JP3938479B2 - 光結合素子の生産システム - Google Patents
光結合素子の生産システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3938479B2 JP3938479B2 JP2001218505A JP2001218505A JP3938479B2 JP 3938479 B2 JP3938479 B2 JP 3938479B2 JP 2001218505 A JP2001218505 A JP 2001218505A JP 2001218505 A JP2001218505 A JP 2001218505A JP 3938479 B2 JP3938479 B2 JP 3938479B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- optical coupling
- assembly
- characteristic data
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 61
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 61
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 60
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 60
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 60
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 58
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 58
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 28
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 39
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
- H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
- H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by at least one potential or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子の生産する生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子と受光素子をアセンブリし、１つの光結合素子として生産する場合、従来、発光素子、受光素子のそれぞれの特性バラツキが発生することを考慮し、ウエハ単位での特性検査基準の範囲をある程度に狭めて設定することにより、光結合素子の特性バラツキを抑えていた。
【０００３】
また、従来の光結合素子の生産システムにおいては、発光素子及び受光素子の製造工程、発光素子及び受光素子の検査工程、光結合素子のアセンブリ工程(ダイボンド、ワイヤボンド、プリコート、モールド等)、光結合素子の検査工程、梱包工程等の工程がそれぞれ独立したコンピュータで管理制御されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発光素子と受光素子を１つのパッケージにアセンブリするような光結合素子では、発光素子の特性バラツキと受光素子の特性バラツキがあるため、光結合素子の特性バラツキが相乗的に大きくなる。このため、発光素子と受光素子の組み合わせによっては、光結合素子の生産において特性歩留りが大きく低下することがある。また、光結合素子としての特性についても、従来よりもさらに厳しい範囲に抑えることが要望されてきている。
【０００５】
そこで、従来では、発光素子及び受光素子の特性バラツキをさらに狭めた範囲に設定し、光結合素子の特性バラツキを抑えるという方法が採られているが、このような従来法では、発光素子及び受光素子の歩留りがさらに低下するという問題が発生する。
【０００６】
その具体的な例を、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタを使用するフォトカプラを用いて説明する。
【０００７】
フォトカプラは、例えば図１に示すように、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３をフレーム４，５にそれぞれダイボンドし、次いで赤外発光ダイオード２の周囲にプリコート樹脂６をモールドした後、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３を対向配置した状態で、１次モールド樹脂７及び２次モールド樹脂８を順次モールドした構造となっている。
【０００８】
このようなフォトカプラ１は、図２に示すように、赤外発光ダイオード２に入力電流（以下ＩＦ：単位［Ａ］）を加えることにより、赤外発光ダイオード２から赤外光が放出され、その赤外光を受光したフォトトランジスタ３の電流増幅率(以下、ｈＦＥという)によって出力電流（以下ＩＣ：単位［Ａ］）として変換する素子で、入出力間を絶縁させた状態で電気信号をやり取りできる。フォトカプラ１において、ＩＦに対するＩＣの比つまりＩＣ／ＩＦ×１００を電流伝達比(以下ＣＴＲ：単位［％］)と呼ぶ。
【０００９】
ところで、フォトカプラを使用するユーザは、ＣＴＲの温度変化や経年変化を考慮して回路設計を行う必要があり、ＣＴＲの範囲が狭いほど回路設計などが容易となる。従って、ＣＴＲバラツキが小さいフォトカプラが要望され、また、ＣＴＲとしてのランクを設定して納入する必要がある。
【００１０】
しかし、フォトカプラのＣＴＲは、赤外発光ダイオードの光量（以下、Ｐ0）とフォトトランジスタのｈＦＥによって決定されるため、ＣＴＲバラツキはＰ0バラツキとｈＦＥバラツキによって相乗的に大きくなり、フォトカプラとしてのＣＴＲ歩留りが大きく低下する。
【００１１】
ここで、赤外発光ダイオードは、ｎ枚のウエハで１バッチを構成し、バッチ毎にエピタキシャル成長を行うという方法によって製造される。しかし、実際の生産データを参照すると、ｎ枚のウエハについて同一バッチでエピタキシャル成長を行ったとしても、各ウエハのＰ0分布バラツキは図３に示すように均一でなく、さらに、１バッチ当りのＰ0分布バラツキは図４のようにさらに大きくなる。
従って、フォトカプラの生産会社に納入する赤外発光ダイオードのＴｏｔａｌのＰ0分布バラツキは、図５のようにさらに大きくなる。
【００１２】
また、フォトトランジスタの製造法についても同様であり、図６〜図８に示すように、各ウエハのｈＦＥ分布バラツキ、１バッチ当りのｈＦＥ分布バラツキ及びＴｏｔａｌのｈＦＥ分布バラツキが大きくなる。
【００１３】
現状では、フォトカプラの生産計画に対してフォトトランジスタのｈＦＥランクを指定して投入しているが、赤外発光ダイオードのＰ0はランク指定することができない。従って、指定しているｈＦＥランクの中でもｈＦＥの高いものと、Ｐ0の高いものが組み合わさればＣＴＲ自体も高くなり、また、ｈＦＥランクの低いものとＰ0の低いものが組み合わさればＣＴＲ自体も低くなる。
【００１４】
さらに、あるＣＴＲ幅のフォトカプラを製造しようとしても、前記したように赤外発光ダイオード及びフォトトランジスタの特性バラツキの相乗効果によりＣＴＲ自体のバラツキも大きくなる。その結果として、ＣＴＲランク歩留りが悪くなるとともに、生産計画から大きく外れてしまうという問題が発生する。
【００１５】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産するにあたり、光結合素子の特性歩留りを大幅に向上させることが可能な光結合素子の生産システムの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、組み合わせを行う発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データを１対１のデータとして保存しておき、かつ、アセンブリに用いるフレームとして、折り曲げ深さの異なる複数種のフレームを用意しておき、前記発光素子及び受光素子の１対１の特性データに基づいて、光結合素子の最適特性が得られるように、フレームを選択してアセンブリすることを特徴としている。
【００１７】
この発明の光結合素子の生産システムにおいて、光結合素子のアセンブリ条件を変化させてアセンブリする方法として、アセンブリに用いるプリコート樹脂の透過率またはプリコート樹脂の高さ（量）を、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリする方法を挙げることができる。
【００１８】
本発明は、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、組み合わせを行う発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データをダイボンド後に測定し、それら発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データを１対１のデータとして保存しておき、この１対１のデータに基づいて、光結合素子の最適特性が得られるようにロット単位またはバッチ単位でアセンブリすることを特徴としている。
【００１９】
この発明の光結合素子の生産システムにおいて、光結合素子のアセンブリ条件を変化させてアセンブリする方法としては、アセンブリに用いるプリコート樹脂の透過率またはプリコート樹脂の高さ（量）を、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリする方法、あるいは、アセンブリに用いるモールド樹脂の透過率を、発光素子及び受光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリする方法を挙げることができる。
【００２２】
本発明の光結合素子の生産システムにおいて、発光素子、受光素子及び光結合素子の各特性データをコンピュータネットワーク上において保存・共有し、発光素子と受光素子の各製造工程にフィードバックするようにしてもよい。
【００２３】
本発明の光結合素子の生産システムにおいて、光結合素子の生産に用いる発光素子の具体例として、半導体赤外発光素子（赤外発光ダイオード）、半導体可視発光素子または半導体レーザ素子を挙げることができ、また、受光素子として、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトダーリントントランジスタ、フォトトライアック、フォトサイリスタ、フォトＭＯＳまたはフォトＩＣを挙げることができる。
【００２４】
本発明の光結合素子の生産システムにて生産する光結合素子の具体例として、フォトカプラ、フォトトライアックカプラ、フォトサイリスタカプラまたはフォトインタラプタを挙げることができる。
【００２５】
＜作用＞
本発明の発光受光素子の生産システムによれば、光結合素子の生産工程において、発光素子及び受光素子の各特性データを用いて、光結合素子のアセンブリ条件（例えばフレーム折り曲げ深さ、プリコート樹脂の種類・高さ、モールド樹脂の種類など）を変化させて、発光素子及び受光素子の特性バラツキによる影響を少なくしているので、発光素子及び受光素子の特性バラツキを厳しくすることなく、光結合素子の特性バラツキを制限することができる結果、光結合素子の特性歩留りを高めることができる。
【００２７】
本発明の発光受光素子の生産システムにおいて、発光素子、受光素子及び光結合素子の各特性データを、コンピュータネットワーク上で保存・共有しておけば、ネットワーク管理により各工程への特性データへのフィードバックが容易となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１に示すように、発光素子として赤外発光ダイオード２を用い、受光素子としてフォトトランジスタ３を用いるフォトカプラ１を光結合素子とする場合の実施形態を説明する。
【００３０】
＜実施形態１＞
まず、この実施形態では、赤外発光ダイオード２のウエハ毎またはバッチ毎の特性データを測定して生産工程の管理上適切な数量単位で保存する。
【００３１】
次に、フォトトランジスタ３の特性データを同様に測定・保存する。その保存したデータを基に厳しいＣＴＲ範囲を満足させるような組み合わせパターンを計算し、その組み合わせパターンになるように、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３をダイボンドすることにより、計画に沿った特性を持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３２】
また、納入された赤外発光ダイオード２のＰ0が高く、さらにフォトトランジスタ３のｈＦＥが高い場合、フォトカプラ１のＣＴＲは高くなり、ユーザからＣＴＲの低いものが要望されているときには、組み合わせを変化させるだけでは、対応できない場合が発生する。そこで、本実施形態では、アセンブリ時において赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に到達する光量を変化させる方法を用いる。
【００３３】
到達光量を変化させる方法を以下に示す。
【００３４】
図９に示すように、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３の距離が遠ざかれば、距離の二乗に反比例して到達光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、フレーム折り曲げ深さの異なる複数種のフレーム４，５を用意し、予めフレーム折り曲げ深さと、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にフレーム４，５を選択することで、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３５】
また、到達光量を変化させる他の方法として、アセンブリに用いるプリコート樹脂６の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低いプリコート樹脂６を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の種類（透過率）を選択することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３６】
さらに、図１０に示すように、プリコート樹脂６の高さ（プリコート高さ）を変化させる方法があり、例えば透過性の高いプリコート樹脂６の高さを低くすれば、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲ値が低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の量（高さ）と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の量（高さ）を変化させることで、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３７】
また、別の方法として、アセンブリに用いる１次モールド樹脂７の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低い１次モールド樹脂７を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予め１次モールド樹脂７の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基に１次モールド樹脂７の種類（透過率）を選定することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３８】
次に、ウエハテストデータを用いたフォトカプラの生産工程の具体的な例を、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
まず、フォトカプラの生産工程は、赤外発光ダイオード及びフォトトランジスタの検査工程（ウエハテストデータ）、アセンブリ工程（ダイボンド、ワイヤボンド、プリコート、１次・２次モールド）、特性検査工程及び梱包工程などによって構成されている。
【００４０】
この例において、アセンブリ時における到達光量を変化させる方法の組み合わせは、生産計画に即して効率の良い組み合わせを用いる。なお、この例では、Ｐ0（光量）及びｈＦＥをそれぞれ「大」、「中」、「小」の３段階に分けてアセンブリ条件を設定するようにしているが、これに限られることなく、アセンブリに必要とされる条件に応じてさらに細分化してもよい。
【００４１】
具体的な生産工程の流れを説明する。
【００４２】
赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータ（ともにウエハテストデータ）を取得し（ステップＳ１、Ｓ１１）、それらデータをウエハマップ上で１対１のデータとして、インターネット等のコンピュータネットワークにおいて保存・共有しておく。
【００４３】
Ｐ0データ及びｈＦＥデータと、フォトカプラ１に要求されている特性に基づいて、ダイボンドする赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３との組み合わせを検討し、赤外発光ダイオード２のフレーム４のフレーム折り曲げ高さ（図９参照）を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２）。フレーム変更の必要がある場合、Ｐ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、フレーム折り曲げ深さを「浅く」、「中」または「深く」したフレーム４，５を選択する（ステップＳ３）。また、赤外発光ダイオード２についても、フレーム５のフレーム折り曲げ高さ（図９参照）を変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ１２）、フレーム変更の必要がある場合、ｈＦＥデータの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、フレーム折り曲げ深さを「浅い」、「中」または「深く」したフレーム４，５を選択する（ステップＳ１３）。
【００４４】
次に、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ４）、プリコート樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択する（ステップＳ５）。
【００４５】
さらに、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の高さを変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ６）、高さ変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６のプリコート量を「多く」、「中」または「少なく」の中から選択する（ステップＳ７）。
【００４６】
そして、赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータに基づいて、１次モールド樹脂７の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ８）。モールド樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、１次モールド樹脂７の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択して（ステップＳ９）、１次モールドを行い、さらに２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ１０）に進む。モールド樹脂変更の必要がない場合、通常の１次モールドと２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ１０）に進む。
【００４７】
＜実施形態２＞
本発明の他の実施形態を以下に説明する。
【００４８】
赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の生産工場とフォトカプラ１の生産工場との間で素子データのやり取りが詳細に行えない場合、フォトカプラ１の生産工場で赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の特性データを詳細に測定する必要がある。
【００４９】
これを解決する手段としては、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３をフレーム４，５にダイボンドした後に、特性データを測定する方法が挙げられる。
【００５０】
その方法を具体的に説明する。
【００５１】
まず、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３をそれぞれのフレーム４，５にダイボンドする。その後、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の各特性データ（Ｐ0、ｈＦＥ）を測定し、生産工程の管理上適切な数量単位で保存する。その保存した特性データを基に厳しいＣＴＲ範囲を満足させるような組み合わせパターンを計算し、赤外発光ダイオード２をダイボンドしたフレーム４とフォトトランジスタ３をダイボンドしたフレーム５を組み合わせることにより、計画に沿った特性を持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５２】
また、納入された赤外発光ダイオード２のＰ0が高く、さらにフォトトランジスタ３のｈＦＥが高い場合、フォトカプラ１のＣＴＲは高くなり、ユーザからＣＴＲの低いものが要望されているときには、組み合わせを変化させるだけでは対応できない場合が発生する。これを解消する方法として、アセンブリ時において赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に到達する光量を変化させる方法を用いる。
【００５３】
到達光量を変化させる方法を以下に示す。
【００５４】
まず、到達光量を変化させる方法として、アセンブリに用いるプリコート樹脂６の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低いプリコート樹脂６を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の種類（透過率）を選択することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５５】
また、図１０に示すように、プリコート樹脂６の高さ（プリコート高さ）を変化させる方法があり、例えば透過性の高いプリコート樹脂６の高さを低くすれば、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少し、ＣＴＲ値が低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の量（高さ）と赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の量（高さ）を変化させることで、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５６】
さらに、別の方法として、アセンブリに用いる１次モールド樹脂７の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低い１次モールド樹脂７を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予め１次モールド樹脂７の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基に１次モールド樹脂７の種類（透過率）を選定することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５７】
次に、ダイボンド後に特性データを取得する生産工程の具体的な例を、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００５８】
まず、フォトカプラの生産工程は、赤外発光ダイオード及びフォトトランジスタの検査工程（ウエハテストデータ）、アセンブリ工程（ダイボンド、ワイヤボンド、プリコート、１次・２次モールド）、特性検査工程及び梱包工程などによって構成されている。
【００５９】
この例において、アセンブリ時における到達光量を変化させる方法の組み合わせは、生産計画に即して効率の良い組み合わせを用いる。なお、この例では、Ｐ0（光量）をそれぞれ「大」、「中」、「小」の３段階に分けてアセンブリ条件を設定するようにしているが、これに限られることなく、アセンブリに必要とされる条件に応じてさらに細分化してもよい。
【００６０】
具体的な生産工程の流れを説明する。
【００６１】
まず、フレーム４，５へのダイボンド後に、赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータを取得し（ステップＳ２１、Ｓ３１）、それらデータを１対１のデータとして、インターネット等のコンピュータネットワークにおいて保存・共有しておく。
【００６２】
Ｐ0データ及びｈＦＥデータと、フォトカプラ１に要求されている特性に基づいて、ダイボンドする赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３との組み合わせ（フレーム４，５の組み合わせ）を検討する。
【００６３】
次に、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ２２）、プリコート樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択する（ステップＳ２３）。
【００６４】
さらに、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の高さを変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ２４）、高さ変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６のプリコート量を「多く」、「中」または「少なく」の中から選択する（ステップＳ２５）。
【００６５】
そして、赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータに基づいて、１次モールド樹脂７の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２６）。モールド樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、１次モールド樹脂７の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択して（ステップＳ２７）、１次モールドを行い、さらに２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ２８）に進む。モールド樹脂変更の必要がない場合、通常の１次モールドと２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ２８）に進む。
【００６６】
ここで、この実施形態においては、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３をそれぞれのフレーム４，５にダイボンドした後に、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の各特性データを測定しているので、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の製造会社が、フォトカプラ１の生産会社と別会社である場合、納入時に取り交わした仕様書などがあれば、ダイボンド後のテストデータを基に、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の納入会社に罰則を設けることが可能になる。
【００６７】
また、フォトカプラ１の特性データを、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の製造工場にフィードバックし、フォトカプラ１の生産計画要望にあった特性を持つチップを製造することにより、フォトカプラ１のＣＴＲ値を管理することも可能になる。
【００６８】
その一例として、ＣＴＲ値が低いフォトカプラ１が要望されているにもかかわらず、Ｐ0値の高い赤外発光ダイオード２ばかりが納入され、ＣＴＲ値の高いフォトカプラ１の数量が増している場合、ＣＲＴ歩留りデータをチップ生産工場にフィードバックしてＰ0値の低い赤外発光ダイオード２を製造することにより、フォトカプラ１のＣＴＲ値を低くすることが可能になる。フォトトランジスタ３に関しても同様なシステムを適用できる。
【００６９】
なお、これまでに述べた特性データ管理は、インターネット等のコンピュータネットワークにおいて保存・共用することが可能である。また、ネットワーク管理により各工程への特性データへのフィードバックが容易となる。
【００７０】
以上の各実施形態では、発光素子として赤外発光ダイオード、受光素子としてフォトトランジスタを用いたフォトカプラ（光結合素子）を生産する場合の例を説明したが、本発明はこれに限られることなく、発光素子として半導体可視発光素子、半導体レーザチップを用い、受光素子としてフォトダイオード、フォトダーリントントランジスタ、フォトトライアック、フォトサイリスタ、フォトＭＯＳ、フォトＩＣを用いた各種組み合わせのフォトトライアックカプラ、フォトサイリスタカプラまたはフォトインタラプタなどの他の光結合素子の生産にも有効に適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、組み合わせを行う発光素子及び受光素子の各特性データを用いて、光結合素子が最適特性となるように、光結合素子のアセンブリ条件を変化させているので、従来の生産システムつまり発光素子及び受光素子のそれぞれの特性バラツキが発生することを考慮し、ウエハ単位での特性検査基準の範囲をある程度に狭めて設定することにより光結合素子の特性バラツキを抑えるという生産システムと比較して、光結合素子の特性歩留りが大幅に向上するとともに、生産計画に沿った特性を持つ光結合素子を生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フォトカプラ（光結合素子）の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】フォトカプラの回路構成を示す図である。
【図３】赤外発光ダイオードの１バッチ中の各ウエハの光量分布を示すグラフである。
【図４】赤外発光ダイオードの１バッチ当りの光量分布を示すグラフである。
【図５】赤外発光ダイオードの納入品全体の光量分布を示すグラフである。
【図６】フォトトランジスタの１バッチ中の各ウエハのｈＦＥ分布を示すグラフである。
【図７】フォトトランジスタの１バッチ当りのｈＦＥ分布を示すグラフである。
【図８】フォトトランジスタの納入品全体のｈＦＥ分布を示すグラフである。
【図９】アセンブリに用いるフレームの折り曲げ深さと到達光量との関係を説明する図である。
【図１０】アセンブリに用いるプリコート樹脂の量（高さ）と到達光量との関係を説明する図である。
【図１１】ウエハテストデータを用いたフォトカプラの生産工程の具体的な例を示すフローチャートである。
【図１２】ダイボンド後に特性データを取得する生産工程の具体的な例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ フォトカプラ
２ 赤外発光ダイオード
３ フォトトランジスタ
４，５ フレーム
６ プリコート樹脂
７ １次モールド樹脂
８ ２次モールド樹脂
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子の生産する生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子と受光素子をアセンブリし、１つの光結合素子として生産する場合、従来、発光素子、受光素子のそれぞれの特性バラツキが発生することを考慮し、ウエハ単位での特性検査基準の範囲をある程度に狭めて設定することにより、光結合素子の特性バラツキを抑えていた。
【０００３】
また、従来の光結合素子の生産システムにおいては、発光素子及び受光素子の製造工程、発光素子及び受光素子の検査工程、光結合素子のアセンブリ工程(ダイボンド、ワイヤボンド、プリコート、モールド等)、光結合素子の検査工程、梱包工程等の工程がそれぞれ独立したコンピュータで管理制御されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発光素子と受光素子を１つのパッケージにアセンブリするような光結合素子では、発光素子の特性バラツキと受光素子の特性バラツキがあるため、光結合素子の特性バラツキが相乗的に大きくなる。このため、発光素子と受光素子の組み合わせによっては、光結合素子の生産において特性歩留りが大きく低下することがある。また、光結合素子としての特性についても、従来よりもさらに厳しい範囲に抑えることが要望されてきている。
【０００５】
そこで、従来では、発光素子及び受光素子の特性バラツキをさらに狭めた範囲に設定し、光結合素子の特性バラツキを抑えるという方法が採られているが、このような従来法では、発光素子及び受光素子の歩留りがさらに低下するという問題が発生する。
【０００６】
その具体的な例を、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタを使用するフォトカプラを用いて説明する。
【０００７】
フォトカプラは、例えば図１に示すように、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３をフレーム４，５にそれぞれダイボンドし、次いで赤外発光ダイオード２の周囲にプリコート樹脂６をモールドした後、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３を対向配置した状態で、１次モールド樹脂７及び２次モールド樹脂８を順次モールドした構造となっている。
【０００８】
このようなフォトカプラ１は、図２に示すように、赤外発光ダイオード２に入力電流（以下ＩＦ：単位［Ａ］）を加えることにより、赤外発光ダイオード２から赤外光が放出され、その赤外光を受光したフォトトランジスタ３の電流増幅率(以下、ｈＦＥという)によって出力電流（以下ＩＣ：単位［Ａ］）として変換する素子で、入出力間を絶縁させた状態で電気信号をやり取りできる。フォトカプラ１において、ＩＦに対するＩＣの比つまりＩＣ／ＩＦ×１００を電流伝達比(以下ＣＴＲ：単位［％］)と呼ぶ。
【０００９】
ところで、フォトカプラを使用するユーザは、ＣＴＲの温度変化や経年変化を考慮して回路設計を行う必要があり、ＣＴＲの範囲が狭いほど回路設計などが容易となる。従って、ＣＴＲバラツキが小さいフォトカプラが要望され、また、ＣＴＲとしてのランクを設定して納入する必要がある。
【００１０】
しかし、フォトカプラのＣＴＲは、赤外発光ダイオードの光量（以下、Ｐ0）とフォトトランジスタのｈＦＥによって決定されるため、ＣＴＲバラツキはＰ0バラツキとｈＦＥバラツキによって相乗的に大きくなり、フォトカプラとしてのＣＴＲ歩留りが大きく低下する。
【００１１】
ここで、赤外発光ダイオードは、ｎ枚のウエハで１バッチを構成し、バッチ毎にエピタキシャル成長を行うという方法によって製造される。しかし、実際の生産データを参照すると、ｎ枚のウエハについて同一バッチでエピタキシャル成長を行ったとしても、各ウエハのＰ0分布バラツキは図３に示すように均一でなく、さらに、１バッチ当りのＰ0分布バラツキは図４のようにさらに大きくなる。
従って、フォトカプラの生産会社に納入する赤外発光ダイオードのＴｏｔａｌのＰ0分布バラツキは、図５のようにさらに大きくなる。
【００１２】
また、フォトトランジスタの製造法についても同様であり、図６〜図８に示すように、各ウエハのｈＦＥ分布バラツキ、１バッチ当りのｈＦＥ分布バラツキ及びＴｏｔａｌのｈＦＥ分布バラツキが大きくなる。
【００１３】
現状では、フォトカプラの生産計画に対してフォトトランジスタのｈＦＥランクを指定して投入しているが、赤外発光ダイオードのＰ0はランク指定することができない。従って、指定しているｈＦＥランクの中でもｈＦＥの高いものと、Ｐ0の高いものが組み合わさればＣＴＲ自体も高くなり、また、ｈＦＥランクの低いものとＰ0の低いものが組み合わさればＣＴＲ自体も低くなる。
【００１４】
さらに、あるＣＴＲ幅のフォトカプラを製造しようとしても、前記したように赤外発光ダイオード及びフォトトランジスタの特性バラツキの相乗効果によりＣＴＲ自体のバラツキも大きくなる。その結果として、ＣＴＲランク歩留りが悪くなるとともに、生産計画から大きく外れてしまうという問題が発生する。
【００１５】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産するにあたり、光結合素子の特性歩留りを大幅に向上させることが可能な光結合素子の生産システムの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、組み合わせを行う発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データを１対１のデータとして保存しておき、かつ、アセンブリに用いるフレームとして、折り曲げ深さの異なる複数種のフレームを用意しておき、前記発光素子及び受光素子の１対１の特性データに基づいて、光結合素子の最適特性が得られるように、フレームを選択してアセンブリすることを特徴としている。
【００１７】
この発明の光結合素子の生産システムにおいて、光結合素子のアセンブリ条件を変化させてアセンブリする方法として、アセンブリに用いるプリコート樹脂の透過率またはプリコート樹脂の高さ（量）を、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリする方法を挙げることができる。
【００１８】
本発明は、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、組み合わせを行う発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データをダイボンド後に測定し、それら発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データを１対１のデータとして保存しておき、この１対１のデータに基づいて、光結合素子の最適特性が得られるようにロット単位またはバッチ単位でアセンブリすることを特徴としている。
【００１９】
この発明の光結合素子の生産システムにおいて、光結合素子のアセンブリ条件を変化させてアセンブリする方法としては、アセンブリに用いるプリコート樹脂の透過率またはプリコート樹脂の高さ（量）を、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリする方法、あるいは、アセンブリに用いるモールド樹脂の透過率を、発光素子及び受光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリする方法を挙げることができる。
【００２２】
本発明の光結合素子の生産システムにおいて、発光素子、受光素子及び光結合素子の各特性データをコンピュータネットワーク上において保存・共有し、発光素子と受光素子の各製造工程にフィードバックするようにしてもよい。
【００２３】
本発明の光結合素子の生産システムにおいて、光結合素子の生産に用いる発光素子の具体例として、半導体赤外発光素子（赤外発光ダイオード）、半導体可視発光素子または半導体レーザ素子を挙げることができ、また、受光素子として、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトダーリントントランジスタ、フォトトライアック、フォトサイリスタ、フォトＭＯＳまたはフォトＩＣを挙げることができる。
【００２４】
本発明の光結合素子の生産システムにて生産する光結合素子の具体例として、フォトカプラ、フォトトライアックカプラ、フォトサイリスタカプラまたはフォトインタラプタを挙げることができる。
【００２５】
＜作用＞
本発明の発光受光素子の生産システムによれば、光結合素子の生産工程において、発光素子及び受光素子の各特性データを用いて、光結合素子のアセンブリ条件（例えばフレーム折り曲げ深さ、プリコート樹脂の種類・高さ、モールド樹脂の種類など）を変化させて、発光素子及び受光素子の特性バラツキによる影響を少なくしているので、発光素子及び受光素子の特性バラツキを厳しくすることなく、光結合素子の特性バラツキを制限することができる結果、光結合素子の特性歩留りを高めることができる。
【００２７】
本発明の発光受光素子の生産システムにおいて、発光素子、受光素子及び光結合素子の各特性データを、コンピュータネットワーク上で保存・共有しておけば、ネットワーク管理により各工程への特性データへのフィードバックが容易となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１に示すように、発光素子として赤外発光ダイオード２を用い、受光素子としてフォトトランジスタ３を用いるフォトカプラ１を光結合素子とする場合の実施形態を説明する。
【００３０】
＜実施形態１＞
まず、この実施形態では、赤外発光ダイオード２のウエハ毎またはバッチ毎の特性データを測定して生産工程の管理上適切な数量単位で保存する。
【００３１】
次に、フォトトランジスタ３の特性データを同様に測定・保存する。その保存したデータを基に厳しいＣＴＲ範囲を満足させるような組み合わせパターンを計算し、その組み合わせパターンになるように、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３をダイボンドすることにより、計画に沿った特性を持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３２】
また、納入された赤外発光ダイオード２のＰ0が高く、さらにフォトトランジスタ３のｈＦＥが高い場合、フォトカプラ１のＣＴＲは高くなり、ユーザからＣＴＲの低いものが要望されているときには、組み合わせを変化させるだけでは、対応できない場合が発生する。そこで、本実施形態では、アセンブリ時において赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に到達する光量を変化させる方法を用いる。
【００３３】
到達光量を変化させる方法を以下に示す。
【００３４】
図９に示すように、赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３の距離が遠ざかれば、距離の二乗に反比例して到達光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、フレーム折り曲げ深さの異なる複数種のフレーム４，５を用意し、予めフレーム折り曲げ深さと、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にフレーム４，５を選択することで、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３５】
また、到達光量を変化させる他の方法として、アセンブリに用いるプリコート樹脂６の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低いプリコート樹脂６を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の種類（透過率）を選択することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３６】
さらに、図１０に示すように、プリコート樹脂６の高さ（プリコート高さ）を変化させる方法があり、例えば透過性の高いプリコート樹脂６の高さを低くすれば、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲ値が低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の量（高さ）と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の量（高さ）を変化させることで、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３７】
また、別の方法として、アセンブリに用いる１次モールド樹脂７の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低い１次モールド樹脂７を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予め１次モールド樹脂７の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基に１次モールド樹脂７の種類（透過率）を選定することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００３８】
次に、ウエハテストデータを用いたフォトカプラの生産工程の具体的な例を、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
まず、フォトカプラの生産工程は、赤外発光ダイオード及びフォトトランジスタの検査工程（ウエハテストデータ）、アセンブリ工程（ダイボンド、ワイヤボンド、プリコート、１次・２次モールド）、特性検査工程及び梱包工程などによって構成されている。
【００４０】
この例において、アセンブリ時における到達光量を変化させる方法の組み合わせは、生産計画に即して効率の良い組み合わせを用いる。なお、この例では、Ｐ0（光量）及びｈＦＥをそれぞれ「大」、「中」、「小」の３段階に分けてアセンブリ条件を設定するようにしているが、これに限られることなく、アセンブリに必要とされる条件に応じてさらに細分化してもよい。
【００４１】
具体的な生産工程の流れを説明する。
【００４２】
赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータ（ともにウエハテストデータ）を取得し（ステップＳ１、Ｓ１１）、それらデータをウエハマップ上で１対１のデータとして、インターネット等のコンピュータネットワークにおいて保存・共有しておく。
【００４３】
Ｐ0データ及びｈＦＥデータと、フォトカプラ１に要求されている特性に基づいて、ダイボンドする赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３との組み合わせを検討し、赤外発光ダイオード２のフレーム４のフレーム折り曲げ高さ（図９参照）を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２）。フレーム変更の必要がある場合、Ｐ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、フレーム折り曲げ深さを「浅く」、「中」または「深く」したフレーム４，５を選択する（ステップＳ３）。また、赤外発光ダイオード２についても、フレーム５のフレーム折り曲げ高さ（図９参照）を変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ１２）、フレーム変更の必要がある場合、ｈＦＥデータの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、フレーム折り曲げ深さを「浅い」、「中」または「深く」したフレーム４，５を選択する（ステップＳ１３）。
【００４４】
次に、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ４）、プリコート樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択する（ステップＳ５）。
【００４５】
さらに、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の高さを変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ６）、高さ変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６のプリコート量を「多く」、「中」または「少なく」の中から選択する（ステップＳ７）。
【００４６】
そして、赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータに基づいて、１次モールド樹脂７の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ８）。モールド樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、１次モールド樹脂７の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択して（ステップＳ９）、１次モールドを行い、さらに２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ１０）に進む。モールド樹脂変更の必要がない場合、通常の１次モールドと２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ１０）に進む。
【００４７】
＜実施形態２＞
本発明の他の実施形態を以下に説明する。
【００４８】
赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の生産工場とフォトカプラ１の生産工場との間で素子データのやり取りが詳細に行えない場合、フォトカプラ１の生産工場で赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の特性データを詳細に測定する必要がある。
【００４９】
これを解決する手段としては、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３をフレーム４，５にダイボンドした後に、特性データを測定する方法が挙げられる。
【００５０】
その方法を具体的に説明する。
【００５１】
まず、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３をそれぞれのフレーム４，５にダイボンドする。その後、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の各特性データ（Ｐ0、ｈＦＥ）を測定し、生産工程の管理上適切な数量単位で保存する。その保存した特性データを基に厳しいＣＴＲ範囲を満足させるような組み合わせパターンを計算し、赤外発光ダイオード２をダイボンドしたフレーム４とフォトトランジスタ３をダイボンドしたフレーム５を組み合わせることにより、計画に沿った特性を持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５２】
また、納入された赤外発光ダイオード２のＰ0が高く、さらにフォトトランジスタ３のｈＦＥが高い場合、フォトカプラ１のＣＴＲは高くなり、ユーザからＣＴＲの低いものが要望されているときには、組み合わせを変化させるだけでは対応できない場合が発生する。これを解消する方法として、アセンブリ時において赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に到達する光量を変化させる方法を用いる。
【００５３】
到達光量を変化させる方法を以下に示す。
【００５４】
まず、到達光量を変化させる方法として、アセンブリに用いるプリコート樹脂６の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低いプリコート樹脂６を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の種類（透過率）を選択することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５５】
また、図１０に示すように、プリコート樹脂６の高さ（プリコート高さ）を変化させる方法があり、例えば透過性の高いプリコート樹脂６の高さを低くすれば、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少し、ＣＴＲ値が低くなる。従って、予めプリコート樹脂６の量（高さ）と赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基にプリコート樹脂６の量（高さ）を変化させることで、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５６】
さらに、別の方法として、アセンブリに用いる１次モールド樹脂７の透過率を変化させる方法があり、例えば透過率の低い１次モールド樹脂７を用いると、赤外発光ダイオード２からフォトトランジスタ３に達する光量が減少してＣＴＲが低くなる。従って、予め１次モールド樹脂７の透過率と、赤外発光ダイオード２−フォトトランジスタ３間の到達光量との関係を求めておけば、測定した特性データを基に１次モールド樹脂７の種類（透過率）を選定することにより、計画どおりのＣＴＲを持つフォトカプラ１を生産することが可能になる。
【００５７】
次に、ダイボンド後に特性データを取得する生産工程の具体的な例を、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００５８】
まず、フォトカプラの生産工程は、赤外発光ダイオード及びフォトトランジスタの検査工程（ウエハテストデータ）、アセンブリ工程（ダイボンド、ワイヤボンド、プリコート、１次・２次モールド）、特性検査工程及び梱包工程などによって構成されている。
【００５９】
この例において、アセンブリ時における到達光量を変化させる方法の組み合わせは、生産計画に即して効率の良い組み合わせを用いる。なお、この例では、Ｐ0（光量）をそれぞれ「大」、「中」、「小」の３段階に分けてアセンブリ条件を設定するようにしているが、これに限られることなく、アセンブリに必要とされる条件に応じてさらに細分化してもよい。
【００６０】
具体的な生産工程の流れを説明する。
【００６１】
まず、フレーム４，５へのダイボンド後に、赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータを取得し（ステップＳ２１、Ｓ３１）、それらデータを１対１のデータとして、インターネット等のコンピュータネットワークにおいて保存・共有しておく。
【００６２】
Ｐ0データ及びｈＦＥデータと、フォトカプラ１に要求されている特性に基づいて、ダイボンドする赤外発光ダイオード２とフォトトランジスタ３との組み合わせ（フレーム４，５の組み合わせ）を検討する。
【００６３】
次に、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ２２）、プリコート樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択する（ステップＳ２３）。
【００６４】
さらに、赤外発光ダイオード２のＰ0データに基づいて、プリコート樹脂６の高さを変更する必要があるか否かを判定し（ステップＳ２４）、高さ変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、プリコート樹脂６のプリコート量を「多く」、「中」または「少なく」の中から選択する（ステップＳ２５）。
【００６５】
そして、赤外発光ダイオード２のＰ0データ及びフォトトランジスタ３のｈＦＥデータに基づいて、１次モールド樹脂７の種類（透過率）を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２６）。モールド樹脂変更の必要がある場合、赤外発光ダイオード２のＰ0データの大きさ「小」、「中」または「大」に基づいて、１次モールド樹脂７の透過率を「高い」、「中」または「低い」の中から選択して（ステップＳ２７）、１次モールドを行い、さらに２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ２８）に進む。モールド樹脂変更の必要がない場合、通常の１次モールドと２次モールドを行って特性検査工程（ステップＳ２８）に進む。
【００６６】
ここで、この実施形態においては、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３をそれぞれのフレーム４，５にダイボンドした後に、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の各特性データを測定しているので、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の製造会社が、フォトカプラ１の生産会社と別会社である場合、納入時に取り交わした仕様書などがあれば、ダイボンド後のテストデータを基に、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の納入会社に罰則を設けることが可能になる。
【００６７】
また、フォトカプラ１の特性データを、赤外発光ダイオード２及びフォトトランジスタ３の製造工場にフィードバックし、フォトカプラ１の生産計画要望にあった特性を持つチップを製造することにより、フォトカプラ１のＣＴＲ値を管理することも可能になる。
【００６８】
その一例として、ＣＴＲ値が低いフォトカプラ１が要望されているにもかかわらず、Ｐ0値の高い赤外発光ダイオード２ばかりが納入され、ＣＴＲ値の高いフォトカプラ１の数量が増している場合、ＣＲＴ歩留りデータをチップ生産工場にフィードバックしてＰ0値の低い赤外発光ダイオード２を製造することにより、フォトカプラ１のＣＴＲ値を低くすることが可能になる。フォトトランジスタ３に関しても同様なシステムを適用できる。
【００６９】
なお、これまでに述べた特性データ管理は、インターネット等のコンピュータネットワークにおいて保存・共用することが可能である。また、ネットワーク管理により各工程への特性データへのフィードバックが容易となる。
【００７０】
以上の各実施形態では、発光素子として赤外発光ダイオード、受光素子としてフォトトランジスタを用いたフォトカプラ（光結合素子）を生産する場合の例を説明したが、本発明はこれに限られることなく、発光素子として半導体可視発光素子、半導体レーザチップを用い、受光素子としてフォトダイオード、フォトダーリントントランジスタ、フォトトライアック、フォトサイリスタ、フォトＭＯＳ、フォトＩＣを用いた各種組み合わせのフォトトライアックカプラ、フォトサイリスタカプラまたはフォトインタラプタなどの他の光結合素子の生産にも有効に適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、組み合わせを行う発光素子及び受光素子の各特性データを用いて、光結合素子が最適特性となるように、光結合素子のアセンブリ条件を変化させているので、従来の生産システムつまり発光素子及び受光素子のそれぞれの特性バラツキが発生することを考慮し、ウエハ単位での特性検査基準の範囲をある程度に狭めて設定することにより光結合素子の特性バラツキを抑えるという生産システムと比較して、光結合素子の特性歩留りが大幅に向上するとともに、生産計画に沿った特性を持つ光結合素子を生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フォトカプラ（光結合素子）の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】フォトカプラの回路構成を示す図である。
【図３】赤外発光ダイオードの１バッチ中の各ウエハの光量分布を示すグラフである。
【図４】赤外発光ダイオードの１バッチ当りの光量分布を示すグラフである。
【図５】赤外発光ダイオードの納入品全体の光量分布を示すグラフである。
【図６】フォトトランジスタの１バッチ中の各ウエハのｈＦＥ分布を示すグラフである。
【図７】フォトトランジスタの１バッチ当りのｈＦＥ分布を示すグラフである。
【図８】フォトトランジスタの納入品全体のｈＦＥ分布を示すグラフである。
【図９】アセンブリに用いるフレームの折り曲げ深さと到達光量との関係を説明する図である。
【図１０】アセンブリに用いるプリコート樹脂の量（高さ）と到達光量との関係を説明する図である。
【図１１】ウエハテストデータを用いたフォトカプラの生産工程の具体的な例を示すフローチャートである。
【図１２】ダイボンド後に特性データを取得する生産工程の具体的な例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ フォトカプラ
２ 赤外発光ダイオード
３ フォトトランジスタ
４，５ フレーム
６ プリコート樹脂
７ １次モールド樹脂
８ ２次モールド樹脂
Claims (11)
- 複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、
組み合わせを行う発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データを１対１のデータとして保存しておき、かつ、アセンブリに用いるフレームとして、折り曲げ深さの異なる複数種のフレームを用意しておき、前記発光素子及び受光素子の１対１の特性データに基づいて、光結合素子の最適特性が得られるように、フレームを選択してアセンブリすることを特徴とする光結合素子の生産システム。 - アセンブリに用いるプリコート樹脂の透過率を、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリすることを特徴とする請求項１記載の光結合素子の生産システム。
- アセンブリに用いるプリコート樹脂の高さを、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリすることを特徴とする請求項１の光結合素子の生産システム。
- 複数の発光素子と受光素子を組み合わせて光結合素子を生産する生産システムにおいて、
組み合わせを行う発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データをダイボンド後に測定し、それら発光素子及び受光素子のそれぞれの特性データを１対１のデータとして保存しておき、この１対１のデータに基づいて、光結合素子の最適特性が得られるようにロット単位またはバッチ単位でアセンブリすることを特徴とする光結合素子の生産システム。 - アセンブリに用いるプリコート樹脂の透過率を、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリすることを特徴とする請求項４記載の光結合素子の生産システム。
- アセンブリに用いるプリコート樹脂の高さを、発光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリすることを特徴とする請求項４記載の光結合素子の生産システム。
- アセンブリに用いるモールド樹脂の透過率を、発光素子及び受光素子の特性データに応じて変化させてアセンブリすることを特徴とする請求項４記載の光結合素子の生産システム。
- 発光素子、受光素子及び光結合素子の各特性データをコンピュータネットワーク上において保存・共有し、発光素子と受光素子の各製造工程にフィードバックすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光結合素子の生産システム。
- 発光素子が、半導体赤外発光素子、半導体可視発光素子または半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光結合素子の生産システム。
- 受光素子が、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトダーリントントランジスタ、フォトトライアック、フォトサイリスタ、フォトＭＯＳまたはフォトＩＣであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光結合素子の生産システム。
- 生産を行う光結合素子が、フォトカプラ、フォトトライアックカプラ、フォトサイリスタカプラまたはフォトインタラプタであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光結合素子の生産システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001218505A JP3938479B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光結合素子の生産システム |
| US10/186,423 US6777703B2 (en) | 2001-07-18 | 2002-07-02 | Fabrication method of optically coupled device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001218505A JP3938479B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光結合素子の生産システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031839A JP2003031839A (ja) | 2003-01-31 |
| JP3938479B2 true JP3938479B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=19052676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001218505A Expired - Fee Related JP3938479B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光結合素子の生産システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6777703B2 (ja) |
| JP (1) | JP3938479B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7130212B2 (en) * | 2003-11-26 | 2006-10-31 | International Business Machines Corporation | Field effect device with a channel with a switchable conductivity |
| JP2005294494A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toshiba Corp | 光半導体装置及びその製造方法 |
| US8983304B2 (en) | 2012-10-25 | 2015-03-17 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Opto-isolator with compensation circuit |
| US9191124B2 (en) | 2012-10-25 | 2015-11-17 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Opto-isolator with correction circuit |
| MY191968A (en) * | 2016-11-28 | 2022-07-21 | Pola Chem Ind Inc | Wrinkle ameliorating agent |
| JP2019054200A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-04 | 東芝メモリ株式会社 | 抵抗変化型メモリ |
| CN109860138A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-06-07 | 华润半导体（深圳）有限公司 | 支架、长爬电光电耦合器的制作方法和长爬电光电耦合器 |
| CN109801904A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-24 | 华润半导体（深圳）有限公司 | 长爬电光电耦合器电流传输比中档率控制方法和制作方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5245198A (en) * | 1990-10-12 | 1993-09-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optoelectronic device, metal mold for manufacturing the device and manufacturing method of the device using the metal mold |
| JPH04262543A (ja) | 1991-02-18 | 1992-09-17 | Sharp Corp | ダイボンディング装置 |
| DE60002367T2 (de) * | 1999-01-13 | 2004-02-19 | Sharp K.K. | Fotokoppler |
-
2001
- 2001-07-18 JP JP2001218505A patent/JP3938479B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-02 US US10/186,423 patent/US6777703B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6777703B2 (en) | 2004-08-17 |
| JP2003031839A (ja) | 2003-01-31 |
| US20030015644A1 (en) | 2003-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7076470B2 (ja) | Ｉｉｉ－ｖ族利得材料および集積化ヒート・シンクを有する電子－光学装置ならびにその製造方法 | |
| US10665609B2 (en) | Electro-optical and optoelectronic devices | |
| JP3938479B2 (ja) | 光結合素子の生産システム | |
| US11762146B2 (en) | Photonics fabrication process performance improvement | |
| US10466413B2 (en) | Opto-electronic system including optical input/output device | |
| US20180017732A1 (en) | Waveguide Structure for Optical Coupling | |
| CN108292012A (zh) | 光耦合方案 | |
| CN105336795B (zh) | 一种基于光栅接口的光子芯片封装结构及其制作方法 | |
| US8785897B2 (en) | Monolithic opto-isolators | |
| EP0452634B1 (en) | Lead frame for semiconductor device | |
| US20150331187A1 (en) | Method of Integrating All Active and Passive Optical Devices on Silicon-based Integrated Circuit | |
| JP2003086831A (ja) | 半導体装置の生産方法 | |
| CN110212409A (zh) | 基于GaAs衬底的分布布拉格反射镜的制备方法 | |
| WO2020139197A1 (en) | Improvements in or relating to a distributed feedback laser device for photonics integrated circuit and a method of manufacture | |
| JP2687831B2 (ja) | 受光半導体装置、その製造方法およびそれを用いた光結合装置 | |
| JPH1168153A (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法 | |
| US20220317393A1 (en) | On-chip heater with a heating element that locally generates different amounts of heat and methods | |
| US20230021758A1 (en) | Substrate and method for monolithic integration of electronic and optoelectronic devices | |
| Maricot et al. | Monolithic integration of optoelectronic devices with reactive matching networks for microwave applications | |
| JP2994817B2 (ja) | 集積回路装置及びその製造方法 | |
| JPH03101173A (ja) | フオトカプラー | |
| JP3718117B2 (ja) | 複数チップからなる半導体装置の生産方法 | |
| KR100628884B1 (ko) | 백색 발광다이오드 및 그 제조방법 | |
| Kuznia et al. | Flip chip bonded optoelectronic devices on ultra-thin silicon-on-sapphire | |
| JPH07321370A (ja) | 光結合素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040611 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070320 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070322 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130406 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130406 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |