(57)【要約】【課題】  トランスファー成形による樹脂封止での離型性を向上し、気泡の巻き込みが少ない所望形状の樹脂封止部を構成する半導体装置の製造方法、半導体装置、該半導体装置を実装した光学装置、トランスファー成形用金型及びトランスファー成形機を提供する。【解決手段】  半導体装置は、素子接続用部材（リード３）に接続されている半導体素子（光半導体素子２）をトランスファー成形した樹脂封止部１により樹脂封止してある。樹脂封止部１には、平坦部１ｍに対して突起状に光通過面４、光軸変換面５を有するプリズム部６が一体に形成してある。光通過面４は、リード３に対して垂直に形成してある。下金型１１及び上金型１２を相互に圧接して、樹脂封止部１に対応する樹脂封止領域１０を構成し、リード３の配置位置の低い側に対応する下金型１１に注入口１５を設けてある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下金型及び上金型が相対移動して構成する樹脂封止領域に半導体素子を接続した素子接続用部材を配置して、前記半導体素子をトランスファー成形する半導体装置の製造方法において、
前記素子接続用部材を前記下金型に載置する工程と、
前記下金型及び上金型を圧接させる工程と、
前記樹脂封止領域に封止樹脂を注入する工程とを備え、
前記下金型に載置した前記素子接続用部材の法線方向は前記下金型及び上金型の移動方向に対して傾斜していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記下金型に載置した前記素子接続用部材の配置位置の低い側から前記封止樹脂を注入することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記素子接続用部材はリードフレーム又は配線基板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体素子は光半導体素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記素子接続用部材の法線方向に前記光半導体素子に対応する光通過面を構成することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記光通過面と、前記光通過面に対応する光軸変換面とによりプリズム部を構成してあることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記プリズム部は前記下金型に配置してあることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記素子接続用部材の法線方向と前記移動方向との角度は５度ないし２２．５度の範囲内に設定してあることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法により製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項４ないし請求項８のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を光学基体に実装してあることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
対向方向に相対移動して半導体装置の樹脂封止部に対応する樹脂封止領域を構成する下金型及び上金型を備えるトランスファー成形用金型において、
前記下金型及び上金型が構成する金型境界面の法線方向は前記対向方向に対して傾斜していることを特徴とするトランスファー成形用金型。
【請求項１２】
素子接続用部材に接続された半導体素子をトランスファー成形することを特徴とする請求項１１に記載のトランスファー成形用金型。
【請求項１３】
前記下金型に載置される前記素子接続用部材の配置位置の低い側に封止樹脂を注入する注入口が設けてあることを特徴とする請求項１２に記載のトランスファー成形用金型。
【請求項１４】
前記半導体素子は、光半導体素子であることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のトランスファー成形用金型。
【請求項１５】
前記樹脂封止部が有するプリズム部に対応する封止領域は、前記下金型に配置してあることを特徴とする請求項１４に記載のトランスファー成形用金型。
【請求項１６】
前記プリズム部が有する光通過面に対応する封止領域は、前記金型境界面の法線方向と平行に配置してあることを特徴とする請求項１５に記載のトランスファー成形用金型。
【請求項１７】
請求項１１ないし請求項１６のいずれか一つに記載のトランスファー成形用金型を備えることを特徴とするトランスファー成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファー成形により樹脂封止される半導体装置の製造方法、このような製造方法により製造された半導体装置、このような半導体装置を実装した光学装置、このような半導体装置の製造方法に用いられるトランスファー成形用金型、及びこのようなトランスファー成形用金型を用いるトランスファー成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術としての従来例１ないし従来例３に係る半導体装置について、図５ないし図７を用いて説明する。
【０００３】
図５は、従来例１に係る半導体装置を装着した光学装置を説明するための側面透視図である。
【０００４】
従来例１に係る半導体装置（光半導体装置）は、樹脂封止部５１により光半導体素子５２を透明封止樹脂で樹脂封止して形成してある。光半導体素子５２は、リード（リードフレーム。以下、単にリードとする。）５３にダイボンディング及びワイヤボンディングしてある。樹脂封止部５１に形成してある光通過面５４は、光半導体素子５２が発光素子の場合には出光面となり、光半導体素子５２が受光素子の場合には入光面となる。光半導体素子５２の表面（発光表面、受光表面）と光通過面５４とは、光軸Ｌａｘを一致させるために通常対向して平行に形成してある。
【０００５】
半導体装置を光学装置に装着する場合、半導体装置を整合基板６０に接続し、整合基板６０を介して光学装置の光学基体６１に結合する。光学装置の光軸Ｌａｘは光学基体６１と平行にとることが一般的であるから、整合基板６０は光学基体６１に垂直に取り付けられる。つまり、光半導体素子５２の表面及び光通過面５４に対して垂直方向に光軸Ｌａｘが直線的に構成される。光軸Ｌａｘの周囲に適宜の入射光／出射光Ｌｉｏを模式的に示す。
【０００６】
従来例１の半導体装置では、光軸Ｌａｘが光半導体素子５２の表面の垂直方向で直線的であり、また、光半導体素子５２の表面と光通過面５４とが対向して平行に形成してあることから、半導体装置は光学基体６１に対して垂直方向に実装する必要がある。つまり、光学装置の高さが半導体装置の表面の広さ（幅又は長さ）で決まることから、光学装置の高さが高くなり、光学装置を薄型化、小型化することができなかった。
【０００７】
図６は、従来例２に係る半導体装置を説明するための側面透視図である。従来例２に係る半導体装置によれば従来例１に係る半導体装置の問題を解決することが可能である。
【０００８】
従来例２に係る半導体装置（光半導体装置）は、樹脂封止部５１により光半導体素子５２ｐ、駆動用集積回路素子５２ｄ（以下、光半導体素子５２ｐと駆動用集積回路素子５２ｄを区別する必要がない場合には光半導体素子５２とする。）を透明封止樹脂で樹脂封止して形成してある。光半導体素子５２ｐ、駆動用集積回路素子５２ｄは、リード５３にダイボンディング及びワイヤボンディングしてある。樹脂封止部５１に形成してある光通過面５４は、光半導体素子５２ｐが発光素子の場合には出光面となり、光半導体素子５２ｐが受光素子の場合には入光面となる。
【０００９】
従来例１と異なり、従来例２では、光半導体素子５２ｐの表面（発光表面、受光表面）と光通過面５４とは、相互に交差する方向に形成してある。光通過面５４に対応して光軸変換面５５が形成してあり、光通過面５４及び光軸変換面５５は、光半導体素子５２の表面と平行な面である平坦部５１ｍに対して突起状にプリズムを構成するように形成され、プリズム作用を生じるようにしてある。
【００１０】
光軸変換面５５は光半導体素子５２の表面に対して４５度傾斜して形成してあることから、プリズムでの光軸変換面５５の反射作用（プリズム作用）により、光軸Ｌａｘは、光軸変換面５５で９０度屈折することになる。つまり、光半導体素子５２の表面（発光表面、受光表面）の方向に対して半導体装置の外部での光軸Ｌａｘを平行にすることができる。
【００１１】
例えば、光半導体素子５２ｐが受光素子の場合は、光半導体素子５２の表面に平行な入射光は、光通過面（入光面）５４を透過し、光軸変換面５５により光路（光軸Ｌａｘ）を光半導体素子５２ｐの表面へ向けて９０度屈折され、光半導体素子５２ｐへ垂直に入射する。また、光半導体素子５２ｐが発光素子の場合は、逆の経路をたどることになる。
【００１２】
したがって、光半導体素子５２の表面の垂直方向ではレンズなど光学要素を設ける必要が無くなることから、樹脂封止部５１の厚さ（光半導体素子５２の表面の垂直方向での寸法）を薄くすることができ、薄型の半導体装置とすることができる。このような光学装置の薄型化、小型化に適した半導体装置は、例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。
【００１３】
また、このような構成の半導体装置を光学装置に実装する場合には、整合基板６０を用いる必要が無く、半導体装置（光半導体素子５２）の平面（底面）を光学基体６１の平面と平行に配置でき、半導体装置（光半導体素子５２）を光学基体６１上に直接実装することができるので、光学装置を薄型化、小型化することができる。
【００１４】
しかしながら、従来例２の半導体装置は、トランスファー成形により作成されることから、トランスファー成形用金型からの離型性を向上するためにいわゆる抜き勾配が必要であり（特許文献１の段落０００１、図５、図６参照。）、光通過面５４は平坦部５１ｍの表面（光半導体素子５２の表面、半導体装置の底面）の法線方向（垂直方向）に対して５度ないし１０度傾斜して形成される。
【００１５】
つまり、光通過面５４は光半導体素子５２の表面と平行な方向の光軸Ｌａｘに対して垂直ではなく垂直方向から５度ないし１０度傾斜することになる。したがって、入射光／出射光Ｌｉｏ（図６では図示省略。）が光通過面５４を通過する際に光路のずれ（コマ収差）を生じる。光半導体素子５２ｐが多分割フォトダイオードやＣＣＤのような受光素子の場合は結合像にゆがみを生じ、光半導体素子５２ｐがレーザーダイオードのような発光素子の場合は集光スポット径が大きくなるなどの問題があった。
【００１６】
図７は、従来例３に係る半導体装置の構造と製造方法を説明するための金型断面を含む側面透視図である。
【００１７】
樹脂封止部５１に対応する樹脂封止領域７０は、下金型７１、上金型７２により構成されている。下金型７１、上金型７２は相互の境界面（パーティングライン）として金型境界面７３を構成している。下金型７１には、リード５３に接続された光半導体素子５２が載置してある。樹脂封止部５１には光通過面５４が形成してあり、光通過面５４はレンズ状にしてある。レンズ凸部の頂部は金型境界面７３に一致させてあることからトランスファー成形での金型からの離型性が向上している。このような半導体装置は、例えば特許文献３に開示されている。
【００１８】
従来例３の樹脂封止部５１の光通過面５４はレンズ面であることから、従来例２のようなコマ収差は発生しない。しかしながら、下金型７１と上金型７２の境界面である金型境界面７３をレンズ凸部の頂部に合わせていることから、下金型７１と上金型７２のズレによる非点収差、及び金型境界面７３で発生するバリにより、光学特性が劣化するという問題があった。
【００１９】
また、トランスファー成形の場合、樹脂封止領域７０の形状が急激に変化する部分（例えばレンズ状の光通過面５４）では、気泡を巻き込みやすく、光学特性の劣化の原因となっていた。
【特許文献１】特開平６−９７５１０号公報
【特許文献２】特許第３１１５７７３号公報
【特許文献３】特開２０００−７７６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、トランスファー成形により樹脂封止する半導体装置の製造方法においていわゆる抜き勾配を設けずに離型性を向上した半導体装置の製造方法及びこのような製造方法により製造された半導体装置を提供することを目的とする。
【００２１】
本発明は、封止樹脂が下方から上方へ流れることにより、気泡の巻き込みが少ない所望形状の樹脂封止部を構成することが可能な半導体装置の製造方法及びこのような製造方法により製造された半導体装置を提供することを他の目的とする。
【００２２】
本発明は、光通過面を半導体装置の底面と垂直方向（素子接続用部材の法線方向と平行）に形成することにより、入射光／出射光の光路のずれ（収差）を生じることがなく、しかも光学装置を薄型化、小型化することが可能な薄型化、小型化した半導体装置の製造方法及びこのような製造方法により製造された半導体装置を提供することを他の目的とする。
【００２３】
本発明は、本発明に係る半導体装置を実装することにより光路のずれが発生せず優れた光学特性を有すると共に薄型化、小型化が可能な光学装置を提供することを他の目的とする。
【００２４】
本発明は、本発明に係る半導体装置の製造方法に適用する離型性に優れ、気泡の巻き込みを低減できるトランスファー成形用金型及びこのようなトランスファー成形用金型を用いたトランスファー成形機を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、下金型及び上金型が相対移動して構成する樹脂封止領域に半導体素子を接続した素子接続用部材を配置して、前記半導体素子をトランスファー成形する半導体装置の製造方法において、前記素子接続用部材を前記下金型に載置する工程と、前記下金型及び上金型を圧接させる工程と、前記樹脂封止領域に封止樹脂を注入する工程とを備え、前記下金型に載置した前記素子接続用部材の法線方向は前記下金型及び上金型の移動方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００２６】
この構成により、素子接続用部材の法線方向は金型（下金型及び上金型）の移動方向に対して傾斜して抜き勾配を有することとなるので、トランスファー成形で離型性を向上するために必要とされる抜き勾配を設けなくても、半導体装置を金型から取り出すときの離型性を向上することができる。つまり、トランスファー成形で樹脂封止する半導体装置に素子接続用部材（リード、配線基板）の法線方向に平行な封止面を有する樹脂封止部を形成できる。
【００２７】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記下金型に載置した前記素子接続用部材の配置位置の低い側から前記封止樹脂を注入することを特徴とする。
【００２８】
この構成により、封止樹脂を素子接続用部材の配置位置の低い側から注入するので、気泡は封止樹脂の流れに沿って上方（素子接続用部材の配置位置の高い側）へ抜けることになり、樹脂封止部への気泡の巻き込みを防止し、気泡を含まない樹脂封止部を形成することができる。
【００２９】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記素子接続用部材はリードフレーム又は配線基板であることを特徴とする。
【００３０】
この構成により、リードフレーム構造又は配線基板構造の素子接続用部材に適用することとなるので、素子接続用部材の構造を問わない適用範囲の広い半導体装置の製造方法となる。
【００３１】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記半導体素子は光半導体素子であることを特徴とする。
【００３２】
この構成により、半導体装置の金型に対する離型性が向上することから、光学的に不必要な抜き勾配を設ける必要がないので、優れた光学特性を有する半導体装置（光半導体装置）をトランスファー成形により製造することができる。
【００３３】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記素子接続用部材の法線方向に前記光半導体素子に対応する光通過面を構成することを特徴とする。
【００３４】
この構成により、樹脂封止部が有する光通過面（入光面又は出光面）を素子接続用部材の法線方向（垂直方向）に構成するので、素子接続用部材と平行な光軸に対して垂直な光通過面を形成することができる。したがって、光通過面での入射光、出射光の位置ずれを解消することができ、光学ひずみの発生を防止できる半導体装置の製造方法となる。
【００３５】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記光通過面と、前記光通過面に対応する光軸変換面とによりプリズム部を構成してあることを特徴とする。
【００３６】
この構成により、樹脂封止部が有するプリズム部により光通過面に垂直な光軸を光半導体素子の表面に垂直な光軸に９０度屈折させることができるので、光学装置の薄型化、小型化に適した半導体装置（光半導体装置）の製造方法となる。
【００３７】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記プリズム部は前記下金型に配置してあることを特徴とする。
【００３８】
この構成により、プリズム部（光通過面、光軸変換面）を下金型により成形するので、封止樹脂に含まれる気泡を上方に逃がすことができ、光学的に気泡の影響が大きいプリズム部での気泡を減少させることができ、優れた光学特性を有する半導体装置の製造方法となる。
【００３９】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記素子接続用部材の法線方向と前記移動方向との角度は５度ないし２２．５度の範囲内に設定してあることを特徴とする。
【００４０】
この構成により、素子接続用部材の法線に対して４５度傾斜した光軸変換面（プリズム部）を有する半導体装置（光半導体装置）での離型性を確実に向上することができる。
【００４１】
本発明に係る半導体装置は、本発明に係る半導体装置の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００４２】
この構成により、離型性が良く、気泡の巻き込みを減少したトランスファー成形により製造された半導体装置となることから、樹脂封止部の形状を任意の形状にすることができ、また、樹脂封止部への気泡の混入を低減した半導体装置となる。また、光半導体素子を樹脂封止した半導体装置では、光通過面を素子接続用部材（樹脂封止部の底面）に垂直に構成できることから、光通過面での光路のずれ（光路の変動、収差）が少ない優れた光学特性を有する半導体装置となる。
【００４３】
本発明に係る光学装置は、本発明に係る半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を光学基体に実装してあることを特徴とする。
【００４４】
この構成により、素子接続用部材（樹脂封止部の底面）の法線に対する光通過面の傾き（抜き勾配）を無くしたことから、光通過面を光学基体の平面に平行な光軸に垂直に構成することができるので、光通過面の傾きを原因とする光路のずれ（光路の変動、収差）が少ない優れた光学特性を有する薄型の光学装置とすることができる。
【００４５】
本発明に係るトランスファー成形用金型は、対向方向に相対移動して半導体装置の樹脂封止部に対応する樹脂封止領域を構成する下金型及び上金型を備えるトランスファー成形用金型において、前記下金型及び上金型が構成する金型境界面の法線方向は前記対向方向に対して傾斜していることを特徴とする。また、本発明に係るトランスファー成形用金型では、素子接続用部材に接続された半導体素子をトランスファー成形することを特徴とする。また、本発明に係るトランスファー成形用金型では、前記下金型に載置される前記素子接続用部材の配置位置の低い側に封止樹脂を注入する注入口が設けてあることを特徴とする。また、本発明に係るトランスファー成形用金型では、前記半導体素子は、光半導体素子であることを特徴とする。また、本発明に係るトランスファー成形用金型では、前記樹脂封止部が有するプリズム部に対応する封止領域は、前記下金型に配置してあることを特徴とする。また、本発明に係るトランスファー成形用金型では、前記プリズム部が有する光通過面に対応する封止領域は、前記金型境界面の法線方向と平行に配置してあることを特徴とする。
【００４６】
この構成により、離型性を向上して抜き勾配を設ける必要がない封止面を有するトランスファー成形用金型とすることができる。また、樹脂封止する樹脂封止部（被封止体）の形状（封止面形状）として金型境界面に垂直な面を適用することができるので、形状に対する制限を抑制することができる。また、素子接続用部材の配置位置の低い側から封止樹脂を注入することから、気泡を上方へ排出することができるので、気泡の巻き込みを低減した樹脂封止部を有する半導体装置を製造することができる。
【００４７】
本発明に係るトランスファー成形機は、本発明に係るトランスファー成形用金型を備えることを特徴とする。
【００４８】
この構成により、本発明に係るトランスファー成形用金型が有する利点を有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、下金型に載置した素子接続用部材の法線方向を下金型及び上金型の移動方向に対して傾斜してあることから、金型境界面に垂直な封止面を構成することが可能となり、いわゆる抜き勾配を設けずに離型性を向上したトランスファー成形による半導体装置の製造方法とすることができ、また、抜き勾配のない任意形状の樹脂封止面を有する半導体装置とすることができるという効果を奏する。特に、光半導体素子を樹脂封止した半導体装置では、光通過面を半導体装置の底面（光半導体素子の表面）に垂直に形成することができるので、光学装置の薄型化、小型化に適した半導体装置とすることができる。
【００５０】
本発明に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、下金型に載置した素子接続用部材の配置位置の低い側から封止樹脂を注入することから、封止樹脂が下方（配置位置の低い側）から上方（配置位置の高い側）へ流れることになり、気泡の巻き込みが少ない所望形状の樹脂封止部を構成することが可能となる。特に、光半導体素子を樹脂封止した半導体装置では、光学的に影響の大きい気泡を減少することができるので優れた光学特性を有する半導体装置とすることができるという効果を奏する。
【００５１】
本発明に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、プリズム部は下金型に配置して樹脂封止することから、光学的に影響の大きいプリズム部での気泡を減少することができるので優れた光学特性を有する半導体装置とすることができるという効果を奏する。
【００５２】
本発明に係る光学装置によれば、本発明に係る半導体装置を実装することにより、光路のずれが発生せず、優れた光学特性を有し、薄型化、小型化が可能な光学装置となるという効果を奏する。
【００５３】
本発明に係るトランスファー成形用金型及びトランスファー成形機によれば、下金型及び上金型が構成する金型境界面の法線方向を金型の対向方向（移動方向）に対して傾斜していることから、離型性に優れ、気泡の巻き込みを低減でき、金型境界面の法線方向に平行な樹脂封止面を有する樹脂封止部を形成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５５】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置を説明する説明図である。トランスファー成形機によるトランスファー成形により半導体装置を樹脂封止した状態での側面透視図を概念的に示す。
【００５６】
半導体装置は、樹脂封止部１により半導体素子としての光半導体素子２を樹脂封止してある。光半導体素子２を樹脂封止するときには光路を形成する必要があることから透明封止樹脂が用いられる。光半導体素子２は、素子接続用部材としてのリード（リードフレームを含む概念として用いる。以下、単にリードとする。）３にダイボンディング及びワイヤボンディングにより接続されている。樹脂封止部１には、平坦部１ｍに対して突起状に光通過面４、光軸変換面５を有するプリズム部６が一体に形成してある。光半導体素子２に対応する光通過面４は、リード３の法線方向ＶＤと平行（つまり、法線方向ＶＤ）に形成してある。また、光軸変換面５は、光通過面４に対応しプリズム作用を生じるように法線方向ＶＤに対して４５度傾斜して形成してある。なお、光路を変更する場合には４５度以外の角度とされることがある。また、樹脂封止部１に形成してある光通過面４は、光半導体素子２が発光素子の場合には出光面となり、光半導体素子２が受光素子の場合には入光面となる。
【００５７】
光通過面４はリード３に対して垂直に形成されることから、入射光／出射光の光路のずれを生じないので、光学ひずみの少ない優れた光学特性を有する半導体装置（光半導体装置）とすることができる。つまり、光半導体素子２が例えばＣＣＤ、多分割フォトダイオードなどで構成される受光素子の場合は、コマ収差の発生を防止することができる。また、光半導体素子２が例えばレーザーダイオードのような発光素子の場合は、集光スポット径が大きくなることを防止することができる。光通過面４はリード３に対して垂直に形成されることから、従来例２の半導体装置に比較して、光学特性を大幅に向上することができる。
【００５８】
光半導体素子２は例示であり半導体素子としては光半導体素子２に限らない。例えば、半導体素子は一般的な集積回路素子であっても良い。また、光半導体素子２としては、受光素子、発光素子、受光素子と発光素子を１チップ化したもの、これらを駆動する集積回路素子を含めて１チップ化したもの、又はマルチチップ形態で実装されたものなどを対象とすることができる。なお、一般的な集積回路素子を樹脂封止する場合は、封止樹脂は透明である必要はなく、例えば黒色の封止樹脂が用いられる。
【００５９】
リード３は例示であり素子接続用部材はリード３に限らない。例えば、配線基板のような基板状の物であっても良い。素子接続用部材をリード３に限らず、配線基板へも適用することにより、適用範囲の広い半導体装置の製造方法とすることができると共に多様な構造の半導体装置とすることができる。
【００６０】
トランスファー成形は、トランスファー成形機９に装着された相互に移動可能な下金型１１及び上金型１２（以下、下金型１１及び上金型１２をトランスファー成形用金型又は単に金型ということがある。）を用いて、主に次の工程によりなされる。
【００６１】
まず、光半導体素子２が接続されたリード３を下金型１１に載置する。次に、下金型１１及び上金型１２を相互に圧接して、樹脂封止部１に対応する樹脂封止領域１０を構成する。なお、圧接された下金型１１及び上金型１２は、平面状の金型境界面（パーティングライン）１３を構成する。
【００６２】
その後、樹脂導入用流路としてのランナ１４を介して注入口（ゲート）１５から樹脂封止領域１０へ液体状態の透明封止樹脂を注入（充填）する。過剰な封止樹脂は樹脂排出用流路としてのランナ１６から適宜排出される。封止樹脂を硬化した後、下金型１１及び上金型１２の圧接状態を解除し、下金型１１及び上金型１２を分離し、樹脂封止された半導体装置をイジェクトピン１７により樹脂封止領域１０から押し出して金型から取り出す。
【００６３】
下金型１１及び上金型１２は相対移動できれば良く、下金型１１及び上金型１２のいずれかが固定してあっても良い。下金型１１及び上金型１２の移動方向（対向方向、上下方向）をＹ軸として示す。つまり、下金型１１及び上金型１２は通常上下方向（水平面に対して垂直方向）へ移動するように構成される。移動方向Ｙに直交する水平方向をＸ軸として示す。
【００６４】
金型境界面１３は、水平方向Ｘに対して角度θをなすように傾斜して構成してある。リード３が構成する平面と金型境界面１３は、原理的に平行であるから、リード３の法線方向ＶＤ（金型境界面１３の法線方向）は金型の移動方向Ｙに対して角度θだけ傾斜することになる。リード３の法線方向ＶＤは金型の移動方向Ｙに対して傾斜していることから、法線方向ＶＤと平行に形成された光通過面４は角度θの実質的な抜き勾配（等価的な抜き勾配）を有することになる。
【００６５】
つまり、トランスファー成形で離型性を向上するために通常必要とされる抜き勾配を設けなくても、半導体装置を金型から離型するときの離型性を向上することができる。したがって、リード３に対して垂直方向の封止面である光通過面４を正確に形成することができる。なお、垂直方向の封止面は、リード３に対して９０度であることが光学特性の点で好ましいが、光学特性の許容範囲であれば、従来の抜き勾配の５度程度までのずれは許容範囲として許されるものである。また、その他の封止面での抜き勾配は従来と同様に設けることができる。
【００６６】
本実施の形態によれば、リード３の法線方向ＶＤと同一方向の封止面（素子接続用部材に垂直な方向の封止面）を有する樹脂封止部１を形成する場合でも、その封止面は実質的な抜き勾配を有することとなるので離型性を向上することが可能となる。つまり所望形状の封止面とすることができ、トランスファー成形での樹脂封止部１の形状（封止面の形状）に対する制限を抑制することが可能となる。このような効果は光半導体素子２に限らず、一般の集積回路素子を半導体素子としてリード３に接続する場合にも奏することは言うまでもない。
【００６７】
注入口１５をリード３の配置位置の低い側（金型境界面１３の低い側）、つまり金型境界面１３の低い側に対応する下金型１１に設けて、そこから封止樹脂を注入することから、気泡は封止樹脂の流れに沿って液体状態の樹脂の上方向（高い側）に抜けていくので、樹脂封止部１に巻き込まれる気泡を削減することができる。
【００６８】
樹脂封止領域１０の中で光学特性を左右する光通過面４、光軸変換面５、プリズム部６に対応する封止領域（樹脂封止領域１０での各該当部分）を下金型１１に配置してあることから、気泡を含む液体状態の封止樹脂が流れ込んでも、気泡は上方向に抜けていくため、光学的に重要なプリズム部６（及び光通過面４、光軸変換面５）での気泡を削減することができる。特に、樹脂封止領域１０で光通過面４、光軸変換面５に対応する部分は上方向に開放する形状としていることから確実に気泡を上方へ抜くことが可能となる。
【００６９】
リード３に垂直な光通過面４、リード３に対して４５度傾斜している光軸変換面５でプリズム部６を構成した場合、より優れた光学特性を得るためには光通過面４と光軸変換面５の抜き勾配を等しくすることが好ましい。この場合、角度θは４５度／２＝２２．５度で与えられる。また、光通過面４の実質的な抜き勾配を作用させるには、角度θを通常必要とされる抜き勾配である５度程度とすれば良い。つまり、リード３の法線方向ＶＤと移動方向Ｙとの角度θは５度ないし２２．５度の範囲内に設定することが好ましい。
【００７０】
図２は、本発明に係る半導体装置の製造方法により製造した本発明に係る半導体装置の概略を示す説明図である。（Ａ）は半導体装置の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ方向から見た半導体装置の透視側面図、（Ｃ）は（Ａ）の矢符Ｃ方向から見た半導体装置の透視側面図である。
【００７１】
半導体装置は、トランスファー成形された樹脂封止部１により外部環境から光半導体素子２を保護している。光半導体素子２はリード３に接続（ダイボンディング及びワイヤボンディング）してある。樹脂封止部１は通常の厚さで光半導体素子２の表面と平行に封止された平坦部１ｍと、プリズム作用を生じるように突起状に形成されたプリズム部６を有する。
【００７２】
平坦部１ｍは、半導体装置の基準としての平面である底面１ｂ及びリード３が構成するリード平面３ｆと平行に形成される。プリズム部６は、光通過面４と光通過面４に対応して配置されプリズム作用を生じる光軸変換面５を備えている。光通過面４は、平坦部１ｍに平行（つまり、底面１ｂに平行）な光軸Ｌａｘ（半導体装置の外部での光軸Ｌａｘ）に垂直な面として構成してある。また、光軸変換面５は、平坦部１ｍに平行な光軸Ｌａｘを９０度屈折して光半導体素子２の表面に垂直な光軸Ｌａｘに変換する。リード３の先端部は光学基体２０（図３参照。）などへの実装が容易なように適宜折り曲げられ端子部３ｔを構成する。
【００７３】
光半導体素子２が受光素子の場合には光通過面４は入光面となり、光半導体素子２が発光素子の場合には光通過面４は出光面となる。光通過面４は、底面１ｂに垂直に形成してあることから、外部での光軸Ｌａｘと垂直に構成されるので、入射光／出射光Ｌｉｏが光通過面４を通過する際に光路のずれを生じることがない。つまり、優れた光学特性を有し、光半導体素子２が多分割フォトダイオードやＣＣＤのような受光素子の場合でも結合像にゆがみを生じることはなく、また、光半導体素子２がレーザーダイオードのような発光素子の場合でも集光スポット径が大きくなることはないという効果を奏する。
【００７４】
図３は、本発明に係る半導体装置の製造方法により製造した半導体装置を実装した本発明に係る光学装置の概略を示す説明図である。
【００７５】
半導体装置は、図２に示した半導体装置と基本的には同様の形状を有するので詳細な説明は省略する。
【００７６】
例えば光ディスク装置などの光学装置では光学要素を固定する手段としてアルミニウムダイカストなどで形成した光学基体２０を用いる。薄型化、小型化、安定化の観点から光学基体２０の表面（平面）に対して、外部での光軸Ｌａｘは平行に構成してある。
【００７７】
したがって、光軸Ｌａｘと平行な底面１ｂ（底面１ｂと平行な面状に整形されたリード３の端子部３ｔ）を有する半導体装置は、端子部３ｔを介して光学基体２０に直接取り付けられている。
【００７８】
つまり、半導体装置は光学基体２０の平面上に直接実装されることから、従来例１で示したような光学基体６１に対して垂直方向に取り付けられる整合基板６０を用いる必要がないので、光学装置の薄型化、小型化、安定化を図ることができる。
【００７９】
また、半導体装置は、光軸Ｌａｘと垂直に交わる光通過面４を備えることから、光通過面４で光路のずれを生じることがないので、優れた光学特性を有する光学装置とすることができる。
【００８０】
図４は、図２に示した半導体装置の他の実施例を示す説明図である。（Ａ）は半導体装置の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ方向から見た半導体装置の透視側面図、（Ｃ）は（Ａ）の矢符Ｃ方向から見た半導体装置の透視側面図である。
【００８１】
図２に示した半導体装置では平坦部１ｍに対してプリズム部６が突起状に形成してあるのに対して、プリズム部６の光通過面４を樹脂封止部１の端まで延在させ、光通過面４を樹脂封止部１の端に形成したものである。プリズム部６の機械的強度が向上することから、光通過面４の先端を更に加工して例えば光ファイバを直接取り付けることなどが可能となる。
【００８２】
その他の構成は、図２の半導体装置と同様であり説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置を説明する説明図である。
【図２】本発明に係る半導体装置の製造方法により製造した本発明に係る半導体装置の概略を示す説明図である。
【図３】本発明に係る半導体装置の製造方法により製造した半導体装置を実装した本発明に係る光学装置の概略を示す説明図である。
【図４】図２に示した半導体装置の他の実施例を示す説明図である。
【図５】従来例１に係る半導体装置を装着した光学装置を説明するための側面透視図である。
【図６】従来例２に係る半導体装置を説明するための側面透視図である。
【図７】従来例３に係る半導体装置の構造と製造方法を説明するための金型断面を含む側面透視図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  樹脂封止部
１ｂ  底面
１ｍ  平坦部
２  光半導体素子（半導体素子）
３  リード（リードフレーム）
３ｆ  リード平面
３ｔ  端子部
４  光通過面
５  光軸変換面
６  プリズム部
９  トランスファー成形機
１０  樹脂封止領域
１１  下金型
１２  上金型
１３  金型境界面
１４  ランナ
１５  注入口
１６  ランナ
１７  イジェクトピン
２０  光学基体
Ｌａｘ  光軸
Ｌｉｏ  入射光／出射光
ＶＤ  法線方向
Ｘ  水平方向
Ｙ  移動方向（上下方向、対向方向、垂直方向）
θ  角度
【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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