(57)【要約】      （修正有）【課題】搭載される電化製品などの形状およびサイズに対応して実装姿勢が異なるように製造することが容易な半導体モジュールの提供。【解決手段】フォトダイオード２と、複数のリードと、フォトダイオードを覆う樹脂パッケージ４とを備える半導体モジュールの製造方法であって、それぞれが複数の帯状部材１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃからなり、かつ互いに異なる方向に延びる２つの帯状部材群１４，１５を有するリードフレーム１を用い、かつ、２つの帯状部材群のそれぞれに交差する２つの側面４ａ，４ｂを有する樹脂パッケージを形成する工程と、２つの帯状部材群の一方を含み、かつ樹脂パッケージの２つの側面のいずれかから突出する端子群を形成する第１リード群、および２つの帯状部材群の他方のうち樹脂パッケージに埋没した部分からなる第２リード群、を形成するようにリードフレームを切断する工程と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、複数のリードと、少なくとも上記半導体素子を覆う樹脂パッケージとを備える半導体モジュールの製造方法であって、
それぞれが複数の帯状部材からなり、かつ互いに異なる方向に延びる２つの帯状部材群を有するリードフレームを用い、かつ、
上記２つの帯状部材群のそれぞれに交差する２つの側面を有する樹脂パッケージを形成する工程と、
上記２つの帯状部材群の一方を含み、かつ上記樹脂パッケージの上記２つの側面のいずれかから突出する端子群を形成する第１リード群、および上記２つの帯状部材群の他方のうち上記樹脂パッケージに埋没した部分からなる第２リード群、を形成するように上記リードフレームを切断する工程と、
を有することを特徴とする、半導体モジュールの製造方法。
【請求項２】
上記２つの帯状部材群は、それぞれに含まれる上記複数の帯状部材の数が同じである、請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項３】
上記２つの帯状部材群の一方に含まれるいずれかの帯状部材と、他方の帯状部材群に含まれるいずれかの帯状部材とは、互いに連結されている、請求項１または２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項４】
上記リードフレームには、上記半導体素子をダイボンディングするためのダイボンディングパッドが形成されており、かつ、
上記２つの帯状部材群は、上記ダイボンディングパッドに繋がる帯状部材をそれぞれ含んでいる、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項５】
上記半導体素子としては、受光素子を用いる、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項６】
半導体素子と、
上記半導体素子を封止し、かつ、互いに異なる方向を向く２つの側面を有する樹脂パッケージと、
上記２つの側面の一方から突出する複数のリードからなり、かつその先端寄りの部分により端子群を形成する第１リード群と、
上記樹脂パッケージに埋没しており、かつ上記２つの側面の他方に向かって延びる複数のリードからなる第２リード群と、
を備えることを特徴とする、半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電化製品に組み込まれるリモコン用の受光モジュールなどの半導体モジュールの製造方法および半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線リモコン用の受光モジュールとしては、たとえば、図８に示すものがある（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された受光モジュールＸは、ダイボンディングパッド９３上に搭載されたフォトダイオード９１および集積回路素子９２を備えている。フォトダイオード９１および集積回路素子９２は、樹脂パッケージ９６により封止されている。樹脂パッケージ９６には、フォトダイオード９１の正面に位置するレンズ部（図示略）が形成されている。樹脂パッケージ９６の図中下面からは、複数のリード９４ａからなるリード群９４が突出している。これらのリード９４ａの先端寄りの部分は、それぞれ端子群９５を構成する端子９５ａとなっている。端子群９５は、受光モジュールＸを回路基板などに実装するために用いられる。導電性膜９７は、電磁波などの外来のノイズを遮蔽するためのものである。このような構成によれば、フォトダイオード９１および集積回路素子９２が上記ノイズにより誤作動することなどを回避して、受光モジュールＸの機能を適切に発揮させることができる。
【０００３】
しかしながら、受光モジュールＸが搭載される電化製品の形状およびサイズは多様である。受光モジュールＸとしても、上記電化製品の様々な形状およびサイズに対応して各部の寸法などを決定する必要がある。たとえば、受光モジュールＸが実装される回路基板から樹脂パッケージ９６の上記レンズ部までの高さについて、互いにその寸法が異なる複数種類の受光モジュールＸが求められる場合がある。この高さ変更には、フォトダイオード９１および集積回路素子９２の配置や、リード群９４の形状および寸法を変更することにより対応している場合がほとんどである。それゆえ、受光モジュールＸの設計変更が余儀なくされ、製造開始までの期間が長くなる一因となっていた。また、ダイボンディングパッド９３、リード群９４を形成するためのリードフレームを複数種類用意する必要がある。これは、製造コストの増大を招くこととなる。このように、受光モジュールＸにおいては、上記電化製品のバリエーションに柔軟に対応できない場合があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５１０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、搭載される電化製品などの形状およびサイズに対応して実装姿勢が異なるように製造することが容易な半導体モジュールの製造方法および半導体モジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供される半導体モジュールの製造方法は、半導体素子と、複数のリードと、少なくとも上記半導体素子を覆う樹脂パッケージとを備える半導体モジュールの製造方法であって、それぞれが複数の帯状部材からなり、かつ互いに異なる方向に延びる２つの帯状部材群を有するリードフレームを用い、かつ、上記２つの帯状部材群のそれぞれに交差する２つの側面を有する樹脂パッケージを形成する工程と、上記２つの帯状部材群の一方を含み、かつ上記樹脂パッケージの上記２つの側面のいずれかから突出する端子群を形成する第１リード群、および上記２つの帯状部材群の他方のうち上記樹脂パッケージに埋没した部分からなる第２リード群、を形成するように上記リードフレームを切断する工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、いずれの帯状部材群を上記第１リード群に含ませるかを選択することにより、上記端子群が上記樹脂パッケージから突出する方向を容易に変更することが可能である。これにより、たとえば回路基板に実装する際の姿勢が異なる２種類の半導体モジュールを作り分けることが可能である。したがって、この半導体モジュールが搭載される電化製品などの形状およびサイズ変更などに適切に対応することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記２つの帯状部材群は、それぞれに含まれる上記複数の帯状部材の数が同じである。このような構成によれば、実装姿勢の異なる半導体モジュールを作り分けても、それぞれに備えられる端子群に含まれる端子の数は常に一定である。したがって、上記半導体モジュールを異なる姿勢で実装するばあいであっても、回路基板側に形成された同一の接続部に対して実装可能であり便利である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記２つの帯状部材群の一方に含まれるいずれかの帯状部材と、他方の帯状部材群に含まれるいずれかの帯状部材とは、互いに連結されている。このような構成によれば、これらの帯状部材どうしは、互いに支持しあう構造となる。したがって、ワイヤボンディング作業などによる外力を適切に負担して、不当に折れ曲がることなどを防止することができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リードフレームには、上記半導体素子をダイボンディングするためのダイボンディングパッドが形成されており、かつ、上記２つの帯状部材群は、上記ダイボンディングパッドに繋がる帯状部材をそれぞれ含んでいる。このような構成によれば、上記ダイボンディングパッドに繋がった上記帯状部材により、このダイボンディングパッドを支持することが可能である。したがって、上記半導体素子の自重やワイヤボンディング作業による外力などにより、上記ダイボンディングパッドが撓んでしまうことなどを防止することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体素子としては、受光素子を用いる。このような構成によれば、この半導体モジュールを受光モジュールとして構成することができる。このような受光モジュールにおいて、回路基板への実装姿勢を異ならせることができれば、この回路基板から上記受光素子までの高さを変更することが可能である。したがって、この受光モジュールがリモコン用として電化製品に搭載される場合などに、この電化製品の形状およびサイズ変更に適切に対応することができる。
【００１３】
本発明の第２の側面によって提供される半導体モジュールは、半導体素子と、上記半導体素子を封止し、かつ、互いに異なる方向を向く２つの側面を有する樹脂パッケージと、上記２つの側面の一方から突出する複数のリードからなり、かつその先端寄りの部分により端子群を形成する第１リード群と、上記樹脂パッケージに埋没しており、かつ上記２つの側面の他方に向かって延びる複数のリードからなる第２リード群と、を備えることを特徴としている。このような構成によれば、実装姿勢の異なる２種類の半導体モジュールを製造することが容易であるとともに、比較的コンパクトな構成とすることが可能である。したがって、この半導体モジュールが搭載される電化製品の小型化に対応することができる。
【００１４】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１〜図５は、本発明に係る受光モジュールの製造方法、およびこの製造方法により製造される受光モジュールの一例を示している。本実施形態の製造方法は、図５に示すように、受光素子としてのフォトダイオード２、集積回路素子３、第１リード群１１、第２リード群１２、端子群１３、および樹脂パッケージ４を備える受光モジュールＡ１を製造するための製造方法である。
【００１７】
まず、図１に示すように、リードフレーム１を用意する。リードフレーム１は、ダイボンディングパッド１０、帯状部材群１４，１５、フレーム１６ａ，１６ｂ、複数の帯状部材１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを有しており、たとえば鉄、あるいは銅などの金属製である。帯状部材群１４は、複数の帯状部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃからなり、フレーム１６ａに繋がっている。帯状部材群１５は、複数の帯状部材１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなり、フレーム１６ｂに繋がっている。帯状部材群１４は、ダイボンディングパッド１０から図中下方に延びており、帯状部材群１５は、ダイボンディングパッド１０から図中右方に延びている。帯状部材１４ｂと帯状部材１５ｂとは、それぞれダイボンディングパッド１０に繋がっている。また、帯状部材１４ｃと帯状部材１５ｃとは互いに略直角に繋がっている。複数の帯状部材１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、フレーム１６ａから図中下方に延びており、複数の帯状部材１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、フレーム１６ｂから図中右方に延びている。本実施形態に用いられるリードフレーム１には、ダイボンディングパッド１０が複数含まれており、これに対応して、帯状部材群１４，１５なども複数組ずつ含まれている。これにより、リードフレーム１は、図５に示す受光モジュールＡ１を複数個製造可能となっている。
【００１８】
次に、図２に示すように、フォトダイオード２および集積回路素子３をダイボンディングパッド１０にボンディングする。フォトダイオード２は、外部のリモコン送信機から発せられた赤外線を受光すると、それに応じた光起電力を生じて電流を流すように構成されている。このフォトダイオード２は、特に図示しないがＰ型半導体層およびＮ型半導体層をそれぞれ上層および下層としたＰＮ接合構造を有しており、それらの電極は、いずれもこのフォトダイオード２の上面に設けられている。フォトダイオード２のボンディングは、下層のＮ型半導体層とダイボンディングパッド１０との絶縁性を確保するために、絶縁材（図示省略）を介して行う。集積回路素子３は、フォトダイオード２に流れる電流を出力信号に変換して外部の所定の制御機器に出力するものであり、電流／電圧変換回路、増幅回路、リミット回路、検波回路などを備えている。集積回路素子３のボンディングは、たとえば銀ペーストなどの導体層（図示省略）を介して行う。フォトダイオード２および集積回路素子３をボンディングした後は、ワイヤ５を用いたワイヤボンディングを行う。このワイヤボンディングにおいては、ワイヤ５によりフォトダイオード２のＮ型半導体層の電極を集積回路素子３の電極に接続し、Ｐ型半導体層の電極をダイボンディングパッド１０の延出部１０ａに接続する。また、集積回路素子３の他の電極を帯状部材１４ａと、帯状部材１４ｃ，１５ｃの連結部分と、延出部１０ｂとに対してそれぞれ接続する。
【００１９】
上記ワイヤボンディングの後には、図３に示すように、樹脂パッケージ４を形成する。樹脂パッケージ４の形成は、たとえばエポキシ樹脂を主成分とする樹脂を用いたモールド成型法により行う。この樹脂は、可視光線については非透過性を有する一方、赤外線透過性を有している。樹脂パッケージ４の成型は、側面４ａ，４ｂを有する直方体形状となるようになされる。側面４ａは、帯状部材群１４と交差している。一方、側面４ｂは、帯状部材群１５と交差している。
【００２０】
樹脂パッケージ４を形成した後は、リードフレーム１を切断線Ｃ１，Ｃ２に沿って切断することにより、図４に示す受光モジュールＡ１が得られる。図３に示す切断線Ｃ１に沿って切断すると、たとえば、帯状部材１４ａと、フレーム１６ａの一部と、帯状部材１７ａとが繋がって、図４に示すリード１１ａが形成される。これと同様にリード１１ｂ、１１ｃが形成される。これらのリード１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、いずれも樹脂パッケージ４から図中下方に突出しており、第１リード群１１を形成している。ここで、リード１１ｂは、ダイボンディングパッド１０に繋がっており、グランド接続用とされている（以下、グランド接続用リード）。また、リード１１ａ，１１ｃは、それぞれ出力用および電源電圧用とされている（以下、出力用リードおよび電源電圧用リード）。一方、図３において、切断線Ｃ２に沿って帯状部材群１５を切断すると、図４に示す第２リード群１２が形成される。第２リード群１２は、リード１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなり、いずれも樹脂パッケージ４に埋没している。リード１１ｃとリード１２ｃとは、互いに略直角に繋がっている。
【００２１】
図５に示すように、樹脂パッケージ４のうちフォトダイオード２の正面部分には、凸状のレンズ部４ｃを形成しておく。レンズ部４ｃは、外部から進行してきた赤外線をフォトダイオード２の配置箇所に効率良く集光させることができるようになっている。また、第１リード群１１の出力用リード１１ａ、グランド接続用リード１１ｂ、電源電圧用リード１１ｃのうち樹脂パッケージ４から突出した部分は、それぞれ出力端子１３ａ、グランド端子１３ｂ、電源電圧端子１３ｃとなっており、端子群１３を形成している。これらにより、受光モジュールＡ１は、フォトダイオード２に受けた光に応じて信号を出力可能な構成となっている。
【００２２】
図６は、受光モジュールＡ１を回路基板Ｓに実装した状態を示している。本図に表れているように、受光モジュールＡ１は、その長手方向が回路基板Ｓから起立した姿勢で実装される。このため、回路基板Ｓからレンズ部４ｃまでの高さが比較的高くなっている。
【００２３】
一方、上述した製造方法において、以下の点を変更することにより、図７に示す受光モジュールＡ２を製造することも可能である。すなわち、図２に示すワイヤボンディングにおいて、集積回路素子３と帯状部材１４ａとをワイヤ５により接続することに代えて、集積回路素子３と帯状部材１５ａとをワイヤ５により接続する。次に、図３において、帯状部材１５ａとフレーム１６ｂの一部と帯状部材１８ａとが繋がるようにリードフレーム１を切断し、図７に示すリード１１ａを形成する。同様に、リード１１ｂ、１１ｃが形成されるようにリードフレーム１を切断する。すなわち、受光モジュールＡ２においては、受光モジュールＡ１とは異なり、出力用リード１１ａ、グランド接続用リード１１ｂ、電源電圧用リード１１ｃからなる第１リード群１１が、樹脂パッケージ４の側面４ｂから突出する構成となっている。また、図３において、側面４ａに沿うように帯状部材群１４を切断することにより、図７に示す第２リード群１２を形成する。本図に示すように、受光モジュールＡ２は、受光モジュールＡ１とは異なり、その短手方向が回路基板Ｓから起立した姿勢で実装される。このため、回路基板Ｓからレンズ部４ｃまでの高さが、受光モジュールＡ１と比べて低くなっている。
【００２４】
上述したように本発明に係る受光モジュールの製造方法によれば、互いに実装姿勢の異なる受光モジュールＡ１，Ａ２を容易かつ適切に製造することができる。すなわち、レンズ部４ｃの回路基板Ｓからの高さを異ならせる場合であっても、リードフレーム１としては、１種類のものを準備すれば十分であり、２種類のものを準備する必要がない。したがって、受光モジュールＡ１，Ａ２の材料費を抑制することができる。また、製造工程においては、上記ワイヤボンディングにおける接続箇所やリードフレーム１の切断箇所を変更することで受光モジュールＡ１，Ａ２の作り分けが可能であり、追加の工程などが不要である。さらに、リードフレーム１を設計すれば、少なくとも２種類の受光モジュールＡ１，Ａ２の製造に適用可能であり、設計期間の短縮化を図ることができる。
【００２５】
また、帯状部材群１４，１５のそれぞれに含まれる帯状部材の数が同じであるため、受光モジュールＡ１、Ａ２それぞれの端子群１３に含まれる端子の数も同じである。したがって、回路基板Ｓ側に形成された同一の接続部に対して、受光モジュールＡ１，Ａ２を実装可能とするのに都合がよい。
【００２６】
ダイボンディングパッド１０は、比較的面積が大きく他の部位よりも重い。また、フォトダイオード２および集積回路素子３がボンディングされると、これらの自重が加えられる。さらに、上記ワイヤボンディングの作業による外力が負荷される。本実施形態においては、ダイボンディングパッド１０は、帯状部材１４ｂ，１５ｂにより支持された格好となっている。したがって、ダイボンディングパッド１０の自重や上述した力を帯状部材１４ｂ，１５ｂにより適切に負担することが可能である。したがって、ダイボンディングパッド１０が不当に撓むことなどを回避するのに好適である。
【００２７】
また、帯状部材１４ｃと帯状部材１５ｃとが連結されていることにより、これらが互いに支持し合う構造となっている。これにより、上記ワイヤボンディング作業による外力を適切に負担することが可能であり、帯状部材１４ｃ、１５ｃが不当に折れ曲がることなどを回避することができる。
【００２８】
受光モジュールＡ１，Ａ２は、上述したように製造工程における作業をほとんど増加させることなく容易に作り分けることが可能であるにも関わらず、それぞれが比較的コンパクトな構成となっている。したがって、電化製品の形状およびサイズに対応してレンズ部４ｃの回路基板Ｓからの高さを適宜変更することが可能であるだけでなく、この電化製品の小型化にも適切に対応することができる。
【００２９】
本発明に係る半導体モジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体モジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る受光モジュールの製造方法の一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る受光モジュールの製造方法の一例を示す平面図である。
【図３】本発明に係る受光モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る受光モジュールの一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る受光モジュールの一例を示す全体斜視図である。
【図６】本発明に係る受光モジュールの一例の実装状態を示す正面図である。
【図７】本発明に係る受光モジュールの他の例の実装状態を示す正面図である。
【図８】従来の半導体モジュールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ１，Ａ２  受光モジュール（半導体モジュール）
Ｃ１，Ｃ２  切断線
Ｓ          回路基板
１          リードフレーム
２          フォトダイオード（受光素子）
３          集積回路素子
４          樹脂パッケージ
４ａ，４ｂ  側面
４ｃ        レンズ部
５          ワイヤ
１０        ダイボンディングパッド
１０ａ，１０ｂ  延出部
１１        第１リード群
１２        第２リード群
１１ａ      出力用リード
１１ｂ      グランド接続用リード
１１ｃ      電源電圧用リード
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  リード（第２リード群）
１３        端子群
１３ａ      出力端子
１３ｂ      グランド端子
１３ｃ      電源電圧端子
１４        帯状部材群
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  帯状部材
１５        帯状部材群
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  帯状部材
１６ａ，１６ｂ  フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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