WO2014033768A1

WO2014033768A1 - 半導体装置および半導体装置の製造方法

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Publication number: WO2014033768A1
Application number: PCT/JP2012/005347
Authority: WO
Inventors: 智之浅見; 修一日塔
Original assignee: Pioneer Corp; Pioneer Micro Technology Corp
Current assignee: Pioneer Corp; Pioneer Micro Technology Corp
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2014-03-06
Anticipated expiration: 2015-02-27

Abstract

　本発明は、リードフレームの封止および受発光領域の封止のそれぞれに対し好適な封止樹脂を用いることができると共に、安価な設備で且つ容易に製造可能な半導体装置を提供することを課題としている。　本発明は、受光領域２１を有した受光素子１２と、受光素子１２を表面に搭載し、裏面を半田面とするリードフレーム１１と、ポッティング樹脂材料で構成され、少なくともリードフレーム１１のフレーム間隙３５に充填され、且つ受光領域２１が露出するように成形された第１封止樹脂１３と、第１封止樹脂１３と異なるポッティング樹脂材料で構成され、ポッティングにより、少なくとも受光領域２１を封止するように成形された第２封止樹脂１４と、を備えたことを特徴とする。

Description

半導体装置および半導体装置の製造方法

　本発明は、受光素子や発光素子等の光電変換素子を搭載した半導体装置および半導体装置の製造方法に関するものである。

　従来、この種の半導体装置として、リードフレームから製造された平坦回路基板と、平坦回路基板のダイパッドに搭載した光電変換素子と、光電変換素子を封止する透明樹脂と、を備えたものが記載されている（特許文献１参照）。この平坦回路基板は、リードフレームの除去部に、熱硬化性樹脂を充填して製造されている。これにより、安価で製品設計変更が容易であり、しかも熱伝導性に優れた平坦回路基板を提供することができる。

特開２０１０－２８００９号公報

　しかしながら、このような構成では、リードフレームを金型で挟んだ状態で熱硬化性樹脂を充填する薄型のインサート成形（トランスファー成形）により、回路基板を製造するため、金型が必要な上、半導体装置の製造工程全体が煩雑になってしまうという問題があった。すなわち、ダイボンディング工程、ワイヤーボンディング工程、および透明樹脂成形工程に加え、熱硬化性樹脂のインサート成形工程と、成形した熱硬化性樹脂のバリ取り工程とを実行して、リードフレームを基板化する必要がある。そのため、製造工程が複雑化してしまう。
　これに対し、単一の透明樹脂（例えば透明エポキシ樹脂）によって、リードフレームおよび光電変換素子を一体で封止することも可能であるが、かかる場合、リードフレームを封止するのに適した樹脂材料を用いることができないため、密着性や熱変形性、放熱性等に問題が生じた。具体的には、リードフレームと透明樹脂とでは密着性が低くなるため、リードフレームの除去部内面と透明樹脂との間から搭載面側に半田が侵入し、光電変換素子等に不良を生じさせるという問題が生ずる。または、成形した透明樹脂が熱変形し、リードフレームと透明樹脂との間に間隙ができてしまうという問題が生ずる。

　本発明は、リードフレームの封止および受発光領域の封止のそれぞれに対し好適な封止樹脂を用いることができると共に、安価な設備で且つ容易に製造することができる半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを課題としている。

　本発明の半導体装置は、受光領域および発光領域の少なくとも一方である受発光領域を有した光電変換素子と、光電変換素子を表裏一方の面に搭載し、表裏他方の面を半田面とするリードフレームと、ポッティング樹脂材料で構成され、少なくともリードフレームのフレーム間隙に充填され、且つ受発光領域が露出するように成形された第１封止樹脂と、第１封止樹脂と異なるポッティング樹脂材料で構成され、少なくとも受発光領域を封止するように成形された第２封止樹脂と、を備えたことを特徴とする。

　本発明の半導体装置の製造方法は、受光領域および発光領域の少なくとも一方である受発光領域を有した光電変換素子と、光電変換素子を表裏一方の面に搭載し、表裏他方の面を半田面とするリードフレームと、材料が異なる第１封止樹脂および第２封止樹脂と、を備えた半導体装置の製造方法であって、光電変換素子を、リードフレームに搭載するダイボンディング工程と、ポッティングにより、第１封止樹脂を、少なくともリードフレームのフレーム間隙に充填され、且つ受発光領域が露出するように成形する第１樹脂成形工程と、ポッティングにより、第２封止樹脂を、受発光領域を封止するように成形する第２樹脂成形工程と、を実行することを特徴とする。

　これらの構成によれば、ポッティングにより、リードフレーム封止用の第１封止樹脂と、受発光領域封止用の第２封止樹脂との２種の封止樹脂とを成形する。このように、２種の封止樹脂をポッティングにより成形することで、既存のポッティング装置を用いることができ、安価な設備で成形することができる。また、リードフレームを基板化する必要がないため、バリ取り等を必要とせず、半導体装置を容易に製造することができる。さらに、２種の封止樹脂を成形することで、リードフレームの封止および受発光領域の封止のそれぞれに対し好適な封止樹脂を用いることができる。すなわち、第１封止樹脂について、受発光に係る制約（例えば光透過性）なしに、自由に樹脂材料を選出することができる。一方、第２封止樹脂について、リードフレームの封止に係る制約（例えば密着性、熱変形性や放熱性）なしに、自由に樹脂材料を選出することができる。なお、第１封止樹脂上に、第２封止樹脂を成形するようにしても良い。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、不透明樹脂材料で構成されており、第２封止樹脂は、透明樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、第１封止樹脂として不透明樹脂材料を用いることで、リードフレームに対し密着性の高い樹脂材料を用いることができる。また、平面視において、受発光領域を囲うように不透明樹脂が配置される構成となる。その結果、受発光領域が受光領域である場合には、迷光を防止することができ、受光精度を向上することができる。一方、受発光領域が発光領域である場合には、発光した光に指向性を持たせる（スポットさせる）ことができる。なお、第１封止樹脂について、迷光防止や指向性を持たせるのに適した色（例えば黒色）の樹脂材料を用いるようにしても良い。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂および第２封止樹脂は、エポキシ系樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、両封止樹脂に、安価なエポキシ系樹脂材料を用いることで、コストダウンを図ることができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、エポキシ系樹脂材料で構成されており、第２封止樹脂は、シリコン系樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、第１封止樹脂に、密着性の高いエポキシ系樹脂材料を用い、第２封止樹脂に、光透過性の高いシリコン系樹脂材料を用いることで、リードフレームに対する封止の高い密着性と、受発光領域に対する封止の高い光透過性とを得ることができる。また、第１封止樹脂に、安価なエポキシ系樹脂材料を用いることで、コストダウンを図ることができる。一方で、第２封止樹脂に、耐熱性の高いシリコン系樹脂を用いることで、受発光領域の発熱による、第２封止樹脂の熱劣化を回避することができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、シリコン系樹脂材料で構成されており、第２封止樹脂は、エポキシ系樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　リードフレーム表面を第２封止樹脂により封止する場合、第２封止樹脂に高いガスバリア性が求められるケースがある。例えば、リードフレーム表面に、内装メッキとして部分Ａｇメッキを施すケースでは、ガスバリア性が悪いシリコン系樹脂材料を第２封止樹脂に用いると、空気中の硫黄ガスが銀と硫化反応してしまう。
　これに対し、上記の構成によれば、エポキシ系樹脂材料を第２封止樹脂に用いることで、リードフレーム表面の部分Ａｇメッキに対し、十分なガスバリア性を確保することができる。よって、空気中の硫黄ガスが銀と硫化反応してしまうのを防止することができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂および第２封止樹脂は、シリコン系樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、両封止樹脂に、耐熱性の高いシリコン系樹脂材料を用いることで、両封止樹脂の熱変形や熱劣化を抑えることができる。特に、受発光領域の発熱による、第２封止樹脂の熱劣化を回避することができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、ガラス転移温度が１００℃超の樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、第１封止樹脂の熱変形性を抑えることができる。なお、第１封止樹脂は、ガラス転移温度が１２０℃超の樹脂材料で構成されていることがさらに好ましい。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、フィラーを添加した樹脂材料で構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、第１封止樹脂の熱変形性を抑え、且つ放熱性を向上することができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、リードフレームの上記表裏一方の面全域を封止するように成形されることが好ましい。

　この構成によれば、第１封止樹脂をリードフレームの全域にポッティングする構成となる。すなわち、第１封止樹脂をリードフレーム全域に塗布することができるため、複雑な装置制御を必要とせずに、ポッティングを行うことができる。また、第２封止樹脂を、リードフレームに密着させず、第１封止樹脂に密着させる構成となるため、第２封止樹脂の剥がれを防止することができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、リードフレームの表裏他方の面と面一となるように成形されることが好ましい。

　この構成によれば、半導体装置の半田面に凹凸が生じないため、半導体装置の実装性（接合性）を向上することができる。

　上記の半導体装置において、光電変換素子をｎ（ｎ≧２）個備え、ｎ個の光電変換素子のうちのｍ（ｎ＞ｍ≧１）個の光電変換素子は、受発光領域として、受光領域を有し、ｎ個の光電変換素子のうちの（ｎ－ｍ）個の光電変換素子は、受発光領域として、発光領域を有することが好ましい。

　この構成によれば、受光素子および発光素子をそれぞれ１個以上搭載した多チップ型の半導体装置を、安価な設備で且つ容易に製造することができる。なお、当該多チップ型の半導体装置としては、反射型光センサー等が想定される。

　この場合、第１封止樹脂は、ｍ個の光電変換素子の受光領域の高さを超えて堆積されると共に、受光領域を避けて成形され、（ｎ－ｍ）個の光電変換素子は、成形された第１封止樹脂の表面より高い位置に、発光領域を有していることが好ましい。

　この構成によれば、受光領域が第１封止樹脂の表面のより低くなり且つ第１封止樹脂が受光領域を囲うように成形されるため、発光領域からの照射光が、第２封止樹脂の表面で反射して、受光領域に入射するのを好適に防止することができる。すなわち、受光領域と発光領域との間に、特段の遮光部材を設ける必要がないため、半導体装置をさらに容易に製造することができる。

　上記の半導体装置において、第１封止樹脂は、リードフレームに対し光電変換素子のワイヤーボンディングを行った後に成形されることが好ましい。

　上記の半導体装置の製造方法において、リードフレームに対し、搭載した光電変換素子のワイヤーボンディングを行うワイヤーボンディング工程と、を更に実行し、第１樹脂成形工程を、ワイヤーボンディング工程の後に実行することが好ましい。

　ワイヤーボンディングの前に第１封止樹脂を成形する場合、リードフレーム側の金線の接点を避けて成形を行う必要がある。そのため、第１封止樹脂の成形が煩雑になってしまう。仮にフレーム間隙のみに第１封止樹脂を成形する場合であっても、フレーム間隙からはみ出さずに第１封止樹脂を成形するのは煩雑であり、同様の問題が生じる。
　これに対し、上記構成によれば、リードフレームの金線の接点を避けて成形を行う必要がないため、第１封止樹脂の成形を容易に行うことができる。

　上記の半導体装置において、第１樹脂成形工程では、第１封止樹脂をポッティングする第１ポッティング工程を、実行し、第２樹脂成形工程では、第１ポッティング工程によりポッティングした第１封止樹脂が仮硬化した状態で、第２封止樹脂をポッティングする第２ポッティング工程を、実行することが好ましい。

　この構成によれば、ポッティングした第１封止樹脂を仮硬化し、その状態で第２封止樹脂をポッティングすることで、ポッティングした第１封止樹脂および第２封止樹脂を、一体として本硬化することができる。すなわち、第１封止樹脂および第２封止樹脂のそれぞれで、本硬化を行う必要がないため、製造工程における時間短縮を行うことができる。

本実施形態に係る半導体装置を模式的に示した断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。半導体装置の製造動作を示したフローチャートである。半導体装置の製造動作を示した説明図である。半導体装置の第１変形例（ａ）および第２変形例（ｂ）を模式的に示した断面図である。半導体装置の第３変形例（ａ）、第４変形例（ｂ）、第５変形例（ｃ）および第６変形例（ｄ）を模式的に示した断面図である。半導体装置の第７変形例（ａ）、第８変形例（ｂ）および第９変形例（ｃ）を模式的に示した模式的に断面図である。

　以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る半導体装置および半導体装置の製造方法について説明する。本実施形態では、本発明を適用した半導体装置を例示する。この半導体装置は、受光素子を搭載したリードフレームタイプの半導体受光装置（パッケージ）であり、例えば、受光ＩＣや、照度センサー、カラーセンサー等に用いられる。特に、本半導体装置は、２種の封止樹脂を用いることで、高い光透過性と、封止樹脂の高い密着性とを実現している。なお、以下の説明では、半導体装置において、光を受光する側を表面側とし、その逆側を裏面側とする。また、半導体装置の表面側を上とし、裏面側を下として説明する。

　図１に示すように、半導体装置１は、リードフレーム１１と、リードフレーム１１に搭載された受光素子（光電変換素子）１２と、リードフレーム１１（の表面およびフレーム間隙３５）を封止する第１封止樹脂１３と、受光素子１２を封止する第２封止樹脂１４と、を備えている。第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４は、表面側からリードフレーム１１全域にポッティング成形されており、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４の界面は、受光素子１２の中間高さ位置に位置している。なお、図１（ｂ）では、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４の図示を省略している。

　受光素子１２は、その表面に受光領域２１を有し、受光した光を電気信号に変換する素子である。また、受光素子１２の表面外側には、金線Ｗの接点２２（電極パッド）が複数形成されている。ワイヤーボンディングにより、当該複数の接点２２とリードフレーム１１の複数のリード部３４とが金線Ｗで結線されることで、受光素子１２とリードフレーム１１の各リード部３４とが電気的に接続される。

　リードフレーム１１は、枠部３１と、枠部３１に支持されると共に受光素子１２が搭載されるマウント部３２と、枠部３１に支持されると共に金線Ｗの接点３３をそれぞれ有する複数のリード部３４と、を有している。リードフレーム１１は、銅を材料とする導体平板に、抜き加工（型抜きまたはエッチング抜き）を施して、枠部３１、マウント部３２およびリード部３４を形成したものである。なお、以下、リードフレーム１１の当該抜き部分をフレーム間隙３５と呼称する。

　また、リードフレーム１１は、表面（表裏一方の面）を受光素子１２の搭載面とし、裏面（表裏他方の面）を半田面としている。すなわち、マウント部３２の表面に、受光素子１２がボンディングされる。リードフレーム１１には、金メッキ処理（例えば、Ｎｉ－Ｐｄ－Ａｕ等）が施されており、この金メッキ処理が施された各リード部３４の所定領域が、金線Ｗの接点３３となる。

　第１封止樹脂１３は、フィラーを添加した不透明エポキシ樹脂（不透明のエポキシ系樹脂材料）で構成されており、ガラス転移温度が１２０℃超となっている。また、第１封止樹脂１３は、ポッティング樹脂材料で構成されており、リードフレーム１１のフレーム間隙３５に充填され、且つリードフレーム１１の表面を覆うように、ポッティング成形されている。すなわち、第１封止樹脂１３は、リードフレーム１１の表面全域およびフレーム間隙３５を封止している。さらに、第１封止樹脂１３の下端面は、リードフレーム１１の裏面と面一となり、第１封止樹脂１３の上端面は、リードフレーム１１の表面より高く且つ受光素子１２の表面より低くなっている。すなわち、第１封止樹脂１３は、受光素子１２の受光領域２１が露出するように成形されている。

　第２封止樹脂１４は、透明エポキシ樹脂（透明のエポキシ系樹脂材料）で構成されており、透過率が９０％以上となっている。また、第２封止樹脂１４は、ポッティング樹脂材料で構成されており、受光素子１２を封止し、且つ第１封止樹脂１３の表面を覆うように、ポッティング成形されている。すなわち、第２封止樹脂１４は、第１封止樹脂１３から露出した受光素子１２の露出部分（受光領域２１を含む）を封止している。よって、第２封止樹脂１４の上端面は、受光素子１２の表面より高くなっている。なお、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４は、リードフレーム１１に対し受光素子１２のワイヤーボンディングを行った後に成形される。また、ここにいう「透過率」とは、受光する光が可視光である場合には、可視光透過率を指し、受光する光が紫外線である場合には、紫外線透過率を指す。

　次に図２および図３を参照して、半導体装置１の製造動作について説明する。本製造動作は、複数個取りの大判のリードフレーム１１を、その状態のまま一体として加工した後、各半導体装置１に分断（分割）するものである。また、本製造動作は、リードフレーム１１に上記メッキ処理が施され、且つ裏面全体にバックテープＴが貼着された状態で行われる（図３（ａ）参照）。なお、このバックテープＴは、ポリイミドテープ（耐熱テープ）であり、位置決めテープとしても用いられる。

　図２に示すように、まず、リードフレーム１１に対し、受光素子１２のダイボンディングを行う（Ｓ１：ダイボンディング工程）。すなわち、リードフレーム１１のマウント部３２表面に、ダイアタッチ剤を塗布し（図３（ｂ）参照）、ダイアタッチ剤上に受光素子１２を配置した後、ダイアタッチ剤を硬化させる（図３（ｃ）参照）。これにより、受光素子１２がマウント部３２に固着（搭載）される。

　次に、リードフレーム１１に対し、受光素子１２のワイヤーボンディングを行う（Ｓ２：ワイヤーボンディング工程）。すなわち、受光素子１２の各接点２２と、リードフレーム１１の各リード部３４の接点３３と、金線Ｗによりそれぞれ結線し、両者を電気的に接続する（図３（ｄ）参照）。

　ワイヤーボンディングが終了したら、第１封止樹脂１３をポッティングする（Ｓ３：第１ポッティング工程）。すなわち、第１封止樹脂１３を、フレーム間隙３５を含むリードフレーム１１全域に（全体的に）ポッティングし、バックテープＴを受けとして、受光素子１２の中間高さ位置まで堆積させる（図３（ｅ）参照）。これにより、第１封止樹脂１３が、リードフレーム１１のフレーム間隙３５を充填（封止）すると共に、リードフレーム１１の表面全域を封止する。また、このとき、第１封止樹脂１３から、受光素子１２の受光領域２１が露出した状態となる。

　第１封止樹脂１３のポッティングが終了したら、ポッティングした第１封止樹脂１３の仮硬化を行う（Ｓ４：第１仮硬化工程）。具体的には、１３５℃で３０分加熱して、第１封止樹脂１３を熱硬化させる。なお、本仮硬化は、ポッティングされる第２封止樹脂１４と混ざらないように、第１封止樹脂１３の表面を硬化させる程度のものである。

　その後、第１封止樹脂１３が仮硬化した状態で、第２封止樹脂１４をポッティングする（Ｓ５：第２ポッティング工程）。すなわち、第２封止樹脂１４を、受光素子１２および第１封止樹脂１３上に全体的にポッティングし、受光領域２１より高い位置まで堆積させる（図３（ｆ）参照）。これにより、第２封止樹脂１４が、受光領域２１を封止する。

　第２封止樹脂１４のポッティング成形が終了したら、ポッティングした第２封止樹脂１４の仮硬化を行う（Ｓ６：第２仮硬化工程）。具体的には、第１封止樹脂１３と同様、１３５℃で３０分加熱して、第２封止樹脂１４を熱硬化させる。

　その後、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４の本硬化を行う（Ｓ７：本硬化工程）。具体的には、バックテープＴを剥離した後、１６０℃で２時間加熱して、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４を硬化させる（図３（ｇ）参照）。なお、第１樹脂成形工程は、第１ポッティング工程、第１仮硬化工程および本硬化工程により構成され、第２樹脂成形工程は、第２ポッティング工程、第２仮硬化工程および本硬化工程により構成されている。

　最後に、ダイシング（分断）を行い（Ｓ８：ダイシング工程）、複数の半導体装置１に得る（図３（ｈ）参照）。これにより本動作を終了する。

　以上のような構成によれば、２種の封止樹脂１３、１４をポッティングにより成形することで、既存のポッティング装置を用いることができ、安価な設備で成形することができる。また、リードフレーム１１を基板化する必要がないため、バリ取り等を必要とせず、半導体装置１を容易に製造することができる。さらに、２種の封止樹脂１３、１４を成形することで、リードフレーム１１の封止および受光領域２１の封止のそれぞれに対し好適な封止樹脂１３、１４を用いることができる。すなわち、第１封止樹脂１３について、受光に係る制約（例えば光透過性）なしに、自由に樹脂材料を選出することができる。一方、第２封止樹脂１４について、リードフレーム１１の封止に係る制約（例えば密着性、熱変形性や放熱性）なしに、自由に樹脂材料を選出することができる。特に、リードフレーム１１にメッキ処理（金メッキ）が施されていたとしても、好適な封止樹脂１３、１４を用いることより、十分な密着性を得ることができる。

　また、第１封止樹脂１３として不透明樹脂材料を用いることで、リードフレーム１１に対し密着性の高い樹脂材料を用いることができる。また、平面視において、受光領域２１を囲うように不透明樹脂が配置される構成となる。その結果、受光に際し、迷光を防止することができ、受光精度を向上することができる。

　さらに、両封止樹脂に、安価なエポキシ系樹脂材料を用いることで、コストダウンを図ることができる。

　またさらに、第１封止樹脂１３に、ガラス転移温度が１００℃超（ひいては１２０℃超）の樹脂材料を用いることで、第１封止樹脂１３の熱変形性を抑えることができる。

　また、第１封止樹脂１３に、フィラーを添加した樹脂材料を用いることで、第１封止樹脂１３の熱変形性を抑え、且つ放熱性を向上することができる。

　さらに、本実施形態において、第１封止樹脂１３を、リードフレーム１１の表面全域を封止するように成形することで、第１封止樹脂１３をリードフレーム１１の全域にポッティングする構成となる。すなわち、第１封止樹脂１３をリードフレーム１１全域に塗布することができるため、複雑な装置制御を必要とせずに、ポッティングを行うことができる。また、第２封止樹脂１４を、リードフレーム１１に密着させず、第１封止樹脂１３に密着させる構成となるため、第２封止樹脂１４の剥がれを防止することができる。

　またさらに、第１封止樹脂１３の下端面が、リードフレーム１１の裏面と面一になるように成形させることで、半導体装置１の半田面に凹凸が生じないため、半導体装置１の実装性（接合性）を向上することができる。

　また、第１封止樹脂１３を、ワイヤーボンディングの後にポッティング成形することで、リードフレーム１１の金線Ｗの接点３３を避けて成形を行う必要がないため、第１封止樹脂１３の成形を容易に行うことができる。

　さらに、半導体装置１の製造動作において、ポッティングした第１封止樹脂１３を仮硬化し、その状態で第２封止樹脂１４をポッティングすることで、ポッティングした第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４を、一体として本硬化することができる。すなわち、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４のそれぞれで、本硬化を行う必要がないため、製造工程における時間短縮を行うことができる。

　なお、本実施形態においては、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４を、エポキシ系樹脂材料で構成したが、これに限るものではない。すなわち、第１封止樹脂１３を、エポキシ系樹脂材料で構成し、第２封止樹脂１４を、シリコン系樹脂材料で構成しても良いし、第１封止樹脂１３を、シリコン系樹脂材料で構成し、第２封止樹脂１４を、エポキシ系樹脂材料で構成しても良い。また、第１封止樹脂１３および第２封止樹脂１４を、シリコン系樹脂材料で構成しても良い。

　また、本実施形態においては、ワイヤーボンディングの後に第１封止樹脂１３を成形する構成であったが、ワイヤーボンディングの前に第１封止樹脂１３を成形する構成であっても良い。かかる場合、各リード部３４の接点３３を避けて、第１封止樹脂１３を成形する。

　さらに、本実施形態においては、第１封止樹脂１３を、受光素子１２の中間高さ位置まで堆積させる構成であったが、第１封止樹脂１３を、少なくともリードフレーム１１のフレーム間隙３５を充填（閉塞）し且つ受光領域２１が露出するように成形する構成であれば、これに限るものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、第１封止樹脂１３を、フレーム間隙３５を充填（閉塞）し且つその上端面がリードフレーム１１の表面より低くなるように、成形する構成であっても良い。また、例えば、図４（ｂ）に示すように、第１封止樹脂１３を、受光領域２１の高さを超えて堆積させる構成であっても良い。かかる場合、受光領域２１を露出させるべく、平面内で受光領域２１を避けて成形する。このとき、第１封止樹脂１３の表面張力を利用して、ポッティングした封止樹脂１３が受光領域２１に流れ込まないようにすることが好ましい。例えば、受光領域２１の以外の部分に、薄膜（図示省略）を形成し、受光領域２１を他の部分に比して低くしておく。これにより、成形に際し、薄膜表面と受光領域２１との段差において、表面張力が作用し、第１封止樹脂１３が受光領域２１に流れ込むのを防止することができる。

　またさらに、本実施形態においては、マウント部３２を有したリードフレーム１１を用いる半導体装置１に、本発明を適用したが、マウント部３２を有しないリードフレーム１１を用いる半導体装置１に、本発明を適用しても良い。かかる場合、受光素子２１をリード部３４上に接着（固着）する構成となるが、ダイアタッチ剤に代えて、ＤＡＦテープ４１により受光素子１２を接着する構成（図５（ａ）参照）や、絶縁ペーストの接着剤４２により受光素子１２を接着する構成（図５（ｂ）参照）が考えられる。また当該両構成において、図４（ａ）と同様、第１封止樹脂１３を、その上端面がリードフレーム１１の表面より低くとなるように、成形する構成であっても良い（図５（ｃ）および（ｄ）参照）。

　また、本実施形態においては、受光素子１２を搭載した半導体装置１（半導体受光装置）に、本発明を適用したが、図６（ａ）に示すように、発光領域５１を有する発光素子（光電変換素子）５２を搭載した半導体装置１（半導体発光装置）に、本発明を適用しても良い。かかる場合、第１封止樹脂１３は、発光素子５２の発光領域５１を露出するように成形され、第２封止樹脂１４は、発光素子５２の発光領域５１を封止する。なお、かかる構成では、第１封止樹脂１３を不透明樹脂材料により構成することで、発光した光に指向性を持たせる（スポットさせる）ことができる。

　また、図６（ｂ）に示すように、受光素子１２および発光素子５２を搭載した２チップ型の半導体装置１に本発明を適用しても良い。かかる場合、第１封止樹脂１３は、受光領域２１および発光領域５１を露出するように成形され、第２封止樹脂１４は、受光領域２１および発光領域５１を封止する。

　さらに、図６（ｂ）の構成の変形例として、図４（ｂ）の構成と同様、第１封止樹脂１３を、受光領域２１の高さを超えて堆積させると共に、受光領域２１を避けて成形する構成であっても良い（図６（ｃ）参照）。かかる場合、発光素子５２は、成形される第１封止樹脂１３の表面より高い位置に、発光領域５１を形成する。この構成によれば、受光領域２１が第１封止樹脂１３の表面のより低くなり且つ第１封止樹脂１３が受光領域２１を囲うように成形されるため、発光領域５２からの照射光が、第２封止樹脂１４の表面で反射して、受光領域２１で受光されるのを好適に防止することができる。すなわち、受光領域２１と発光領域５１との間に、特段の遮光部材を設ける必要がないため、半導体装置１をさらに容易に製造することができる。

　また、図６（ｂ）の構成において、図４（ａ）と同様、第１封止樹脂１３を、フレーム間隙３５を充填し且つその上端面がリードフレーム１１の表面より低くなるように、成形する構成であっても良い。さらに、図６（ｂ）の構成において、受光素子２１および／または発光素子５１の搭載構造を、図５（ａ）ないし（ｄ）と同様の搭載構造とする構成であっても良い。すなわち、マウント部を有しないリードフレーム１１を用い、受光素子２１および／または発光素子５１を、ＤＡＦテープ４１や絶縁ペーストの接着剤４２により、リードフレーム１１に接着（固着）する構成であっても良い。

　さらに、２チップ型の半導体装置１に限らず、例えば、図６（ｂ）および図６（ｃ）の構成において、受光素子１２および／または発光素子５２を、それぞれ２個以上搭載した構成であっても良い。

　１：半導体装置、　１１：リードフレーム、　１２：受光素子、　１３：第１封止樹脂、　１４：第２封止樹脂、　２１：受光領域、　３５：フレーム間隙、　５１：発光領域、　５２：発光素子

Claims

　受光領域および発光領域の少なくとも一方である受発光領域を有した光電変換素子と、
　前記光電変換素子を表裏一方の面に搭載し、表裏他方の面を半田面とするリードフレームと、
　ポッティング樹脂材料で構成され、少なくとも前記リードフレームのフレーム間隙に充填され、且つ前記受発光領域が露出するように成形された第１封止樹脂と、
　前記第１封止樹脂と異なるポッティング樹脂材料で構成され、少なくとも前記受発光領域を封止するように成形された第２封止樹脂と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、不透明樹脂材料で構成されており、
　前記第２封止樹脂は、透明樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂および前記第２封止樹脂は、エポキシ系樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、エポキシ系樹脂材料で構成されており、
　前記第２封止樹脂は、シリコン系樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、シリコン系樹脂材料で構成されており、
　前記第２封止樹脂は、エポキシ系樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂および前記第２封止樹脂は、シリコン系樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、ガラス転移温度が１００℃超の樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、フィラーを添加した樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、前記リードフレームの前記表裏一方の面全域を封止するように成形されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、前記リードフレームの前記表裏他方の面と面一となるように成形されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、前記リードフレームに対し前記光電変換素子のワイヤーボンディングを行った後に成形されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記光電変換素子を、ｎ（ｎ≧２）個備え、
　前記ｎ個の光電変換素子のうちのｍ（ｎ＞ｍ≧１）個の光電変換素子は、前記受発光領域として、前記受光領域を有し、
　前記ｎ個の光電変換素子のうちの（ｎ－ｍ）個の光電変換素子は、前記受発光領域として、前記発光領域を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
　前記第１封止樹脂は、前記ｍ個の光電変換素子の前記受光領域の高さを超えて堆積されると共に、前記受光領域を避けて成形され、
　前記（ｎ－ｍ）個の光電変換素子は、成形された前記第１封止樹脂の表面より高い位置に、前記発光領域を有することを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
　受光領域および発光領域の少なくとも一方である受発光領域を有した光電変換素子と、前記光電変換素子を表裏一方の面に搭載し、表裏他方の面を半田面とするリードフレームと、材料が異なる第１封止樹脂および第２封止樹脂と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
　前記光電変換素子を、前記リードフレームに搭載するダイボンディング工程と、
　ポッティングにより、前記第１封止樹脂を、少なくとも前記リードフレームのフレーム間隙に充填され、且つ前記受発光領域が露出するように成形する第１樹脂成形工程と、
　ポッティングにより、前記第２封止樹脂を、前記受発光領域を封止するように成形する第２樹脂成形工程と、を実行することを特徴とする半導体装置の製造方法。
　前記リードフレームに対し、搭載した前記光電変換素子のワイヤーボンディングを行うワイヤーボンディング工程と、を更に実行し、
　前記第１樹脂成形工程を、前記ワイヤーボンディング工程の後に実行することを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
　前記第１樹脂成形工程では、前記第１封止樹脂をポッティングする第１ポッティング工程を、実行し、
　前記第２樹脂成形工程では、前記第１ポッティング工程によりポッティングした前記第１封止樹脂が仮硬化した状態で、前記第２封止樹脂をポッティングする第２ポッティング工程を、実行することを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。