(57)【要約】【課題】封止樹脂の硬化性を向上でき、製品としての信頼性を向上できる電子部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】この電子部品によれば、基板１２、ダイボンド材であるペースト１３は、それぞれ、封止樹脂であるシリコーン樹脂１６の樹脂硬化を阻害する物質を含有しない材料(ビスマレイミドトリアジン樹脂、シリコーン系ペースト等)で作製されている。よって、製造工程において封止樹脂であるシリコーン樹脂１６の硬化阻害を招くことがなく、封止樹脂の信頼性を向上できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板上にダイボンド材を介して載置されている素子と、
上記素子を封止する封止樹脂とを備え、
上記基板およびダイボンド材の少なくとも一方は、少なくとも上記封止樹脂と接する部分が、上記封止樹脂の樹脂硬化を阻害しない材料で作製されていることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品において、
上記素子は、光半導体素子であることを特徴とする電子部品。
【請求項３】
請求項１に記載の電子部品において、
上記素子は、測定対象物からの入射光を受光する受光素子であることを特徴とする電子部品。
【請求項４】
請求項１に記載の電子部品を製造する方法であって、
基板上に成形型枠を配設する工程と、
上記基板上に複数の素子を搭載する工程と、
上記成形型枠内にシリコーン封止樹脂を注入する工程と、
上記シリコーン封止樹脂を硬化させる工程とを備え、
上記シリコーン封止樹脂を注入する工程および上記シリコーン封止樹脂を硬化させる工程において、上記シリコーン封止樹脂が接触する治具,部材が上記シリコーン封止樹脂の硬化を阻害しない材料で作製されていることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の電子部品において、
上記基板は、ビスマレイミドトリアジン樹脂で作製されていることを特徴とする電子部品。
【請求項６】
請求項１に記載の電子部品において、
上記基板は、セラミック系の基材を有することを特徴とする光電子部品。
【請求項７】
請求項１に記載の電子部品において、
上記ダイボンド材は、シリコーン系ダイボンド材であることを特徴とする光電子部品。
【請求項８】
請求項４に記載の電子部品の製造方法において、
上記成形型枠は、シリコーン系材料で作製されていることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項９】
請求項４に記載の電子部品の製造方法において、
上記成形型枠は、セラミック系材料で作製されていることを特徴とする光電子部品の製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の電子部品において、
上記基板は、上記封止樹脂が形成された面に製品方向判定マークを有することを特徴とする電子部品。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子部品において、
上記製品方向判定マークの表面が金メッキされていることを特徴とする電子部品。
【請求項１２】
請求項１、２、３、５、６、７、１０、１１のいずれか１つに記載の電子部品、または、請求項４、８、９のいずれか１つに記載の電子部品の製造方法で製造された電子部品を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品およびその製造方法に関し、例えば、光半導体装置としての表面実装型電子部品の製造方法に関する。また、一例として、４０５ｎｍ以下の短波長光を使用する光学系電子部品に関し、さらには、Ｂｌｕｅ−ｒａｙ−ｄｉｓｃ(ブルーレイディスク)、ＨＤ−ＤＶＤ(ハイデフィニション・デジタルバーサタイルディスク)等を扱うレーザ光強度モニタ用光学機器に用いると好適な電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に、特許文献１(特許第３５４１４９１号)等で提案された電子部品４１を示す。この電子部品４１は、基板４２にダイボンド材としてのペースト４３で半導体チップ４４が取り付けられている。この半導体チップ４４はワイヤ４５による配線がなされていると共にエポキシ樹脂４６により封止されている。このエポキシ樹脂４６はパッケージをなす。
【０００３】
次に、図５Ａ〜図５Ｄを参照して、電子部品４１と同様の電子部品の製造方法を説明する。図５Ａに示すように、樹脂成形用型枠５１を基板５２上へ配設する。この樹脂成形用型枠５１は、ＰＰＳ(ポリフェニレンスルフィド)等の樹脂を金型で射出成型することにより形成される。次に、図５Ｂに示すように、樹脂成形用型枠５１が設置された基板５２に、複数のチップ５３を配設する。
【０００４】
次に、図５Ｃに示すように、複数のチップ５３が配設された基板５２上に配設した樹脂成形用型枠５１に液状封止樹脂５４を供給して充填し、オーブンでキュアし封止樹脂５４を硬化させる。次に、切断工程によって、封止樹脂５４,型枠５１,基板５２をダイシングマシンでもって所定のカットラインに沿って切断することで、図５Ｄに示すように、単体の電子部品となるパッケージ５５に分割する。
【０００５】
図６Ａに上記パッケージ５５として作製された電子部品６１の上面を示し、図６Ｂに上記電子部品６１の裏面を示す。図６Ａに示すように、電子部品６１の上面には製品の方向を示すインデックスマークが設置されていないが、図６Ｂに示すように、電子部品６１の裏面には製品の方向を示すインデックスマーク６２が設置されている。
【０００６】
ところで、上述の従来技術においては以下の(ｉ)〜(iii)の問題点がある。
【０００７】
(ｉ) 図４に示す電子部品４１では、パッケージを構成する封止樹脂としてクリアーモールド用の透明エポキシ樹脂を採用する場合では、この透明エポキシ樹脂に４０５ｎｍ以下の短波長のレーザを長時間照射することにより樹脂の劣化が起こり、レーザの透過性が低下して行くという問題がある。よって、４０５ｎｍ以下の短波長レーザ対応の受光素子を有する電子部品４１の場合には、封止樹脂としてシリコーン樹脂を用いる必要がある。ただし、この受光素子に入射する光強度は５０ｍＷ/ｍｍ２以下でなければならない。
【０００８】
ここで、封止樹脂としての２液性シリコーン樹脂は、硬化剤として主に白金触媒を使用している。この白金触媒は被毒を受け易く、様々な物質との共存により硬化阻害が起きる可能性がある。そして、従来、パッケージを構成しているガラスエポキシ基板やレジストは特に硬化阻害を起こすと考えられるアミンを含んでいる。このため、シリコーン樹脂の硬化阻害を招き易く、信頼性の低下を引き起こし易く、最悪の場合、樹脂硬化できないという弊害が起こり得る。
【０００９】
(ii) 上記従来の製造工程で使用している樹脂成型用型枠５１の素材はＰＰＳ等であるので、型枠５１は、前述のアミンと同様に白金触媒を特に被毒し易い硫黄を含んでいることとなり、樹脂の硬化阻害等の信頼性の低下を起こし易く、最悪の場合、樹脂硬化できないという弊害が起こり得る。
【００１０】
(iii) 図６Ａ,図６Ｂに示す従来の電子部品６１では、裏面のみに製品方向を判別するためのインデックスマーク６２が設置されているので、表面からでは製品の方向が分かりづらく、製品の方向を間違える可能性がある。これは、製品の製造過程においても、製品を使用するときにも言えることである。
【特許文献１】特許第３５４１４９１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４０３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、この発明の課題は、封止樹脂の硬化性を向上でき、製品としての信頼性を向上できる電子部品およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、この発明の電子部品は、基板と、
上記基板上にダイボンド材を介して載置されている素子と、
上記素子を封止する封止樹脂とを備え、
上記基板およびダイボンド材の少なくとも一方は、少なくとも上記封止樹脂と接する部分が、上記封止樹脂の樹脂硬化を阻害する物質を含有しない材料で作製されていることを特徴としている。
【００１３】
この発明の電子部品によれば、上記基板およびダイボンド材の少なくとも一方は、少なくとも上記封止樹脂と接する部分が、上記封止樹脂の樹脂硬化を阻害しない材料で作製されているので、製造工程において封止樹脂の硬化阻害を招くことがなく、封止樹脂の硬化性を向上でき、製品としての信頼性を向上できる。
【００１４】
また、一実施形態の電子部品では、上記素子は、光半導体素子である。
【００１５】
この実施形態によれば、上記素子が、例えば、半導体レーザ,フォトダイオード,フォトトランジスタ等の光半導体素子であるので、光を処理する半導体デバイスが実現される。
【００１６】
また、一実施形態の電子部品では、上記素子は、測定対象物からの入射光を受光する受光素子である。
【００１７】
この実施形態によれば、測定対象物からの入射光を受光して、この受光に応じた信号を受光素子が出力する。
【００１８】
また、一実施形態の電子部品の製造方法は、上記電子部品を製造する方法であって、
基板上に成形型枠を配設する工程と、
上記基板上に複数の素子を搭載する工程と、
上記成形型枠内にシリコーン封止樹脂を注入する工程と、
上記シリコーン封止樹脂を硬化させる工程とを備え、
上記シリコーン封止樹脂を注入する工程および上記シリコーン封止樹脂を硬化させる工程において、上記シリコーン封止樹脂が接触する治具,部材が上記シリコーン封止樹脂の硬化を阻害しない材料で作製されている。
【００１９】
この実施形態の製造方法によれば、製造工程において、上記シリコーン封止樹脂が接触する治具,部材が上記シリコーン封止樹脂の硬化を阻害しない材料で作製されている。すなわち、上記材料は、上記シリコーン封止樹脂の硬化を阻害する物質(例えばアミン,硫黄等)を含有していない。よって、この実施形態によれば、製造工程において封止樹脂の硬化阻害を招くことがなく、封止樹脂の硬化性を向上できる。
【００２０】
また、一実施形態の電子部品では、上記基板は、ビスマレイミドトリアジン樹脂で作製されている。
【００２１】
この実施形態の電子部品によれば、上記ビスマレイミドトリアジン樹脂は、シリコーン封止樹脂の硬化を阻害する物質(例えばアミン,硫黄等)を含有していない。また、上記ビスマレイミドトリアジン樹脂は、比誘電率がエポキシ樹脂に比べて小さく高周波特性に優れている。よって、この実施形態によれば、封止樹脂の信頼性が高い上に、広いサーボ帯域を必要とする光学機器に適した電子部品を実現できる。
【００２２】
また、一実施形態の電子部品では、上記基板は、セラミック系の基材を有する。
【００２３】
この実施形態の電子部品によれば、上記セラミック系の基材は、シリコーン封止樹脂の硬化を阻害する物質(例えばアミン,硫黄等)を含有していないので、シリコーン樹脂硬化剤の白金触媒の被毒を抑制でき、硬化時の硬化反応率の低下と反応時間の遅延を抑制することができる。また、上記セラミック系の基材は、エポキシ樹脂に比べて曲げ強さが大きいので、樹脂成形後の反りを低減でき、剥離を抑制できる。よって、この実施形態によれば、封止樹脂の信頼性が高い上に高剛性な電子部品となる。
【００２４】
また、一実施形態の電子部品では、上記ダイボンド材は、シリコーン系ダイボンド材である。
【００２５】
この実施形態の電子部品によれば、上記シリコーン系ダイボンド材は、エポキシ系ダイボンド材に比べて、ヤング率が小さいので、異種材料である素子と基板とを貼り合せた後、低温時および高温時の応力を小さくできる。よって、使用温度範囲を広げることができる。
【００２６】
また、一実施形態の電子部品の製造方法では、上記成形型枠は、シリコーン系材料で作製されている。
【００２７】
この実施形態の電子部品の製造方法によれば、樹脂成形型枠が、低応力でゴム弾性を持っているシリコーン系材料で作製されているので、基板との密着性が上がり、液状封止樹脂の漏れを抑制できる。
【００２８】
また、一実施形態の電子部品の製造方法では、上記成形型枠は、セラミック系材料で作製されている。
【００２９】
この実施形態の電子部品の製造方法によれば、成形型枠が、剛性の高いセラミック系材料で作製されているので、樹脂注入後の反りを低減でき、基板と樹脂との間の剥離を防ぐことができる。
【００３０】
また、一実施形態の電子部品では、上記基板は、上記封止樹脂が形成された面に製品方向判定マークを有する。
【００３１】
この実施形態の電子部品によれば、封止樹脂が形成された基板の面に製品方向判定マークを有するので、製品の製造過程における方向間違いおよび製品使用時の方向間違いを抑制できる。よって、電圧印加ミスによる素子の破壊といった不具合や再実装の手間を低減できる。
【００３２】
また、一実施形態の電子部品では、上記製品方向判定マークの表面が金メッキされている。
【００３３】
この実施形態の電子部品によれば、表面が金メッキされている製品方向判定マークは、視感度が最も高い波長５５５ｎｍ付近の光の反射率が高くなるので、マークが見やすくなり、製品方向の判別がより容易になる。
【００３４】
また、一実施形態の電子機器は、上記電子部品、または、上記電子部品の製造方法で製造された電子部品を備えたので、信頼性の向上を図れる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明の電子部品によれば、基板およびダイボンド材は、少なくとも封止樹脂と接する部分が、上記封止樹脂の樹脂硬化を阻害しない材料で作製されているので、製造工程において封止樹脂の硬化阻害を招くことがなく、封止樹脂の硬化性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３７】
(第１の実施の形態)
図１に、この発明の電子部品の第１実施形態としての半導体装置１１を示す。この半導体装置１１は、基板１２と、この基板１２にダイボンド材としてのペースト１３でマウントした素子としての半導体チップ１４を有する。この半導体チップ１４は、ワイヤ１５で基板１２に配線され、封止樹脂としてのシリコーン樹脂１６によって封止されている。なお、上記半導体チップ１４は、一例として、半導体レーザ,フォトダイオード,フォトトランジスタ等の光半導体素子を採用できる。
【００３８】
この実施形態では、基板１２は、一例として、ビスマレイミドトリアジン樹脂(三菱ガス化学製ＢＴレジン)で作製された基材を有している。このＢＴレジンの比誘電率は、３.７であり、エポキシ樹脂の比誘電率４.８に比べて小さいので、高周波特性が優れる。よって、このＢＴレジンで作製した基板１２を有することで、広いサーボ帯域を必要とするＢｌｕｅ−rａy−ｄｉｓｃ(ブルーレイディスク)、ＨＤ−ＤＶＤ等を扱う光学機器に最適な光半導体装置となる。尚、この実施形態では、上記基板１２の基材としては、アミンを含むガラエポ(ガラスエポキシ)等の基材や硫黄を含む基材は使用しない。アミンや硫黄は、封止樹脂であるシリコーン樹脂１６の硬化阻害を招くからである。すなわち、上記基板１２の基材は、シリコーン樹脂の硬化を阻害する物質を含有しない材料(上記ＢＴレジン以外では例えば、テフロン基板等)で作製したものとする。
【００３９】
なお、基板１２の基材として、セラミック系の基材、例えば、窒化ケイ素セラミックス(電気化学工業製ＤＥＮＫＡ ＳＮ ＰＬＡＴＥ)で作製された基材を使用する場合は、高剛性な基板１２となる。すなわち、窒化ケイ素セラミックスは、曲げ強さが７００Ｎ/ｍｍ２であり、エポキシ樹脂の曲げ強さ５００Ｎ/ｍｍ２に比べ大きい。よって、樹脂成型後の基板１２の反りを低減することができ、ダイシングフィルム張り付け時の応力を低減できて、基板１２と封止樹脂１６と間の剥離を低減するのに効果がある。また、上記セラミック系の基材は、シリコーン封止樹脂の硬化を阻害する物質(例えばアミン,硫黄等)を含有していないので、シリコーン樹脂硬化剤の白金触媒の被毒を抑制でき、硬化時の硬化反応率の低下と反応時間の遅延を抑制することができる。
【００４０】
また、この実施形態では、ダイボンド材としてのペースト１３として、アミンを含むエポキシ系のペーストは使用せず、例えば、シリコーン系(ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ社製ＤＡ６５２４)のペーストを使用している。このシリコーン系のペーストは、ヤング率が１２ＭＰａであり、エポキシ系ペーストのヤング率である３５００ＭＰａに比べ小さい。よって、このシリコーン系のペースト１３は、異種材料である半導体チップ１４と基板１２とを貼り合わせた後、低温時および高温時の応力を小さくできる。よって、使用温度範囲を広げることが可能となる。また、アミンを含むソルダーレジストやマーキングインキは、封止樹脂であるシリコーン樹脂１６側の基板１２の表面上に使用しない。
【００４１】
この実施形態によれば、上記基板１２およびダイボンド材であるペースト１３は、封止樹脂であるシリコーン樹脂１６の樹脂硬化を阻害する物質を含有しない材料で作製されているので、製造工程において封止樹脂であるシリコーン樹脂１６の硬化阻害を招くことがなく、封止樹脂の硬化性を向上でき、製品としての信頼性を向上できる。
【００４２】
(第２の実施の形態)
次に、図２Ａ〜図２Ｄおよび図２Ｅを参照して、この発明の第２実施形態として、半導体装置の製造方法を説明する。
【００４３】
この実施形態では、まず、図２Ａに示すように、成形型枠２１を基板２２上への配設する(配設工程)。この成形型枠２１は、例えば樹脂等を金型で射出成型することにより形成する。この実施形態では、成形型枠２１を、低応力でゴム弾性を持つシリコーン系樹脂で作製している。これにより、成形型枠２１は基板２２との密着性が上がり、後の封止樹脂の注入工程における液状封止樹脂２４の漏れを抑制できる。
【００４４】
なお、成形型枠２１を剛性の高いセラミック系型枠とした場合は、後の工程における封止樹脂の注入後の反りを低減できる。よって、後のダイシング工程におけるダイシングフィルム張り付け時の応力を低減できるから、基板２２と封止樹脂との間の剥離を低減するのに効果がある。
【００４５】
次に、図２Ｂに示すように、成形型枠２１が設置された基板２２上に、複数の素子として半導体チップ２３を配設する。次に、図２Ｅに示すように、容器２６から主材,硬化剤が混合された液状シリコーン封止樹脂２４を治具２７を通してシリンジニードル２８から、成形型枠２１内の基板２２上に注入する。この注入によって、液状シリコーン封止樹脂２４は、図２Ｃに示すように、基板２２上の成形型枠２１内に液状シリコーン封止樹脂２４として溜まる。ここで、容器２６の材質としては、アミン、硫黄を含む材質は使用せず、例えばガラス等の材質を採用する。また、治具２７としては、例えばステンレス製のジョイントやシリコーンチューブを使用する。また、シリンジニードル２８としては、樹脂製のものは使用せず、金属製のシリンジニードルを使用する。
【００４６】
次に、成形型枠２１内に充填された液状封止シリコーン樹脂２４をオーブンでキュアし、液状シリコーン封止樹脂２４を硬化させる。次に、図２Ｄに１点鎖線で示すような所定のカットラインに沿ってダイシングマシンで切断して単体の電子部品パッケージ２５に分割する。
【００４７】
この第２実施形態によれば、製造工程において、上記シリコーン封止樹脂２４が接触する治具２７,部材２８, 成形型枠２１，容器２６が上記シリコーン封止樹脂２４の硬化を阻害する物質(例えばアミン,硫黄等)を含有していない。よって、この実施形態によれば、製造工程においてシリコーン封止樹脂２４の硬化阻害を招くことがなく、封止樹脂２４の信頼性を向上できる。
【００４８】
(第３の実施の形態)
次に、図３Ａ,図３Ｂを参照して、この発明の電子部品の第３実施形態としての半導体装置３１を説明する。この第３実施形態は、前述の第１実施形態の変形例であるので、前述の第１実施形態と同様の部分には、前述の第１実施形態と同じ符合を付して説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる点を説明する。
【００４９】
この第３実施形態では、図３Ａに示すように、封止樹脂としてのシリコーン樹脂１６が形成された基板１２の表面に銅パターンによる製品方向判定マーク３３を設置している。また、この第３実施形態では、図３Ｂに示すように、基板１２の裏面にレジストパターンによる製品方向判定マーク３２を設置している。
【００５０】
この第３実施形態の半導体装置３１によれば、基板１２の裏面のマーク３２だけでなく、封止樹脂１６が形成された基板１２の面に製品方向判定マーク３３を有するので、製品の製造過程における方向間違いおよび製品使用時の方向間違いを抑制できる。よって、電圧印加ミスによる素子の破壊といった不具合や再実装の手間を低減できる。また、上記製品方向判定マーク３３の表面を金メッキした場合には、このマーク３３は、視感度が最も高い波長５５５ｎｍ付近の光の反射率が高くなるので、マーク３３が見やすくなり、製品方向の判別がより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の電子部品の第１実施形態である半導体装置の斜視図である。
【図２Ａ】この発明の第２実施形態である半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図２Ｂ】上記第２実施形態の一工程を示す図である。
【図２Ｃ】上記第２実施形態の一工程を示す図である。
【図２Ｄ】上記第２実施形態の一工程を示す図である。
【図２Ｅ】上記第２実施形態の一工程を示す図である。
【図３Ａ】この発明の第３実施形態である半導体装置の上面を示す図である。
【図３Ｂ】上記第３実施形態の裏面を示す図である。
【図４】従来の表面実装型電子部品を示す図である。
【図５Ａ】従来の表面実装型電子部品の製造方法の一工程を示す図である。
【図５Ｂ】上記従来の製造方法の一工程を示す図である。
【図５Ｃ】上記従来の製造方法の一工程を示す図である。
【図５Ｄ】上記従来の製造方法の一工程を示す図である。
【図６Ａ】従来の表面実装型電子部品の上面を示す図である。
【図６Ｂ】従来の表面実装型電子部品の裏面を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１  半導体装置
１２  基板
１３  ペースト
１４  半導体チップ
１５  ワイヤ
１６  シリコーン樹脂
２１  成形型枠
２２  基板
２３  半導体チップ
２４  液状封止樹脂
２５  パッケージ
２６  容器
２７  治具
２８  シリンジニードル
３２、３３  製品方向判定マーク
【図１】
2008085157.tif 000003
【図２Ａ】
2008085157.tif 000004
【図２Ｂ】
2008085157.tif 000005
【図２Ｃ】
2008085157.tif 000006
【図２Ｄ】
2008085157.tif 000007
【図２Ｅ】
2008085157.tif 000008
【図３Ａ】
2008085157.tif 000009
【図３Ｂ】
2008085157.tif 000010
【図５Ａ】
2008085157.tif 000011
【図５Ｂ】
2008085157.tif 000012
【図５Ｃ】
2008085157.tif 000013
【図５Ｄ】
2008085157.tif 000014
【図６Ａ】
2008085157.tif 000015
【図６Ｂ】
2008085157.tif 000016
【図４】
2008085157.tif 000017