よりも小さい形状とすることが可能となり、ステムの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一実施例である半導体装置の製造方法で製造された半導体装置（レーザダイオード）を示す部分断面した斜視図である。
【図２】小型化された半導体装置（レーザダイオード）を示す部分断面した斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その１）。
【図４】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その２）。
【図５】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その３）。
【図６】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その４）。
【図７】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その５）。
【図８】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その６）。
【図９】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その１）。
【図１０】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その２）。
【図１１】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その３）。
【図１２】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その４）。
【図１３】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その５）。
【図１４】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その６）。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ レーザダイオード
１２ レーザチップ
１３Ａ，１３Ｂ，３１ アイレット
１５ キャップ
１６Ａ〜１６Ｃ リード
１９ マウント部
２５，２８ アイレット基材
２６ 溝部
２７ 側面
３０ 薄厚部
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法及びステムに係り、特にレーザチップ等の半導体素子が搭載される半導体装置の製造方法及びステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の製造方法により製造された半導体装置を示している。同図では、レーザダイオード用の半導体装置を例に挙げている。
【０００３】
半導体装置１０Ａは、大略するとレーザダイオード１２（半導体チップ），モニター用フォトダイオード１４，キャップ１５，及びステム２９Ａ等により構成されている。ステム２９Ａは、略円板状をした金属板であるアイレット１３Ａにリード１６Ａ〜１８Ｃを配設した構成とされている。このアイレット１３Ａは、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２が形成された構成とされている。
【０００４】
レーザダイオード１２は、アイレット１３Ａに立設されたマウント部１９に配設されている。このマウント部１９は、レーザダイオード１２で発生した熱を放熱するヒートシンクとしても機能するものである。
【０００５】
モニター用フォトダイオード１４は、レーザダイオード１２の発光量を測定するものである。このためモニター用フォトダイオード１４は、アイレット１３Ａのレーザダイオード１２の下部位置に形成された凹部２０内に配設されている。
【０００６】
リード１６Ａ，１６Ｂは、アイレット１３Ａに形成された２個の貫通孔２２に配設されている。具体的には、リード１６Ａ，１６Ｂはアイレット１３Ａに形成された貫通孔２２に挿通された上で、各貫通孔２２にガラス２１を装填することにより固定される。また、リード１６Ｃは、抵抗溶接により直接アイレット１３Ａに固定される。
【０００７】
このように、アイレット１３Ａにリード１６Ａ〜１６Ｃを配設することにより、ステム２９Ａが形成される。また、レーザダイオード１２はワイヤ２３によりリード１６Ａに接続され、モニター用フォトダイオード１４はワイヤ２４によりリード１６Ｂに接続される。
【０００８】
キャップ１５はメタルキャップであり、上記のレーザダイオード１２及びモニター用フォトダイオード１４等を保護するようアイレット１３Ａの上面に溶接等により固定される。このキャップ１５の上部中央には開口部１７が形成されており、この開口部１７はガラス板１８により覆われている。よって、レーザダイオード１２で発生した光は、このガラス板１８を介して半導体装置１０Ａの外部に投光される。
【０００９】
上記構成とされた半導体装置１０Ａは、次のようにして製造されていた。先ず、アイレット１３Ａとなる基材を用意し、この基材をブレス加工することによりアイレット１３Ａを形成する。この際、円盤状のアイレット本体部分と共に、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２等も同時に形成される。
【００１０】
次に、アイレット１３Ａにリード１６Ａ〜１６Ｃを配設することにより、ステム２９Ａを形成する。この際、前記したように、リード１６Ａ，１６Ｂはアイレット１３Ａに形成された貫通孔２２にガラス２１により固定され、リード１６Ｃはアイレット１３Ａに抵抗溶接される。
【００１１】
続いて、ステム２９Ａには実装処理が実施され、レーザダイオード１２，モニター用フォトダイオード１４等が実装される。また、レーザダイオード１２とリード１６Ａとの配線処理、及びモニター用フォトダイオード１４とリード１６Ｂとの配線処理も行なわれる。
【００１２】
この際、レーザダイオード１２のマウント部１９への搭載処理、モニター用フォトダイオード１４のステム２９Ａに対する搭載処理、及び各ダイオード１２，１４とリード１６Ａ，１６Ｂとの配線処理等は、それぞれ別個の処理装置において実施される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の電子装置の小型化に伴い、これに実装される半導体装置に対しても小型化の強い要望がある。これに対応すべく、レーザダイオード用の半導体装置においても小型化を図る必要がある。
【００１４】
この半導体装置を小型化する手段として、アイレットを小型化することが提案されている。図２は、小型化を図った半導体装置１０Ｂを示している。尚、図２において、図１に示した半導体装置１０Ａと同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
図２に示す半導体装置１０Ｂは、図１では平面視した時に円板形状であったアイレット１３Ａの両側部分を除去することにより、平面視した時に略矩形状（略長方形状）となるようアイレット１３Ｂを形成したものである。図１に示す半導体装置１０Ａでは、アイレット１３Ａの直径がＲであったのに対し、図２に示す半導体装置１０Ｂでは幅寸法Ｗを上記の直径Ｒより小さくすることができる（Ｗ＜Ｒ）。このため、半導体装置１０Ａに対して半導体装置１０Ｂの小型化を図ることができる。
【００１６】
このアイレット１３Ｂは、リード１６Ａ〜１６Ｃが配設されることによりステム２９Ｂを構成する。また、ステム２９Ｂにはレーザダイオード１２，モニター用フォトダイオード１４等の各種素子がアセンブリされ、また各ダイオード１２，１４とリード１６Ａ，１６Ｂとの配線処理が行なわれる。
【００１７】
この各種処理はそれぞれ別個の処理装置において実施される。また、これらの各種処理装置は、その処理を正確に行なうためにステムを処理装置内に位置決めする必要があるが、この位置決めは通常ステムを構成するアイレットの外形を利用している。また、図２に示す半導体装置１０Ｂは近年考案されたものであり、これに対して図１に示す半導体装置１０Ａは長い間製造されてきたものである。
【００１８】
このため、上記の各種処理を実施する各種処理装置は、図１に示す半導体装置１０Ａに対応した構成とされている。具体的には、半導体装置の製造に用いられる各種処理装置は、半導体装置１０Ａで用いられている平面視した時に円形状（φ5.6mmで規格化されている）のアイレット１３Ａを基準として位置決めを行なう構成となっている。
【００１９】
従って、図２に示すような平面視した時に略矩形状のアイレット１３Ｂを用いたステム２９Ｂの場合には、半導体装置１０Ｂの小型化は図れるものの、従来用いられていた処理装置をそのまま用いることができず、アイレット１３Ｂの形状に対応できるよう大幅に処理装置を変更する必要がある。このため、この変更に伴う設備投資に多大な費用が必要となり、これに伴い半導体装置１０Ｂの製品コストが上昇してしまうという問題点があった。
【００２０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型化された半導体装置を低コストで製造することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１記載の発明は、
半導体チップが搭載されるアイレットにリードが配設されたステムを有する半導体装置の製造方法において、
第１の外形寸法を有するアイレットを形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対して切断可能な溝部を形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対し所定部品の実装処理を行なう工程と、
該実装処理を行なう工程が終了した後、前記溝部で切断処理を行うことにより、前記アイレットを前記第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とする工程とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２記載の発明は、
半導体チップが搭載されるアイレットにリードが配設されたステムを有する半導体装置の製造方法において、
第１の外形寸法を有するアイレットを形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対して折り曲げ可能な薄厚部を形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対し所定部品の実装処理を行なう工程と、
前記実装処理を行なう工程が終了した後、前記薄厚部で折り曲げ処理を行うことにより、前記アイレットを前記第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とする工程とを有することを特徴とするものである。
【００２３】
上記請求項１及び請求項２記載の発明によれば、所定部品の実装処理を行なう処理が終了するまでは、アイレットは第１の外形寸法を維持する。従って、第１の外形寸法を所定部品の実装処理に従来から用いられている処理装置の規格に対応させることにより、この従来から用いられている処理装置をそのまま使用することができる。
【００２４】
また、所定部品の実装処理が終了した後に、アイレットは切断可能な溝又は折り曲げ可能な薄厚部において変形され、第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とされる。このため、アイレットは小型化し、これに伴いこのアイレットを用いた半導体装置の小型化を図ることができる。よって、上記のように処理装置の変更を伴わないことにより、小型の半導体装置を低コストで製造することが可能となる。
【００３１】
また、請求項３記載の発明は、
アイレットにリードが配設されたステムにおいて、
前記アイレットに切断可能な溝部を形成したことを特徴とするものである。
【００３２】
また、請求項４記載の発明は、
アイレットにリードが配設されたステムにおいて、
前記アイレットに折り曲げ可能な薄厚部を形成したことを特徴とするものである。
【００３３】
上記請求項３及び請求項４記載の発明によれば、アイレットを溝部或いは薄厚部で変形させることができる。よって、変形前の形状を従来から用いられている処理装置の規格に対応させることにより、この従来から用いられている処理装置をそのまま使用して各種処理を実施することができる。
【００３４】
また、所定部品の実装処理が終了した後に、アイレットを溝部或いは薄厚部で変形させることにより、変形前よりも小さい形状とすることができる。よって、ステムの小型化を図ることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３６】
図３乃至図８は、本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を製造手順に沿って説明するための図である。本実施例では、レーザダイオード用の半導体装置を例に挙げて説明するものとする。具体的には、先に説明した図２に示す小型化された半導体装置１０Ｂと、同一形態の半導体装置を製造する方法を例に挙げて説明するものとする。このため、以下の製造方法の説明に用いる各図において、図２に示した構成と対応する構成については、同一符号を付して説明するものとする。
【００３７】
半導体装置１０Ｂを製造するには、先ず図３に示すアイレット基材２５を形成する。このアイレット基材２５は、導電性金属により構成されている。また、このアイレット基材２５は、基材をプレス加工することにより、予めマウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２が形成されている。
【００３８】
このアイレット基材２５の外形形状（第１の形状）は、図１に示した半導体装置１０Ａに設けられているアイレット１３Ａと同じ形状とされている。即ち、アイレット基材２５の直径は、規格化された5.6mmとされている。
【００３９】
次に、このアイレット基材２５に対し、図４に示されるように、プレス加工により溝部２６（外形変形部）を形成する処理が実施される。これにより、アイレット基材２５からアイレット３５Ａが形成される。本実施例では、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２の形成位置を挟んで夫々２本、合計４本の溝部２６（図４（Ｂ）に符号２６-1〜２６-4で区別して示す）が形成される。
【００４０】
また、溝部２６-1と溝部２６-2は対向配置されており、溝部２６-3と溝部２６-4も対向配置されている。よって、溝部２６の形成位置における機械的強度は、他の部位に比べて弱くなっている。しかしながら、この溝部２６の形成位置における強度は、後述する各種処理（レーザダイオード１２の搭載処理等）において、アイレット３５Ａが溝部２６の形成位置で破損しない強度を有するよう設定されている。更に、この一対の溝部２６の離間距離は、図２で説明したアイレット１３Ｂの幅寸法Ｗと等しく設定されている。
【００４１】
上記のように溝部２６が形成されると、リード１６Ａ，１６Ｂを貫通孔２２に挿入しガラス２１で固定する処理と、リード１６Ｃをアイレット３５Ａに抵抗溶接により接合する処理が実施される。これにより、図５に示すステム４０Ａが形成される。
【００４２】
このように、ステム４０Ａが形成されると、続いてステム４０Ａに対して各種実装処理が実施される。この実装処理では、レーザダイオード１２をマウント部１９に搭載する処理、凹部２０にモニター用フォトダイオード１４を搭載する処理、レーザダイオード１２とリード１６Ａとをワイヤ２３で接続する処理、及びモニター用フォトダイオード１４とリード１６Ｂをワイヤ２４で接続する処理等が実施される。図６は、上記した実装処理が終了した状態を示している。
【００４３】
ところで上記した各種処理は、前記のようにそれぞれ異なる処理装置にアイレット３５Ａ（ステム４０Ａ）を装着することにより実施される。ここで、ステム４０Ａを処理装置に装着する際、処理装置はステム４０Ａを構成するアイレット３５Ａの外形を位置決めの基準としている。
【００４４】
本実施例では、アイレット３５Ａに溝部２６が形成されているものの、その外形上は従来のアイレット１３Ａ（図１参照）と同一形状である。即ち、アイレット３５Ａの直径Ｒ１（図６に矢印で示す）は、規格化された寸法であるφ5.6mmとされている。よって、ステム４０Ａに対して上記した各種の実装処理を実施する際、従来から用いている処理装置をそのまま使用することが可能となり、多大な設備投資を行なう必要がなくなる。また、これに伴い、製造される半導体装置のコスト上昇を抑えることができる。
【００４５】
上記の実装処理が終了すると、溝部２６の形成位置で切断処理が行なわれる。この切断処理は、例えばプレス処理を用いることにより容易に実施することができる。これにより、図７に示されるように、アイレット３５Ａは両側部に平面状の側面２７を有した略矩形状（略長方形状）に変形される。
【００４６】
また、溝部２６で切断処理が実施されることにより、アイレット３５Ａは半導体装置１０Ｂ（図２参照）に設けられたアイレット１３Ｂの外形形状（第２の形状）と等しい形状となる。このように溝部２６でアイレット３５Ａの切断処理を実施することにより、この切断処理前においては従来からの規格化された外形形状を有していたアイレット３５Ａの外形形状は、切断後は小型化された形状に変形される。
【００４７】
上記のように溝部２６における切断処理が終了すると、続いて図８に示されるように、ステム４０Ａの上部にキャップ１５が固定され、これにより図２に示す半導体装置１０Ｂと等価の半導体装置が製造される。
【００４８】
上記した本実施例では、前記したレーザダイオード１２等の実装処理が終了するまでは、アイレット３５Ａは従来から用いられている規格化された外形寸法を有した状態を維持しする。従って、アイレット３５Ａは、従来から実装処理に用いられている各種処理装置にそのまま装着することができるため、実装処理を行なう処理装置に変更を加える必要はない。
【００４９】
更に、実装処理が終了した後に、アイレット３５Ａは溝部２６で切断されることにより変形され、アイレット３５Ａは小型化される。これに伴い、このアイレット３５Ａを用いた半導体装置の小型化を図ることができる。よって、上記した本実施例に係る製造方法により半導体装置１０Ｂを製造することにより、小型の半導体装置１０Ｂを低コストで製造することが可能となる。
【００５０】
尚、上記した実施例では、アイレット３５Ａに形成する溝部２６を、マウント部１９等の配設位置を挟んで両側に形成したが、片側のみに溝部２６を形成する構成としてもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法について説明する。
図９乃至図１４は、本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を製造手順に沿って説明するための図である。本実施例においても、レーザダイオード用の半導体装置を例に挙げて説明するものとする。
【００５２】
本実施例において半導体装置を製造するには、先ず図９に示すアイレット基材２８を形成する。このアイレット基材２８は、図３に示したアイレット基材２５と同一構成とされている。よって、このアイレット基材２８の外形形状（第１の形状）も、図１に示した半導体装置１０Ａに設けられているアイレット１３Ａと同じ形状とされている。即ち、アイレット基材２８の直径は、規格化された5.6mmとされている。
【００５３】
次に、このアイレット基材２８に対し、図１０に示されるように、プレス加工により薄厚部３０（外形変形部）を形成する。本実施例では、マウント部１９，凹部２０，及び貫通孔２２の形成部分（以下、この部分を本体部２８Ａという）を挟んで、両側に夫々薄厚部３０を形成している。この薄厚部３０の厚さ寸法Ｈ１（図９（Ｂ）に矢印で示す）は、本体部２８Ａの厚さ寸法Ｈ２に比べて薄くなっている（Ｈ１＜Ｈ２）。
【００５４】
よって、薄厚部３０の形成位置における機械的強度は、他の部位に比べて弱くなっている。しかしながら、この薄厚部３０の形成位置における強度は、後述する各種処理（レーザダイオード１２の搭載処理等）において、アイレット基材２８（アイレット３５Ｂ）が薄厚部３０の形成位置で破損しない強度を有するよう設定されている。
【００５５】
上記のように薄厚部３０が形成されると、リード１６Ａ，１６Ｂを貫通孔２２に挿入しガラス２１で固定すると共に、リード１６Ｃをアイレット３５Ｂに抵抗溶接する処理が行なわれる。これにより、図１１に示すステム４０Ｂが形成される。続いて、このステム４０Ｂに対し、第１実施例と同様の各種実装処理が実施される。図１２は、上記した実装処理が終了した状態を示している。
【００５６】
この実装処理の際、本実施例においてもステム４０Ｂを構成するアイレット３５Ｂの外形形状は、図１に示した半導体装置１０Ａに設けられているアイレット１３Ａの外径形状と等しく構成されている。即ち、アイレット３５Ｂの直径Ｒ１（図１２に矢印で示す）は、規格化された寸法であるφ5.6mmとされている。このため、ステム４０Ｂ（アイレット３５Ｂ）に対して上記した実装処理を実施する際、従来から用いている処理装置をそのまま使用することができ、設備投資の低減図ることができる。
【００５７】
上記の実装処理が終了すると、薄厚部３０の折り曲げ処理が行なわれる。この切断処理は、例えばプレス処理を用いることにより容易に実施することができる。これにより、図１３に示されるように、アイレット３５Ｂは両側部に折り曲げられた薄厚部３０を有した形状に変形される。また、アイレット３５Ｂは、薄厚部３０の折り曲げ処理が実施されることにより、図２に示す半導体装置１０Ｂに設けられたアイレット１３Ｂの外形形状（第２の形状）と略等しい形状となるよう変形される。このように薄厚部３０を折り曲げ処理することによっても、この折り曲げ処理前においてはアイレット３５Ｂの外形形状は従来からの規格化された外形形状を有し、折り曲げ後は小型化された形状に変形される。
【００５８】
上記のように小型化されたアイレット３５Ｂが形成されると、続いて図１４に示すように、ステム４０Ｂの上部にキャップ１５が固定され、これにより半導体装置が製造される。
【００５９】
上記した本実施例では、レーザダイオード１２等の実装処理が終了するまで、アイレット３５Ｂは従来から用いられている規格化された外形寸法を維持している。従って、このアイレット３５Ｂは、従来から実装処理に用いられている各種処理装置にそのまま装着することができるため、実装処理を行なう処理装置に変更を加える必要はない。
【００６０】
更に、実装処理が終了した後に、アイレット３５Ｂは薄厚部３０が折り曲げられることにより変形され、規格化された外形よりも小さい外形のアイレット３５Ｂとされる。このため、アイレット３５Ｂは小型化し、これに伴いこのアイレット３５Ｂを用いたステム４０Ｂ及び半導体装置の小型化を図ることができる。よって、上記した本実施例に係る製造方法により、小型の半導体装置を低コストで製造することができる。
【００６１】
尚、上記した実施例では、アイレット３５Ｂに形成する薄厚部３０を、本体部２８Ａを挟んで両側に形成したが、片側のみに薄厚部３０を形成する構成としてもよい。
【００６２】
また、上記した各実施例では、外形変形部（溝部，薄厚部）の切断や曲げは、ステムにキャップを装着する前に実施する例について説明したが、外形変形部を変形させるタイミングはこれに限定されるものではなく、外形変形部の切断や曲げを行なった後にキャップの装着を実施することとしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００６４】
請求項１記載の発明によれば、低コストで基台の小型化が図れるため、よって小型化された半導体装置を低コストで製造することが可能となる。
【００６７】
また、請求項３及び請求項４記載の発明によれば、変形前の形状を従来から用いられている処理装置の規格に対応させることにより、この従来から用いられている処理装置をそのまま使用して各種処理を実施することが可能となる。また、所定部品の実装処理が終了した後にアイレットを溝部或いは薄厚部で変形させることにより、変形前よりも小さい形状とすることが可能となり、ステムの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一実施例である半導体装置の製造方法で製造された半導体装置（レーザダイオード）を示す部分断面した斜視図である。
【図２】小型化された半導体装置（レーザダイオード）を示す部分断面した斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その１）。
【図４】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その２）。
【図５】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その３）。
【図６】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その４）。
【図７】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その５）。
【図８】本発明の第１実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その６）。
【図９】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その１）。
【図１０】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その２）。
【図１１】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その３）。
【図１２】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その４）。
【図１３】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その５）。
【図１４】本発明の第２実施例である半導体装置の製造方法を説明するための図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図である（その６）。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ レーザダイオード
１２ レーザチップ
１３Ａ，１３Ｂ，３１ アイレット
１５ キャップ
１６Ａ〜１６Ｃ リード
１９ マウント部
２５，２８ アイレット基材
２６ 溝部
２７ 側面
３０ 薄厚部
Claims (4)
- 半導体チップが搭載されるアイレットにリードが配設されたステムを有する半導体装置の製造方法において、
第１の外形寸法を有するアイレットを形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対して切断可能な溝部を形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対し所定部品の実装処理を行なう工程と、
該実装処理を行なう工程が終了した後、前記溝部で切断処理を行うことにより、前記アイレットを前記第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体チップが搭載されるアイレットにリードが配設されたステムを有する半導体装置の製造方法において、
第１の外形寸法を有するアイレットを形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対して折り曲げ可能な薄厚部を形成する工程と、
前記第１の外形寸法を有するアイレットに対し所定部品の実装処理を行なう工程と、
前記実装処理を行なう工程が終了した後、前記薄厚部で折り曲げ処理を行うことにより、前記アイレットを前記第１の外形寸法よりも小さい第２の外形寸法とする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - アイレットにリードが配設されたステムにおいて、
前記アイレットに切断可能な溝部を形成したことを特徴とするステム。 - アイレットにリードが配設されたステムにおいて、
前記アイレットに折り曲げ可能な薄厚部を形成したことを特徴とするステム。
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