JPS6319879A - 半導体受光装置の封止方法 - Google Patents

半導体受光装置の封止方法

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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］ 本発明は半導体受光装置の封止方法に係り、特に半導体
受光素子を有し、樹脂封止により封止が行われる半導体
受光装置の封止方法に関する。
［従来技術］ 半導体受光装置の封止方法の一つに、半導体受光素子等
を光透過性樹脂によって封止する、いわゆるクリアモー
ルドパッケージがある。
第７図はクリアモールドパッケージによって封止を行っ
た半導体受光装置の一例を示す断面図である。
同図において、１は封止体たる光透過性樹脂、２は半導
体受光素子たる半導体チップ、３ａ。
３ｂ、３ｃはリードフレーム１４は半導体チップ２とリ
ードフレーム３ａ、３ｃとを接続させるポンディングワ
イヤである。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記半導体受光装置は一度に多数の素子を樹脂モールド
することができることから、量産性に優れ、コスト低減
ができ、且つ小型化ができる等の利点を有するが、以下
に示すような問題点を有していた。
（１）半導体チップ２と光透過性樹脂１との膨張係数の
違いにより応力が発生し、特性を変動させるとともに、
８ｉ端な場合半導体チップ２の割れあるいは配線の変形
を引き起こす。
（２）光透過性樹脂表面のキズ、表面及び内部に存在す
る異物が入射してくる光を遮光又は乱反射させ、半導体
受光装置の特性を劣化させる。
（３）光透過性樹脂と外気との界面での光の反射が半導
体受光素子の特性に影響を及ぼす。入射光は反射により
減じられ、また半導体チップ表面で反射した光は、光透
過性樹脂と外気との界面で再び反射され、半導体受光素
子の出力特性を変動させる。
（４）透過性樹脂の分光特性が半導体受光装置全体の分
光感度特性に彩！を与える０例えば、紫外線は樹脂によ
って遮蔽され、紫外線センサとをてクリアモールドパッ
ケージを用いることは難しい。
（５）クリアモールドパッケージは全体が透明であり、
ポンディングワイヤからの反射光等の周囲からの光の回
り込みの影響を受けやすい。
以上の問題点の中で、特に（２）、（３）。
（５）は自動焦点機構のように高感度、高精度な半導体
受光素子が要求される用途では大きな障害となっていた
。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、歩留りを向上させ
、低コストで、高精度、高感度、且つ信頼性の高い半導
体受光装置の作製において好適に用いられる封止方法を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記の目的は、半導体受光素子を有し、樹脂封止により
封止が行われる半導体受光装置の封止方法において、 少なくとも前記半導体受光素子の受光領域上の封止体の
厚さを薄くし、後工程でこの薄い封止体部分を除去する
ことを特徴とする本発明の半導体受光装置の封止方法に
よって達成される。
［作用］ 本発明によれば、少なくとも半導体受光素子の受光領域
上の封止体の厚さを薄くし、後工程でこの薄い封止体部
分を除去することにより、封止体部分の除去以前の工程
での、半導体受光素子の劣化を防ぎ、キズ、ゴミ等の異
物の付着滓を防ぐことができ、さらに他の部分の樹脂の
厚さを損なうことなく薄い封止体部分を除去することが
できるので、高精度に封止体の中空領域を形成すること
がでさ、また封止工程は厚さの薄い封止体部分の除去工
程が増えるのみであり従来の封止工程を大幅に変更する
ことなく封止を行うことができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明により封止された半導体受光装置の一実
施例を示す断面図である。なお、第７図と同一部材につ
いては、同一番号を付し説明を略す。
同図において、５は中空領域、６は半導体受光素子たる
半導体チップ２上の受光領域、７は光透過性部材、１０
は封止体たる樹脂である。なお、樹脂１０は後述するよ
うに、第７図に示したような光透過性樹脂である必要は
なく、光透過性を有しない樹脂でよい。
この半導体受光装置の特徴は半導体受光素子の受光領域
６及びその近傍上に樹脂がなく中空領域となっているこ
とである。
す・なわち上記半導体受光装置は、中空領域５が設けら
れ、半導体チップ２と樹脂１０との接触面積が少なくな
ることから応力が軽減され（問題点（１）の軽減）、樹
脂１０の一部が除去されて入射光の経路が中空領域とな
るので、樹脂表面のキズ、樹脂表面及び内部のゴミ等の
異物、樹脂の分光透過特性を考慮する必要がなくなり、
また入射光の経路が設けられるので必ずしも光透過性の
樹脂を用いなくてもよく、その結果光の反射等による周
囲からの光の回り込みを考慮する必要がなくなり（問題
、点（２）１問題点（４）１問題点（５）の解決）、半
導体チップ２上の受光領域６と樹脂１０との界面がなく
なるので界面による反射光を考慮する必要がなくなる（
問題点（３）の解決）等のことから、製造工程上の歩留
りを向上させ、取り扱いを簡易にすることができ、且つ
高感度、高精度、高信頼性である利点を有している。
一般的に半導体素子はアルミニウムを主体とした物質に
より配線されることが多く、従ってポンディングワイヤ
が接続される半導体素子上のパッド部もアルミニウムで
構成されることが多い。この場合マイグレーション、絶
縁性等から一般的に耐湿性が問題となり、樹脂等で封止
されていることが望ましい。
上記半導体受光装置においては、第１図に示すように、
前記パッド部等の配線部は樹脂で封止されているので前
記の耐湿性等の問題は軽減される。受光領域６及びその
近傍上においては、樹脂が除去されているために、耐湿
性等の信頼性の問題が起こる心配があるが、半導体受光
装置の分光特性に応じた分光透過率を有する光透過性部
材を中空領域５を覆うように樹脂１０に固着し、外気と
遮断することによって解決される。さらに半導体受光素
子をシリコンナイトライドのようなパッシベーション膜
を被覆することによって、素子自体を高信頼性化すれば
、本発明によるパッケージ構造を用いても半導体受光装
置としての信頼性を失うことはない。
上記実施例において、半導体受光素子はＩＣ化されて、
他の信号処理回路と共に一チップ上に搭載されたもので
あってもよい。
なお、樹脂封止の方法としては、あらかじめ中空のプラ
スチックパッケージを準備しておき、それに半導体受光
素子等を挿入して固定し、その後に配線を行い、最後に
光透過性部材で蓋をする樹脂封止方法があるが、上記半
導体受光装置は、この封止方法とは異り、種々の利点を
有しており、例えばパッド部等の配線部は樹脂で封止さ
れていることから、この部分の信頼性が保たれる利点を
有する。
以下、本発明の半導体受光装置の封止方法について、説
明する。
第２図〜第６図は本発明の半導体受光装置の封止、方法
を説明するための工程図である。なお、第１図及び第７
図に示した構成部材と同一部材については、同一番号を
付し説明を略す。
まず、第２図に示すように、リードフレーム３ｂ上に半
導体受光素子たる半導体チップ２をＡｇペースト等の導
１ｖ接看材８によって接着固定する。
次に、第３図に示すように、細いポンディングワイヤ４
をポンディングすることによって半導体チップ２上のパ
ッド部とリードフレーム３ａ。
３ｃとを接続する。
次に、第４図に示すように、樹脂封止を行う。
このとき、例えば金型の形状を変えることにより、少な
くとも受光領域６及びその近傍の樹脂ｌＯを後工程で除
去できるように厚さを制御して、薄い樹脂部分９を形成
する。この薄い樹脂部分９の厚さは金型を用い、半導体
受光素子たる半導体チップ２の厚さの変動を考慮するこ
とにより、制御が可能である。
例えば、半導体チップ２の厚さの変動を±２５トｍと仮
定し、薄い樹脂部分９の厚さの最小値を２０ルｍに設定
すると、金型の設計により２０ｐｍ〜７０ｐ、ｍの厚さ
の樹脂を受光領域及びその近傍に残すことが可能である
０本発明の半導体受光素子の封止方法の特徴部分は上記
した受光領域及びその近傍の薄い樹脂部分を後の工程で
除去することによって、中空領域を形成することにある
が、この封止方法は次の利点を有する。
（１）封止の際、金型が直接半導体チップに接触し、半
導体チップを破壊することを防ぐことができる。
（２）受光領域及びその近傍の樹脂が後に除去されるま
での間、保護膜として半導体チップを保二へする。
次に、第５図に示すように、樹脂封止の終了後、パリ取
り、メッキ、リードのカット・フオームを行う、これら
の工程は従来の工程と同一である。
次に、第６図に示すように、受光領域６及びその近傍の
樹脂を除去する。
樹脂除去においては、リードフレームに腐食等の影響を
与えないこと及び露出する半導体受光素子たる半導体チ
ップに全く影響を与えないことが要求される。かかる条
件を満足する樹脂除去方法の一つに、樹脂を溶解によっ
て除去する方法がある０例えば封止樹脂が酸無水物硬化
のグリシジルエーテル型の樹脂である場合、ジエチレン
グリコール（ＨＯＣＨ２ＣＨ２）２０を主体とする溶液
によって溶解することが可ずＱである。水酸化カリウム
（Ｋ　ＯＨ）を溶解したジエチレングリコール（ＨＯＣ
Ｈ２ＣＨ２）２０は水分の混入による加水分解によって
水酸化カリウムを遊離することさえなければ、リードフ
レームを腐食することはない。また半導体受光素子が例
えばシリコンナイトライド等によってパッシベーション
されていれば、溶液によって素子に影響を与える可能性
は少ない。
受光領域及びその近傍上の樹脂は他の部分に比べて著し
く薄いので、他の部分の樹脂の厚さを損なうことなく薄
い部分の樹脂を溶解することは容易である。
最後に、光透過性部材を接着し、第１図に示したプラス
チイックパッケージを作製する。
上記のように１本発明の半導体受光装置の封止方法は、
樹脂を溶かす工程を追加するのみで封止を行うことがで
き、それ以外の従来の工程を変えることはない。
［発ＩＩの効果］ 以上詳細に説明したように、本発明の半導体受光装置の
製造方法によれば、少なくとも半導体受光素子の受光領
域上の封止体の厚さを薄くし、後工程でこの薄い封止体
部分を除去することにより、封ＩＥ体部分の除去以前の
工程での、半導体受光素子の劣化を防ぎ、またキズ、ゴ
ミ等の異物の付着等を防ぐことができる。さらに他の部
分の樹脂の厚さを損なうことなく薄い封止体部分を除去
することができるので、高精度に封止体の中空領域を形
成することができ、また封止工程は厚さの薄い封止体部
分の除去工程が増えるのみであり、従来の封止工程を大
幅に変更することなく封止を行うことができる。その結
果として、製造工程上の歩留りを向上させ、取り扱いが
簡易であり、低コストで、高感度、高精度、且つ信頼性
の高い半導体受光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明により封止された半導体受光装置の一実
施例を示す断面図である。 第２図〜第６図は本発明の半導体受光装置の封止方法を
説明するための工程図である。 第７図はクリアモールドパッケージによって封止を行っ
た半導体受光装置の一例を示す断面図である。 ｌ・・・・・光透過性樹脂 ２・・・・・半導体チップ ３ａ、３ｂ。 ３ｃ・・・・・リードフレーム ４″・・６・ポンディングワイヤ ５・・・・・中空領域 ６φ・・・・受光領域 ７・・・・・光透過性部材 ８・・・・・導電接着材 ９・・・・・薄い樹脂部分 １０・・Φ・・樹脂 代理人　　弁理士　山　下　積　平 第１　図 第２図 第３図 第６図 第７図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体受光素子を有し、樹脂封止により封止が行われる
    半導体受光装置の封止方法において、少なくとも前記半
    導体受光素子の受光領域上の封止体の厚さを薄くし、後
    工程でこの薄い封止体部分を除去することを特徴とする
    半導体受光装置の封止方法。
JP61162952A 1986-07-12 1986-07-12 半導体受光装置の封止方法 Expired - Fee Related JPH0719892B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1022787A1 (de) * 1989-05-31 2000-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines oberflächenmontierbaren Opto-Bauelements

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1022787A1 (de) * 1989-05-31 2000-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines oberflächenmontierbaren Opto-Bauelements
EP1187227A3 (de) * 1989-05-31 2002-08-28 Osram Opto Semiconductors GmbH & Co. OHG Oberflächenmontierbares Opto-Bauelement und Verfahren zum Herstellen desselben

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