(57)【要約】【課題】遮光性樹脂の未充填を防止しながら、高品質かつ高絶縁耐圧の光結合半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光素子２７を搭載した発光側リードフレーム２６と、発光素子２７に相対向する位置に受光素子１７を搭載した受光側リードフレーム１６と、受光側リードフレーム１６と発光側リードフレーム２６との間に絶縁性フィルム２０を備えた光結合半導体装置を製造するにあたって、受光側リードフレーム１６と発光側リードフレーム２６のいずれか一方に、絶縁性フィルム２０を支持する支持手段２２ａ、２２ｂを設け、発光素子２７及び受光素子１７に光透過性樹脂２８を塗布して硬化処理を施し、支持手段２２ａ、２２ｂを除去し、遮光性樹脂３２で封止する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を搭載した発光側リードフレームと、前記発光素子に相対向する位置に受光素子を搭載した受光側リードフレームと、該受光側リードフレームと前記発光側リードフレームとの間に絶縁性フィルムを備えた光結合半導体装置の製造方法において、
前記受光側リードフレームと前記発光側リードフレームのいずれか一方に、前記絶縁性フィルムを支持する支持手段を設け、
前記発光素子及び受光素子に光透過性樹脂を塗布して硬化処理を施し、
前記支持手段を除去し、
前記発光素子を搭載した発光側リードフレーム、前記受光素子を搭載した受光側リードフレーム、前記絶縁性フィルム及び前記光透過性樹脂を遮光性樹脂で封止することを特徴とする光結合半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記支持手段は、前記受光側リードフレームと前記発光側リードフレームのいずれか一方のタイバー部から延設された板状部材であることを特徴とする請求項１記載の光結合半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記板状部材は、前記受光側リードフレームと前記発光側リードフレームのいずれか一方のタイバー部のディンプル角と同一の角度で曲折されることを特徴とする請求項２記載の光結合半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体装置は、複数のリードを備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の光結合半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光結合半導体装置の製造方法に関し、特に、発光素子を搭載した発光側リードフレームと、受光素子を搭載した受光側リードフレームとの間に絶縁性フィルムを備えた光結合半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光側リードフレームと、受光側リードフレームとの間に絶縁性フィルムを備えた光結合半導体装置を製造するにあたって、例えば、図１０に示す方法が採用されている。
【０００３】
この方法では、受光側リードフレーム１０１に受光素子１０２を搭載し、ボンディングワイヤー１０５をボンディングする。その後、受光素子１０２の上面に光透過性樹脂１０６を塗布し、絶縁フィルム１０７をマウントした後、受光側リードフレーム１０１に硬化処理を施し、光透過性樹脂１０６を硬化させる。同様に、発光側リードフレーム１０３に発光素子１０４を搭載し、ボンディングワイヤー１０５をボンディングし、光透過性樹脂１０６を塗布する。そして、上記受光側リードフレーム１０１と発光側リードフレーム１０３とを対向させて、光結合半導体装置を組み立てる。
【０００４】
しかし、この方法では、受光側リードフレーム１０１に絶縁フィルム１０７をマウントする際に、光透過性樹脂１０６の上にマウントすることとなるが、マウントされた絶縁フィルム１０７は、自重で傾き始め、最終的に、アイランドのエッジ部分である第１支持点１０８とボンディングワイヤー１０５の頂上部である第２支持点１０９によって支持される。
【０００５】
そのため、絶縁フィルム１０７のマウント位置によって絶縁フィルム１０７の傾きが一定とならず、様々な方向に傾斜する。また、第１支持点１０８と第２支持点９によって絶縁フィルム１０７が支持されるが、第２支持点１０９は、ボンディングワイヤー１０５の頂上部であるため、絶縁フィルム１０７をマウントした際の衝撃、あるいは荷重によって、ボンディングワイヤー１０５が変形し、光結合半導体装置の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
また、このように絶縁フィルム１０７を挿入して製造する方法では、絶縁フィルム１０７の大きさをできるだけ大きくすることで、沿面距離を長くして絶縁耐圧の向上を図ることが望ましい。しかしながら、従来の方法では、絶縁フィルム１０７を大きくすることによって、さらに絶縁フィルム１０７が不安定となるため、絶縁耐圧の向上を図ることが困難であるという問題があった。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載の光結合半導体装置では、図１１に示すように、発光素子２１０と受光素子２１１との間に設けられている絶縁フィルム２１３の形状を屏状側面部を有する立体構造とすることにより、内部沿面距離を長くして絶縁耐圧の向上を図っている。
【０００８】
この方法では、発光素子２１０上に光透過性樹脂２１２を載せ、その上に鉤形の側面部を有する絶縁フィルム２１３を載置する。次に、受光素子２１１が対向するように導出リード２１４、２１５を固定し、遮光性樹脂２１６で素子を封止する。
【０００９】
この方法では、絶縁耐圧を向上させるという一応の効果は得られるものの、前述のように、絶縁フィルム２１３の自重によってボンディングワイヤー２１７の変形を引き起こすとともに、光透過性樹脂２１２の上に載せただけでは絶縁フィルム２１３の安定した形状を維持するのが非常に困難であり、安定した形状が得られないため、定量的な絶縁耐圧値を得るのが困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、特許文献２に記載の光結合半導体装置では、図１２及び図１３に示すように、１次側リードフレーム３１１のアイランド部３０９に発光ダイオード３０３をダイボンディングして配線した後、１次側透明シリコン樹脂３０４をポッティングし、リードフレームのストッパ部３１３に１次側絶縁フィルム３０６をマウントする。次に、２次側リードフレームにおいても同様な組立をした後、発光ダイオード３０３と受光素子３０２が対向するように透明ゲルシリコン樹脂３０８で１次側と２次側の絶縁フイルム３０６、３０７を接合することにより、絶縁フイルム３０６、３０７を安定させ、ボンディングワイヤー３１５、３１６との接触を防止することにより、上述のようなボンディングワイヤーの変形等を防止し、定量的な絶縁耐圧値を得ることができる構成を提案している。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５９−１１１３７７号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平５−３２７００４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献２に記載の光結合半導体装置では、リードフレームストッパ部３１３、３１４が存在するため、樹脂封止の際に、遮光性樹脂３２０の流れを妨げ、遮光性樹脂３２０の充填が不完全となり、高品質で高絶縁耐圧の光結合半導体装置を得ることができないおそれがあった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記従来の光結合半導体装置等における問題点に鑑みてなされたものであって、遮光性樹脂の未充填を防止し、高品質かつ高絶縁耐圧の光結合半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、発光素子を搭載した発光側リードフレームと、前記発光素子に相対向する位置に受光素子を搭載した受光側リードフレームと、該受光側リードフレームと前記発光側リードフレームとの間に絶縁性フィルムを備えた光結合半導体装置の製造方法において、前記受光側リードフレームと前記発光側リードフレームのいずれか一方に、前記絶縁性フィルムを支持する支持手段を設け、前記発光素子及び受光素子に光透過性樹脂を塗布して硬化処理を施し、前記支持手段を除去し、前記発光素子を搭載した発光側リードフレーム、前記受光素子を搭載した受光側リードフレーム、前記絶縁性フィルム及び前記光透過性樹脂を遮光性樹脂で封止することを特徴とする。
【００１６】
そして、本発明によれば、受光側リードフレームと発光側リードフレームのいずれか一方に設けた支持手段によって絶縁性フィルムを支持し、発光素子及び受光素子に光透過性樹脂を塗布して硬化処理を施すため、絶縁フイルムとボンディングワイヤーとの接触を防止するとともに、絶縁フイルムを安定させ、定量的な絶縁耐圧値を得ることができる。また、これに加え、光透過性樹脂の硬化処理後、支持手段を除去するため、遮光性樹脂による樹脂封止の際に、遮光性樹脂流れを妨げることもなく、遮光性樹脂の未充填を防止し、高品質かつ高絶縁耐圧の光結合半導体装置を得ることができる。
【００１７】
前記光結合半導体装置の製造方法において、前記支持手段を、前記受光側リードフレームと前記発光側リードフレームのいずれか一方のタイバー部から延設された板状部材とすることができる。そして、この板状部材は、受光側リードフレームと発光側リードフレームのいずれか一方のタイバー部のディンプル角と同一の角度で曲折されるようにすることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法は、複数のリードを備えた光結合半導体装置にも適用することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１乃至図８は、本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法の一実施の形態を示し、この光結合半導体装置は、受光側リードフレームと発光側リードフレームの間に絶縁フィルムを備える。
【００２１】
図１及び図３に示すように、受光側リードフレーム１６には、タイバー部２１よりストッパー２２ａ、２２ｂが水平方向に延設される。ストッパー２２ｂは、タイバー部２１より延設され、受光側リードフレーム１６のディンプル角２５と同じ角度で曲げられ、任意の位置で水平方向に曲げられている。
【００２２】
受光側リードフレーム１６に受光素子１７を搭載し、ボンディングワイヤー１９をボンディングし、受光素子１７の上面に光透過性樹脂１８を塗布する。絶縁フィルム２０をマウントする場合には、タイバー部２１より伸びたストッパー２２ａに接するようにマウントする。ストッパー２２ａに接するところでマウントした後、絶縁フィルム２０は、自重でストッパー２２ａとの接点である第２支持点２４を中心に傾き、図２に示すように、ストッパー２２ｂの先端である第１支持点２３との２点で支持される。このように、第１支持点２３及び第２支持点２４によって、常に一定の傾きが得られ、ばらつきなく安定した状態での絶縁フィルム２０のマウントが可能である。
【００２３】
さらに、ストッパー２２ａ、２２ｂによって絶縁フィルム２０のマウント位置を高く保つことができ、ボンディングワイヤー１９への接触がなくなり、ボンディングワイヤー１９の損傷を防止することができる。また、絶縁フィルム２０が直接ボンディングワイヤー１９に触れることがないため、絶縁フィルムをマウントする際の衝撃等でボンディングワイヤー１９を変形させることはない。その結果、従来よりも高品質の光結合半導体装置を提供することができる。また、ストッパー２２ａ、２２ｂの第１支持点２３、第２支持点２４によって支持され安定しているため、絶縁フィルム２０の寸法を大きく取ることができ、高絶縁耐圧を得ることが可能である。
【００２４】
図４に示すように、別の発光側リードフレーム２６には、受光側リードフレーム１６と同様に発光素子２７が搭載され、ボンディングワイヤー２９がボンディングされている。さらに、発光素子２７を覆うように光透過性樹脂２８が塗布されている。
【００２５】
この２枚の受光側リードフレーム１６と発光側リードフレーム２６を対向させ、発光側リードフレーム２６に塗布された光透過性樹脂２８を受光側リードフレーム１４にマウントされた絶縁フィルム２０に結合させる。その後、対向させた受光側リードフレーム１６と発光側リードフレーム２６に硬化処理を施し、光透過性樹脂１８、２８を硬化させる。さらに、受光側リードフレーム１６のタイバー部２１より伸びているストッパー２２ａ、２２ｂを、図５及び図６に示すように、切断パンチ３１によって上から下へと打ち抜いて切断し、図７に示すような状態とした後、図８に示すように、遮光性樹脂３２によって封止して光結合半導体装置が完成する。
【００２６】
ここで、光透過性樹脂１８、２８は、既に硬化処理により硬化しているため、ストッパー２２ａ、２２ｂを切断しても絶縁フィルム２０のマウント状態が変わることはなく、ストッパー２２ａ、２２ｂを切断しても問題とはならない。
【００２７】
また、ストッパー２２ａ、２２ｂが切断可能であるため、絶縁フィルム２０をマウントして２枚のリードフレーム１６、２６を対向させた後は、ストッパー２２ａ、２２ｂが遮光性樹脂３１とともに樹脂封止されることはない。
【００２８】
さらに、ストッパー２２ａ、２２ｂは、タイバー部２１より切断されるため、樹脂封止の際に遮光性樹脂３２の流れを妨げることはなく、遮光性樹脂３２の未充填という問題も発生しない。
【００２９】
上記各実施例において、光結合半導体装置のリードの本数が増加した場合についても同様の構造を取ることができる。
【００３０】
すなわち、図９に示すように、リードの本数が増えた場合でも、上記実施の形態と略々同様の製造工程となるが、相違点としては、ストッパー３４ａ〜３４ｃの本数を増やして絶縁フィルム３５を支持する点である。
【００３１】
同図に示すように、リード３３の本数が増えると、必ずしもストッパー３４ａ、３４ｂが装置の中心付近に配置されるとは限らない。本実施の形態では、リード３３間から各々ストッパー３４ａ、３４ｂをタイバー部３６から水平に複数本延設している。ストッパー３４ｃは、タイバー部３６のディンプル角に沿って任意の位置で水平方向に伸びている。これにより、絶縁フィルム３５は、支持点３７〜４０の４点にて支持される。
【００３２】
そして、上述の実施の形態と同様の工程を経て発光素子及び受光素子に光透過性樹脂を塗布し、硬化処理を施し、ストッパー３４ａ〜３４ｃを除去し、遮光性樹脂で封止することにより光結合半導体装置を製造することができ、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３３】
本実施の形態では、リード３３の本数が増えることによって、絶縁フィルム３５の寸法も大きくなるが、このような構造にすることによって、絶縁フィルム３５が大きくなっても安定してマウントすることができる。その結果、さらに高絶縁耐圧の光結合半導体装置を提供することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、遮光性樹脂の未充填を防止しながら、高品質かつ高絶縁耐圧の光結合半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法における絶縁フィルムのマウント状態を示す図である。
【図２】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法において絶縁フィルムを支持した状態を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法においてリードフレームを対向させた状態を示す図である。
【図５】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法においてストッパーを切断した状態を示す図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視図である。
【図７】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法においてストッパーを切断した後の状態を示す図である。
【図８】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法において樹脂封止を行った状態を示す図である。
【図９】本発明にかかる光結合半導体装置の製造方法の他の実施の形態において絶縁フィルムをマウントした後の状態を示す平面図である。
【図１０】従来の光結合半導体装置の製造方法の一例を示す図である。
【図１１】従来の光結合半導体装置の製造方法の他の例を示す図である。
【図１２】従来の光結合半導体装置の製造方法の他の例を示す図である。
【図１３】図１２の光結合半導体装置の製造方法のリードフレームストッパ部等を示す斜視図である。
【符号の説明】
１６        受光側リードフレーム
１７        受光素子
１８        光透過性樹脂
１９        ボンディングワイヤー
２０        絶縁フィルム
２１        タイバー部
２２ａ    ストッパー
２２ｂ    ストッパー
２３        第１支持点
２４        第２支持点
２５        ディンプル角
２６        発光側リードフレーム
２７        発光素子
２８        光透過性樹脂
２９        ボンディングワイヤー
３１        切断パンチ
３２        遮光性樹脂
３３        リード
３４ａ    ストッパー
３４ｂ    ストッパー
３４ｃ    ストッパー
３５        絶縁フィルム
３７〜４０        支持点
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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