JPS63142659A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紫外線消去型プログラマブル・リード・オン
リ・メモリ（以下、ＥＰＲＯＩ（という）素子やイメー
ジセンサ等の光半導体素子を実装してなる半導体装置の
製造方法に関するものである。

（従来の技術） 半導体装置に実装される光半導体素子のうち、例えばＥ
ＰＲＯＨ素子は紫外線照射により記憶情報の消去が可能
なメモリであり、またイメージセンサに代表される光電
変換素子は光信号を電気信号に変換するものである。こ
の種の光半導体素子を実装した半導体装置として、例え
ば紫外線の照射、あるいは光信号の受光のための窓部材
を有するセラミック製の中空パッケージを用い、さらに
窓部材を透光性アルミナや石英ガラス等で構成したもの
が知られている。このような半導体装置はセラミック製
のパッケージに実装されているなめ、気密封止性に優れ
信頼性が高いという利点を有する反面、コスト高になる
という欠点がある。そこで樹脂製パッケージを用いた安
価な半導体装置の製造方法が種々提案されている。

従来、この種の半導体装置の製造方法としては、特開昭
５７−３０３５１号公報に記載されるものがあった。

以下、その構成を図を用いて説明する。

第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は従来の半導体
装置の一製造方法例を示す工程図である。

この製造工程では、第２図（ａ）に示すように、素子搭
載部１ａの周囲に複数本のリード部１ｂを有するリード
フレーム１を用意し、光で動作する光半導体素子、例り
ばＥＰＲＯＭ素子２を素子搭載部１ａ上に固着し、さら
にそのＥＰＲＯＭ素子２をワイヤ３によりリード部１ｂ
と接続した後、樹脂封止用の金型４にセットする。この
金型４は上部金型４−１及び下部金型４−２を備え、そ
の上部金型４−１には底面に凹部４ａを有する上下動可
能なスライド部４ｂが設けられると共に、下部金型４−
２の上面にも凹部４Ｃが設けられている。このような上
部金型４−１と下部金型４−２の間にリードフレーム１
をセットした後、図示しないゲート部により樹脂５を注
入して下部金型４−２の凹部４Ｃ内に充填する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、樹脂５が充填される
時間を見はからってスライド部４ｂを上昇させ、図示し
ない他のゲート部より紫外線透過性の樹脂６を注入して
スライド部４ｂの底面下に充填する。

樹脂５，６の固化後、リードフレーム１を金型４により
取り出し、そのリードフレーム１からリード部１ｂを切
り離すと共に、そのリード部１ｂの曲げ加工等を施せば
、第２図（Ｃ）に示すような樹脂封止型の安価な半導体
装１が得られる。

このような半導体装置は、上方から紫外線を照射すると
、その紫外線が樹脂６を通してＥＰＲＯＭ素子２上に入
射され、そのＥＰＲＯＭ素子２に書込まれた情報が消去
される。新たな情報はリード部１ｂを通してＥＰＲＯ）
ｌ素子２に再書込みを行うことが可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の製造方法では、金型４の構造が複
雑になってしまい、成形加工が困難である池、樹脂注入
の装置も特種なものが必要であり、しかも注入の方法も
、最初に注入する樹脂５の充填時間の管理が難しく、素
子搭載部１ａに樹脂５が回り込むおそれがあるので注入
圧力を高く設定できず、それによって気泡や未充填の発
生等といった問題点があった。また、窓部材として紫外
線透過性樹脂６を用いているが、その樹脂粒子の状態が
不均一であるため、透過光線の屈折率が変化し、信頼性
が低くなるという問題点もあった。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点のうち、金型
の構造の複雑化と、樹脂注入方法の困難性の点について
解決した半導体装置の製造方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、素子搭載部の周
囲に回路パターンが形成されたプリント基板を用い、そ
の素子搭載部上に光により動作する半導体素子を固着し
その半導体素子を前記回路パターンの内方端部に接続す
ると共に、その回路パターンの外方端部に外部引出し用
のリードを接続する工程と、金型を用いて前記素子搭載
部を包囲するように前記プリント基板のリード接続箇所
を樹脂封止する工程と、前記素子搭載部上の半導体素子
を光透過性の窓部材で封止する工程とを、順次施すよう
にしたものである。

（作用） 本発明によれば、以上のように半導体装置の製造方法を
構成したので、半導体素子を搭載するプリント基板はそ
の樹脂成形時における素子搭載部側への注入樹脂の流入
を阻止するように働き、樹脂注入圧の高設定を可能にさ
せると共に、金型及び樹脂注入装置の構造を簡易化させ
る。また窓部材は成形樹脂と共に半導体素子を封止する
ように働く。従って前記問題点を除去できるのである。

（実施例） 第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の一実
施例を示す半導体装置の製造工程図であり、以下それら
の図面を参照しつつ本実施例の製造方法を説明する。

（１）第１図（ａ）の工程 表面に素子搭載部１０ａとその周囲に形成された回路パ
ターン１０ｂとを有するプリント基板１０を用意し、光
により動作する半導体素子、例えばＥＰＲＯ）ｌ素子１
１を素子搭載部１０ａ上に固着し、さらにそのＥＰＲＯ
Ｍ素子１１をワイヤ１２により回路パターン１０ｂの内
方端部に接続した後、その回路パターン１０ｂの外方端
部に、外部引出し用の複数本のリード１３を低温半田や
スポットウェルド等の手段を用いて電気的および機械的
に接続する。

なお、回路パターン１０ｂとリード１３との接続は、Ｅ
ＰＲＯＭ素子１１の搭載前に行なってもよい。

（２）第１図（ｂ）の工程 上部金型１４−１及び下部金型１４−２を有する樹脂封
止用の金型１４を用意する。上部金型１４−１の底面に
は、ＥＰＲＯＭ素子１１を収容するための凹部１４ａと
、その凹部１４ａの外周を包囲するように回路パターン
１０ｂとリード１３の接続箇所を収容するための枠状の
溝１４と、凹部１４ａと溝１４を分離する隔壁部１４ｃ
とが形成されている。また下部金型１４−２の上面には
、プリント基板１０を収容する凹部１４ｄと、その外縁
を包囲するように前記溝１４ｂに対向配置された溝１４
ｅとが形成されている。そしてそれらの溝１４ｂ　、　
１４ｅには、図示されていないが樹脂注入口が連設され
ている。

このような金型１４を用い、その下部金型１４−２の凹
部１４ｄにプリント基板１０をセットし、上方から上部
金型１４−１の底面を接合すると、プリント基板１０は
上部金型１４−１の隔壁部１４ｃと下部金型１４−２の
凹部１４ｄとで金型１４に固定されている。その後、図
示しない樹脂注入口から樹脂１５を注入すると、その樹
脂１５が上下の溝１４ｂ　、　１４ｅ内に充填される。

この際、清１４ｂ　、　１４ｂはプリント基板１０及び
隔壁部１４ｃによって上部金型１４−１の凹部１４ａと
遮断されているため、素子搭載部１０ａへの樹脂１５の
流入が防止される。

（３）第１図（Ｃ）の工程 樹脂１５が固化した後、プリント基板１０及びリード１
３を金型１４から取り出し、その樹脂１５の上端開口部
に、アルミナ、石英ガラス等からなる光透過性の板状窓
部材１６を接着剤１７により封止固定する。

その後、リード１３の曲げ加工等を施せば、中空の樹脂
パ・ンケージに実装された半導体装置が得られる。

本実施例では次のような利点を有する。

プリント基板１０の素子搭載部１０ａ上にＥＰＲＯＭ素
子１１を搭載し、その素子搭載部１０ａを露出させかつ
素子搭載部１０ａへ樹脂１５が流入しないような構造の
金型１４を用いて、プリント基板１０を包み込むように
樹脂成形を行った後、窓部材１６により封止を行うため
、金型１４の構造も従来と比較して簡単であり、さらに
樹脂注入の装置も一最に用いられているものと同程度の
もので充分である。また樹脂成形の際に素子搭載部１０
ａには金型１４の構造上、樹脂１５が流入しないため、
樹脂１５の注入圧力を高く設定することができ、それに
よって気泡の発生や未充填状態の問題も解決できる。従
って低価格で量産性に優れた高品質の半導体装置の提供
が可能となる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。

（ｉ）　上記実施例では下部金型１４−２に凹部１４ｄ
を設けたなめ、プリント基板１０の裏面が外部に露出し
ている。機械的強度をより大きくするために、第３図の
ような変形例も採用できる。

すなわち、前記第１図（ａ）の工程において、プリント
基板１０の裏面に樹脂部材１８を固着しておき、その後
第１図（ｂ）の工程において、金型１４を用いて樹脂封
止を行えば、プリント基板１０の裏面が樹脂部材１８で
おおわれて外部に露出しない。これにより機械的強度や
水分等の阻止力をより向上させることができる。また下
部金型１４−２にプリント基板収容用の凹部１４ｄを設
ける必要もない。

（１１）　　半導体素子としてＥＰｆ？ＯＮ素子１１を
用いた場合、必ずしも板状の窓部材１６を用いる必要は
なく、ポツティング等の手段を用いて紫外線透過性樹脂
により封止を行ってもよい。

＜１ｉｉ）　　半導体素子としてはＥＰＲＯ）ｌ素子１
１の他、イメージセンサに代表される光電変換素子等の
他の光半導体素子を用いることもできる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、プリント
基板上に半導体素子を搭載し、そのプリント基板を包み
込むように金型を用いて樹脂成形した後、窓部材で半導
体素子を封止したので、金型や樹脂注入装置は簡単な構
造のものでよく、さらに樹脂注入圧を高くして気泡の発
生や未充填状態を防止でき、それによって低価格、高品
質かつ量産性に優れる半導体装置の提供が可能となる。

また従来まったく不可能であった光素子の樹脂成形バ・
ソケージへの搭載も、本発明を用いれば容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は本発明の実施
例を示す半導体装置の製造工程図、第２図（ａ）　、　
（ｂ）　。 （、Ｃ）は従来の半導体装置の製造工程図、第３図は第
１図の変形例を示す図である。 １０−・・・・・プリント基板、１０ａ・・・・・・素
子搭載部、１０ｂ・・・・・・回路パターン、１１・・
・・・・ＥＰＲＯＨ素子（半導体素子）、１３・・・・
・・リード、１４・・・・・・金型、１４−１・・・・
・・上部金型、１４−２・・・・・・下部金型、１４ａ
・・・・・・凹部、１４ｂ　、　１４ｅ・・・・・・溝
、１５・・・・・・樹脂、１６・・・・・・窓部材、１
８・・・・・・樹脂部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 素子搭載部の周囲に回路パターンが形成されたプリント
   基板を用い、 その素子搭載部上に光により動作する半導体素子を固着
   しその半導体素子を前記回路パターンの内方端部に接続
   すると共に、その回路パターンの外方端部に外部引出し
   用のリードを接続する工程と、 金型を用いて前記素子搭載部を包囲するように前記プリ
   ント基板のリード接続箇所を樹脂封止する工程と、 前記素子搭載部上の半導体素子を光透過性の窓部材で封
   止する工程とを、 順次施したことを特徴とする半導体装置の製造方法。