JPH07283441A - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

光半導体装置及びその製造方法

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JPH07283441A
JPH07283441A JP6077368A JP7736894A JPH07283441A JP H07283441 A JPH07283441 A JP H07283441A JP 6077368 A JP6077368 A JP 6077368A JP 7736894 A JP7736894 A JP 7736894A JP H07283441 A JPH07283441 A JP H07283441A
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Masaki Adachi
正樹 安達
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Abstract

(57)【要約】 【目的】生産効率の高めることができるとともに、はん
だ接続の際の熱に耐えることができ、また光半導体素子
として必要な光透過部を確保することができる光半導体
装置を提供すること。 【構成】パッケージ10内部に光半導体素子30が取り
付けられたリードフレーム20が配設されてなる光半導
体装置において、パッケージ10は、一端部が開放した
中空容器状に形成され、リードフレーム20の光半導体
素子30が設けられた側が中空部11aの内底部に露出
して配置された耐熱性熱可塑性樹脂からなる耐熱部11
と、耐熱部11の中空部11a内に充填された透明樹脂
からなる透明部12とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LED等の発光半導体
素子又はフォトトランジスタやCCD等の受光半導体素
子等の光半導体素子を樹脂で封止した光半導体装置及び
光半導体装置製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から光半導体装置は、発光半導体素
子又は受光半導体素子等の光半導体素子をダイパッド部
に搭載し、光半導体素子の各端子をダイパッド部の周囲
に設けられたリード部にボンディングワイヤを介して接
続されたリードフレームを成形金型に投入し、エポキシ
樹脂を用いてキャスティング若しくはトランスファモー
ルドによって封止して形成されている。しかしながら、
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂は形成時の硬化時間が3
〜5分と長く生産性に劣るという問題があった。そこ
で、硬化時間が短い樹脂として、熱可塑性樹脂を用いる
ことが検討されている。なお、光半導体装置では光透過
部を確保しなければならないため、非結晶性の透明熱可
塑性樹脂を使用する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような熱可塑性
樹脂を用いた光半導体装置にあっては次のような問題が
あった。すなわち、熱可塑性樹脂は硬化時間が短く、生
産性が高いという利点はあるが、非結晶性の透明熱可塑
性樹脂は、耐熱温度が低く半導体パッケージとして必要
なはんだ耐熱性を確保することができないという問題が
あった。
【0004】そこで本発明は、光半導体素子のパッケー
ジを硬化時間が短い熱可塑性樹脂を用いて形成すること
により生産効率の高めるとともに、はんだ接続の際の熱
に耐えることができ、また光半導体素子として必要な光
透過部を確保することができる光半導体装置及びこの光
半導体装置を製造する光半導体装置製造方法を提供する
ことを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は、パッケージ内部に光半導体
素子が取り付けられたリードフレームが配設されてなる
光半導体装置において、前記パッケージは、一端部が開
放した中空容器状に形成され、前記リードフレームの前
記光半導体素子が設けられた側が中空部の内底部に露出
して配置された耐熱性熱可塑性樹脂からなる耐熱部と、
この耐熱部の中空部内に充填された透明樹脂からなる透
明部とを備えることとした。
【0006】また、光半導体素子を樹脂により封止する
光半導体装置製造方法において、成形金型内にリードフ
レームを設置する工程と、前記成形金型内に耐熱性熱可
塑性樹脂を充填して一端部が開放した中空容器状でその
内底部に前記リードフレームが露出した耐熱部を形成す
る工程と、前記リードフレームの前記中空容器の内底部
が露出した部分に光半導体素子を搭載する工程と、前記
光半導体素子の各端子を前記リードフレームの所定のリ
ード部にワイヤで接続する工程と、前記耐熱部の中空部
に透明樹脂を充填する工程とを備えることとした。
【0007】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。すなわち、パッケージ内部に光半導体素子が取り付
けられたリードフレームが配設されてなる光半導体装置
において、外部とのはんだ付け接続に供されるリードフ
レームの光半導体素子が設けられた側を耐熱性熱可塑性
樹脂により形成された中空容器状の耐熱部の中空部の内
底部に露出して配置したので、はんだ付け接続の際に発
生する280℃前後の熱により耐熱部が融解することは
ない。また、内底部上方の中空部に光透過部が確保され
ているために、光半導体素子の受光部又は発光部による
機能を発揮させることができる。
【0008】一方、上記のような光半導体素子を製造す
る場合において、耐熱部を熱可塑性樹脂で形成している
ので、硬化時間を10秒程度と短くすることができる。
このため、射出成形後、成形金型からすぐに光半導体装
置を取り出すことができ、次の工程へと送ることができ
る。また、光透過部は中空容器状に形成された耐熱部の
中空部に充填して形成するようにしているので、充填後
すぐに光半導体装置を金型等から取り出して次の工程へ
と送ることができる。したがって、光半導体装置の生産
性を向上させることが可能である。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る光半導体装置
を示す断面図である。図中10はパッケージ、20はリ
ードフレーム、30は発光ダイオード等の光半導体素子
を示している。パッケージ10は耐熱性熱可塑性樹脂で
あるポリフェニレンサルファイド(PPS)により形成
された中空容器状の耐熱部11と、耐熱部11の中空部
11aに配置され透明熱可塑性樹脂であるポリエーテル
サルフォン(PES)により形成された光透過部12と
から構成されている。リードフレーム20の光半導体素
子30が設けられた側が耐熱部11の中空部の内底部に
露出させて配置されており、光半導体素子30が接合さ
れた矩形状のダイパッド部21と、このダイパッド部2
1を囲むように配置されたリード部22を備えている。
光半導体素子30の各端子31はボンディングワイヤ3
2を介してリード部22上の接合部22aに接続されて
いる。
【0010】なお、ポリフェニレンサルファイド(PP
S)は不透明の樹脂であるが、280℃の下でも融解し
ない。ポリエーテルサルフォン(PES)は280℃以
下で融解するが透明の樹脂である。
【0011】上述した光半導体装置は図2の(a)〜
(c)に示す製造工程により形成される。すなわち、図
2の(a)に示すようにリードフレーム20を成形金型
としての第1の成形金型40内に設置する。第1の成形
金型40は矩形状溝部の開放側を図中下方に向けた上型
40aと、開放側を図中上方に向けた有底枠状の下型4
0bとから構成されており、リードフレーム20は上型
40aと下型40bに挟むようにして設置する。下型4
0bの底部に設けられた樹脂注入孔41を介して耐熱性
熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド(PP
S)を注入し、第1の成形金型40内部を充填する。充
填後10秒程度でポリフェニレンサルファイド(PP
S)は硬化し、これにより中空容器状の耐熱部11が形
成される。その結果、リードフレーム20は、耐熱部1
1の内底部に露出した状態となる。
【0012】次に上型40aを取り外し、光半導体素子
30をダイパッド部21に搭載(ベアボンディング)
し、光半導体素子30の各端子31をダイパッド部21
の側方に設けられたリード部22の接合部22aにボン
ディングワイヤ32を介して接続する。
【0013】続いて耐熱部11の開口部に第2の成形金
型50を蓋するように設置する。第2の成形金型50に
設けられた樹脂注入孔51を介して透明熱可塑性樹脂で
あるポリエーテルサルフォン(PES)を注入し、中空
部11aを充填する。充填後10秒程度でポリエーテル
サルフォン(PES)は硬化し、これにより光透過部1
2が形成され、光半導体装置が完成する。
【0014】このような光半導体装置では、外部とのは
んだ付け接続に供されるリードフレームを耐熱性熱可塑
性樹脂により形成された中空容器状の耐熱部の内底部に
配置したので、はんだ付け接続の際に発生する280℃
前後の熱により融解することはない。また、光透過部が
確保されているために、光半導体素子の受光部又は発光
部による機能を発揮させることができる。
【0015】一方、光半導体素子を製造する場合におい
て、耐熱部を熱可塑性樹脂で形成しているので、硬化時
間を10秒程度と短くすることができる。このため、射
出成形後、第1の成形金型からすぐに光半導体装置を取
り出すことができ、次の工程へと送ることができる。こ
のため、生産性が向上する。また、光透過部12は中空
容器状に形成された耐熱部11の中空部11aに透明熱
可塑性樹脂を充填して形成するようにしているので、硬
化時間を10秒程度と短くすることができる。このた
め、射出成形後、第1の成形金型からすぐに光半導体装
置を取り出すことができ、次の工程へと送ることができ
る。このため、生産性が向上する。
【0016】上述したように本実施例によれば、耐熱性
が必要な部分と光透過性が必要な部分に硬化時間の短い
熱可塑性樹脂を用いることができるため、光半導体装置
の生産性を向上させることができる。また、リードフレ
ームの供給から製品の完成までを一貫したラインで製造
できるようになる。
【0017】なお、光透過部12をシリコン、エポキシ
等の透明熱硬化性樹脂で形成するようにしてもよい。す
なわち、第1の成形金型で耐熱部11を形成した後、第
2の成形金型に設置し、光透過部12を透明熱硬化性樹
脂であるエポキシ樹脂をキャスティング若しくはトラン
スファモールドによって封止して形成する。この場合に
は光透過部12の硬化時間が長くなるが、光透過部12
は既に硬化している耐熱部11によって保持されている
ので、透明熱硬化性樹脂が硬化中であっても第2の成形
金型から光半導体装置を取り出すことが可能となる、こ
のため、生産効率を向上させることが可能となる。
【0018】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち上記実施例では、耐熱性熱可
塑性樹脂として、ポリフェニレンサルファイド(PP
S)を用いているが、液晶ポリマ(LCP)やポリエー
テルニトリル(PEN)を用いるようにしてもよく、こ
れらを混ぜたものを用いてもよい。また、透明熱可塑性
樹脂として、ポリエーテルサルフォン(PES)を用い
ているが、ポリカーボネート(PC)、アモルファスポ
レオレフィン系(APO)を用いるようにしてもよく、
これらを混ぜたものを用いてもよい。さらに透明熱硬化
性樹脂として、エポキシ樹脂を用いているが、シリコン
を用いてもよい。このほか本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、パッケージ内部に光半
導体素子が取り付けられたリードフレームが配設されて
なる光半導体装置において、外部とのはんだ付け接続に
供されるリードフレームを耐熱性熱可塑性樹脂により形
成された中空容器状の耐熱部の内底部に配置したので、
はんだ付け接続の際に発生する280℃前後の熱により
耐熱部が融解することはない。また、内底部上方の中空
部に光透過部が確保されているために、光半導体素子の
受光部又は発光部による機能を発揮させることが可能で
ある。
【0020】一方、光半導体素子を製造する場合におい
て、耐熱部を熱可塑性樹脂で形成しているので、硬化時
間を10秒程度と短くすることができる。このため、射
出成形後、成形金型からすぐに光半導体装置を取り出す
ことができ、次の工程へと送ることができる。また、光
透過部は中空容器状に形成された耐熱部の中空部に充填
して形成するようにしているので、充填後すぐに光半導
体装置を金型等から取り出して次の工程へと送ることが
できる。したがって、光半導体装置の生産性を向上させ
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る光半導体装置の断面
図。
【図2】同装置の製造方法を示す工程図。
【符号の説明】
10…パッケージ 11…耐熱部 12…光透過部 20…リードフレ
ーム 21…ダイパッド部 22…リード部 22a…接合部 30…光半導体素
子 31…端子 32…ボンディン
グワイヤ 40…第1の成形金型 40a…上型 40b…下型 50…第2の成形
金型
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 31/02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パッケージ内部に光半導体素子が取り付け
    られたリードフレームが配設されてなる光半導体装置に
    おいて、 前記パッケージは、一端部が開放した中空容器状に形成
    され、前記リードフレームの前記光半導体素子が設けら
    れた側が中空部の内底部に露出して配置された耐熱性熱
    可塑性樹脂からなる耐熱部と、この耐熱部の中空部内に
    充填された透明樹脂からなる透明部とを備えていること
    を特徴とする光半導体装置。
  2. 【請求項2】前記透明樹脂は透明熱可塑性樹脂であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光半導体装置。
  3. 【請求項3】前記透明樹脂は透明熱硬化性樹脂であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光半導体装置。
  4. 【請求項4】光半導体素子を樹脂により封止する光半導
    体装置製造方法において、 成形金型内にリードフレームを設置する工程と、 前記成形金型内に耐熱性熱可塑性樹脂を充填して一端部
    が開放した中空容器状でその内底部に前記リードフレー
    ムが露出した耐熱部を形成する工程と、 前記リードフレームの前記中空容器の内底部が露出した
    部分に光半導体素子を搭載する工程と、 前記光半導体素子の各端子を前記リードフレームの所定
    のリード部にワイヤで接続する工程と、 前記耐熱部の中空部に透明樹脂を充填する工程とを備え
    ていることを特徴とする光半導体装置製造方法。
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