JPS63318173A - 光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、ステム部及びレンズ部を有する発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）、フォトダイオードなどの光半導体装置の
製造方法に関し、特に、そのステム部及びレンズ部を共
に射出成形法によって別ｒ程で成形する技術に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、この種の光半導体装置の製造方法としては、第３
図に示すように、リードフレーム１に起立した一対のリ
ードピンｌａ、Ｉｂの終端部分に対し射出成形法によっ
てステム部２を形成する［程と１次に、一方のリードピ
ン１ａの端面ヒに発光又は受光ペレット３を導電性ペー
ストによって接続して搭載し、その電極部と他方のリー
ドピン１ｈの端面を金属細線４で接続する工程と、しか
る後。

公知のディスペンサ装置５のノズル部５ａから既に成形
されたステム部２のペレット３側面に対し液状透明樹脂
を滴下塗布（ポツティングモールド）し、高温乾燥によ
りその液滴を硬化せしめドーム状のレンズ部６を形成す
る工程とを有するものである。レンズ部６はペレット３
に対する発光又は受光の指向性ないし集光性を高めるも
のであるが、ペレット３及び金属細線４を封１卜する機
能も備えている。この後、タイバー１ｃ及びリードピン
切断部１ｄを切断して単体の光半導体装置が作成される
。かかる製造方法はボッティングモールド法と呼ばれて
いるが、他に注型モールド法が知られている。即ち、注
型モールド法は、第４図に示すように、リードフレーム
ｌの一方のリードピンｌａの端面！二に発光又は受光ペ
レット３を導電性ペーストによって接続搭載し、そのペ
レット３の所定電極部と他方のリードビンｌｂの端面と
を金属細線４で接続する工程と、次に、鋳型保持具７に
てリードフレームｌのピッチ毎に保持された雌型８に充
填した液状透明樹脂９に対し、リードフレーム１のペレ
ット３側を挿入浸漬し、高温乾燥により液状透明樹脂を
硬化せしめ、雌型８に相当するドーム状のレンズ部を含
む外周器を形成した後、雌型８より引き抜く工程を有す
るものである。その後、タイバー１０及びリードピン切
断部１ｄを切断して単体の光半導体装置が作成される。

［解決すべき問題点］ しかしながら、上記各製造方法にあっては次の問題点が
ある。

■ボッティングモールド法にあっては、ステム部２を形
成した後で、金属細線４を接続するものであり、ステム
部２の構成樹脂の耐熱特性に限界があるため、加熱温度
の高い熱圧着ワイヤポンダを使用することができず、超
音波熱圧着併用ワイヤポンダか、超音波ワイヤポンダの
みの使用を余儀なくされている。また、液状透明樹脂材
の滴下によってレンズ部６を形成するものであるから、
樹脂の粘度１表面強力１重力などによって、その滴量の
定量精度が出にくり、特に、多数個取りの場合には時間
差によって粘度が左右されるので、レンズ部６の寸法、
形状にバラツキが現われる。

■注型モールド法にあっては、ポツティングモールド法
による場合に比し、レンズ部の寸法、形状は一定とをる
が、リードフレームｌと鋳型保持具７とは目的機能が異
なるため、同一材質でなく、熱膨張係数が異なるので、
液状透明樹脂９の高温乾燥時において両者間に寸法の食
い違いを生じさせることとをり、多数個取りの成形にあ
ってはリードビンＩａ、ｌｂのピッチとレンズ部のピッ
チにズレを惹起させる。また、雌型８内へ挿入するリー
ドビン１ａ、１ｂの先端部についての位置決め手段を設
けることができないので、ペレット３とレンズ部の中心
とが合せずらい、更に、ステム部は透明樹脂を以てレン
ズ部と一体的にそのまま形成され、したがってステム部
は圧力成形されていないので、かかる点からして強度が
不十分であることは勿論、レンズ部は透明体であること
が必要で、樹脂強化のための充填剤を混入することがで
きないから、ステム部の強度は実用上不十分で、リード
ビン１ａ、ｌａ間の開き加減によっては割れを生じる場
合がある。

［発明の目的］ 本発明は、ｉ−記問題を解決するものであり、次の事項
を目的とする光半導体装置の製造方法を提供することに
ある。

■ベレットの所定電極部と他のリードビンとを導線で接
続する場合、熱圧着ワイヤポンディング法も使用できる
こと。

■ステム部を充分な強度で形成できること。

■レンズ部の寸法、形状が常に一定で、ペレットを中心
にした配置のレンズ部を高精度に形成できること。

［問題点の解決手段］ 上記各目的をすべて達成するため、本発明に係る光半導
体装置の製造方法は１次の■〜■の工程を有するもので
ある。

■先ず、リードフレームの一方のリードビンの端面上に
発光又は受光ペレットを搭載した後、該ペレットの所定
電極部と他方のリードビンの端面とを導線で接続する工
程があること。

■搭藏された該ペレット及び接続された該導線を含めて
透明樹脂材料を用いた射出成形法によって該ペレットを
中心とするレンズ部を形成する工程があること。

■該しンズ部射出成形工程の前又は後において、両リー
ドピンのうち搭・成された該ペレット及び接続された該
導線を含まず該レンズ部に隣接すべき部分に対し射出成
形によってステム部を形成する工程があること。

［作用］ かかる構成の光半導体装置の製造方法によれば、ステム
部の成形以前にペレットの搭載及び導線の接続が行なわ
れるので、支障なく熱圧着ワイヤポンディング法を用い
ることが可能であり、またステム部とレンズ部は夫々別
の射出成形によって形成されることから、夫々の機能を
具有させるべく、強度の高いステム部を形成でき、しか
もレンズ部の外面形状を常に一定にし得ると共に、リー
ドピン又はステム部を位置決め手段として利用できるの
で、レンズ部の中心にペレットを高精度に配置した高品
質の光半導体装置を提供できる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る光半導体装置のＳＪ造方法の第
１実施例における各工程を示す拡大縦断面図である。

−ｔ４のリードピンｌａ、ｌｂを多数個有するリードフ
レーム１を用意し、一方のリードピン１ａの端面に導電
性ペーストによって発光又は受光ペレ・ノド３を接続搭
載する０次に、そのベレー、ト３の所定電極部（図示せ
ず）と他方のリードピンＩｂの端面とを金属細線４で接
続する。かかる金属細線４の接続作業においては、ステ
ム部が未だ作成されていないことから、熱圧着ワイヤポ
ンディング法など、適宜のワイヤポンディング法を自由
に用いることができる。

次に、素子部としての塔載されたペレット３及び接続さ
れた金属細線４を下型１０のドーム状凹面１０ａ内に位
置させると共に１割型の上型１１でり一ドビン１ａ、１
ｂの終端部をクランプしつつ下型１０ａを閉じる。かか
る状態においては、リードピン１ａが下型ｌＯのドーム
状凹面１０ａの中心を通るよう位置決めされる。この型
合せが完了すると、ドーム状凹面１０ａ内に液状透明樹
脂が射出され、その硬化によって第１図（Ｂ）に示す如
くのレンズ部１２が成形される０作成されたレンズ部１
２は下型１０のドーム状凹面１０ａに沿う歪みなき凸面
１２ａを有し、射出成形による圧縮力付与によって均一
密度を保有する。また、割型のＥ型１１を利用してり−
ドビン！ａを位置決めできるから、ペレット３をレンズ
部１２の中心に合せることができる。なお。

パーティングラインＰＬはレンズ部の端面１２ｂ縁部と
その端面１２ｂのうちリードピン１ａを通る線上に形成
されるが、レンズ部１２の凸面Ｌ２ａには存在せず、光
学的指向性などの支障にはならない。

次に、第１図（Ｂ）に示す如く、ステム部を形成すべき
凹所１３ａを有する割型１３でリードピンｌａ。

ｌｂをクランプしつつレンズ部１２の端面１２ｂ近傍部
に充填剤を混入した液状樹脂を射出せしめ、その硬化に
よってステム部を成形する。ここで、レンズ部１２の端
部１２ｂ寄りは凹所１３ａに一部嵌合されている。かか
る工程によって充分な圧縮力付与及び充填剤の混入によ
って、高い強度のステム部が形成される。なお、この後
、タイバー１ｃ及びり−ドピン切断部１ｄを切断して単
体の光半導体装置が作成される。

第２図は１本発明に係る光半導体装置の製造方法の第２
実施例における各工程を示す拡大縦断面図である。

本実施例においても、第１実施例と同様に、まず、一方
のリードピンｌａの端面に４電性ペーストによって発光
又は受光ペレット３をｍ　ｌ＆した後、そのペレット３
の所定電極部（図示せず）と他方のリードピンｔｂ端面
とを熱圧着ワイヤポンディング法などを以て金属細線４
で接続する。

次に、第２図（Ａ）に示す如く、ステム部形状の空洞１
５ａを有する割型１５でペレット３及び金属細線４を避
けたリードピンｌａ、ｌｂの終端部をクランプしつつ、
その空洞１５ａ内へ充填剤を混入させた液状樹脂を射出
せしめ、その硬化によってステム部１６が成形される。

射出圧及び充填剤の混入によって充分な強度のステム部
１６が得られる。

次に、第２図（Ｂ）に示す如く、下型１７のドーム状凹
面＋７ａ内にペレット３及び金属細線４を位置させ、ス
テム部１Ｂを入れた割型の上型１８を下型１７に合致さ
せた後、ドーム状凹面１？ａ内に液状透明樹脂を射出せ
しめ、レンズ部を成形する。このレンズ部成形工程にお
いては、下型１７と一ヒ型１８の位置決め及びリードピ
ンｌ♂に対する上型１８のクランプによって、ペレット
３はレンズ部の中心位置に配置され、光軸をズレなく合
せることができる。

レンズ部の凸面はドーム状凹面１７ａの型通りに歪みな
く形成されることは勿論、レンズ部自体の強度も高く、
ペレー２ト３の気密保持効果が従来に比し高くなる。な
お、この後、タイバー１０及びり一ドビン切断部１ｂを
切断して単体の光半導体装置が作成される。

［発明の効果］ 以り説明したよ′うに１本発明に係る光半導体装置の製
造方法は、リードピンの先端に発光又は受光ペレットを
搭載した後、電極部を導線で接続し、しかる後、射出成
形法によるステム部の成形と射出成形法によるレンズ部
の成形とをいずれか一方を先にして別々に施す点に特徴
を有するものであるから、次の効果を奏する。

■ステム部成形前にペレット搭載及び導線接続工程があ
るから、ステム部に対する加熱温度上の制限がなく、熱
圧着ワイヤポンディング法など各種のポンディング法を
自由に用いることができ、固着強度などを強くできる。

■ステム部及びレンズ部は独立した射出成形法により形
成されるので、ステム部の成形においては充填剤の混入
を行なうことができると共に、射出による強い圧縮力に
よってステム部の強度を充分高くすることができ、リー
ドピンの開きゃ曲げによるステム部及びレンズ部の割れ
などが発生せず、歩留りの向上に寄与する。

■また、レンズ部も射出成形法によって成形されるので
、レンズ面を金型面通りの滑り面仕上げとすることがで
きると共に、射出圧による稠密なレンズ部を作成でき、
ペレットに対する気密保護ないし耐湿性を一層高めるこ
とができる。更に、リードピンを金型で位置決めできる
ことから、ペレットの位置を高精度にレンズ部の中心に
合致させることができる。加えて、各種レンズ形状など
を比較的容易に成形でき、指向特性ないし受光特性の異
なる高品質の光半導体装置を各種提供できる。

■リードピンを位置決め手段として利用できるから、多
数個取りの射出成形の場合にあっても、各レンズ部及び
ステム部の寸法のくるいを抑制でき１歩留りの大幅向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　　、　（Ｂ）は１本発明に係る光半導体
装置の製造方法の第１実施例における各工程を示す拡大
縦断面図である。 第２図（Ａ）　　、　（Ｂ）は、本実施例に係る光半導
体装置の製造方法の第２実施例における各工程を示す拡
大縦断面図である。 第３図は、従来の光半導体装置の製造方法に係るポツテ
ィングモールド法を示す拡大縦断面図である。 第４図は、従来の別の光半導体装置の製造方法に係る注
型モールド法を示す拡大縦断面図である。 １　＊　＊　＊　ＩＪ−ドアＬ／−ム、　ｌａ、　ｌｂ
＠＊　＊リードピン、ＩＣ・・・タイバー、ｌｄφ−・
リードピン切断部、３・拳・発光又は受光ペレット、４
・・・金属細線、ｌＯ・・・ドーム状凹面を有する下型
、１０ａ　・・・ドーム状凹面、１１−・・割型の上型
。 １２−・・レンズ部、１２ａ・・・凸面、１３−−・凹
所を有する割型、１３ａ　・・・凹所、　１５−−・空
洞を有する割型、１５ａ・・・空洞、１６・・・ステム
部、１７・・・ドーム状凹面を有する下型、１７ａ・・
・ドーム状凹面、　１８・・・割型の上型。 出願人　　　　　新日本無線株式会社 代理人弁理士　　　山　１）　　稔 第　１　図　　　　　　　　　　　　（Ａ）（Ｂ） 第２図　　　（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先ず、リードフレームの一方のリードピンの端面上に発
   光又は受光ペレットを搭載した後、該ペレットの所定電
   極部と他方のリードピンの端面とを導線で接続する工程
   と、 搭載された該ペレット及び接続された該導線を含めて透
   明樹脂材料を用いた射出成形法によって該ペレットを中
   心とするレンズ部を形成する工程と、 該レンズ部射出成形工程の前又は後において、両リード
   ピンのうち搭載された該ペレット及び接続された該導線
   を含まず該レンズ部に隣接すべき部分に対し射出成形に
   よってステム部を形成する工程と、 を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。