(57)【要約】【課題】赤外線通信デバイスの小型化、低背型に対応しつつ、耐電磁ノイズの性能向上を図る。【解決手段】配線パターンが施された基板１上に半導体チップが実装され、全体が樹脂１３にて封止された半導体装置であって、基板１の上面側の端面１４にシールド用の導電性パターン１５が形成されており、この導電性パターン１５を、本半導体装置を搭載する機器の回路基板のＧＮＤパターンのエリアに装着することで、シールドケースが無くても半導体装置のシールドを可能とする。この場合、導電性パターン１５の上にシールド性の高い例えば金めっきを施すことにより、電磁ノイズの感度が高くなり、シールド効果（耐電磁ノイズ効果）を高めることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが施された基板上に半導体チップが実装され、全体が樹脂にて封止された半導体装置であって、前記基板の上面側の端面にシールド用の導電性パターンが形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記導電性パターンが銅箔パターンであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記銅箔パターンにシールド性の高いめっきを施すことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記めっきが金めっきであることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電性パターンに導電性接着剤を介してシールドケースが装着されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記シールドケースが金めっきされていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記導電性パターン部に銀ペーストを介してシールドケースが装着されていることを特徴とする請求項４または請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
配線パターンが施された基板上に半導体チップが実装され、全体が樹脂にて封止された半導体装置であって、前記基板の下面側の端面に導電性パターンが形成されるとともに、この導電性パターン部分を金型で抜き打ち成形することにより、前記配線パターンに接続される必要な数及び形状の端子が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
前記端子の形状が、外部に突出した断面矩形状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記端子の端面に金めっきが施されていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
半導体チップを搭載するための配線パターンが縦横に形成された基板上の各配線パターンに半導体チップを実装して全体を樹脂封止した後、各半導体チップの上面側となる端面部分及び下面側となる端面部分に沿って縦長のスルーホールを形成し、スルーホール内にめっきを施して導電性パターンを形成した後、半導体チップの下面側の端面部分に形成された導電性パターン部分を含む前記スルーホール部分を金型で抜き打ち成形することにより、半導体チップの上面側の端面部分にシールド用の導電性パターンを形成し、半導体チップの下面側の端面部分に必要な数及び形状の端子を形成した後、前記スルーホールに直交する方向で切断することにより個々の半導体装置に分割することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体チップの上面側の端面部分に形成されたシールド用の導電性パターンに導電性接着剤を介してシールドケースを装着することを特徴とする請求項１１に記載の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、光を使ったデータ通信用やセンサ用に使用される半導体装置に係り、より詳細には、赤外線通信デバイスに使用される半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体装置である例えば赤外線通信デバイスの製造方法について、図７を参照して説明する。
【０００３】
まず、縦横方向に図示しない複数の配線パターンを形成した基板１０１を用意し、基板１０１の各配線パターンに、図示しない発光ダイオードチップ、フォトダイオードチップ、ＩＣチップ等の各種半導体チップを搭載し、ダイボンド、ワイヤボンド等によって実装した後、その全体を発光レンズ部及び受光レンズ部とともに樹脂モールドすることによって、縦横方向に複数個の半導体装置ブロック（半導体装置単体）Ａ，Ａ・・・を形成する。図８はこの状態を示しており、図中、破線で示す線が縦方向及び横方向のダイシングラインである。この後、縦方向のダイシングラインに沿って、各半導体装置ブロックＡ，Ａ・・・の端子形成位置にドリル等で穿設して円形のスルーホール１０２，１０２・・・を形成し、このスルーホール１０２，１０２・・・の内周面に銅めっきを施した後、ダイシングラインで縦横に切断する。これにより、図８に示す形状の半導体装置が形成される。
【０００４】
図８（ａ）は赤外線通信デバイスを上面側から見た平面図、（ｂ）は赤外線通信デバイスの下面側を背面側から見た斜視図であり、図８（ａ）中の符号１０３は樹脂モールド部、符号１０４は発光レンズ部、符号１０５は受光レンズ部である。
【０００５】
また、図９は、上記構成の赤外線通信デバイスの基板１０１の上端面１０１ａに接着剤１０６を介してシールドケース１０７を装着した状態を示している。ただし、図９では、装着したシールドケース１０７を透視した状態で図示している。
【０００６】
このような構成の赤外線通信デバイス（以下、単に「デバイス」ともいう。）は、データ通信を目的とした光無線通信分野においてパソコンやＰＤＡ、プリンタなど様々な用途に使用されている。しかし、いずれの製品においてもデバイス単体で使用されることは無く、必ず赤外線通信を１つの機能とした機器としてその中に組み込まれている。すなわち、赤外線通信デバイスは機器の内部に装備されるため、その機器自体が発生する電磁ノイズや外部（例えば、携帯電話や家電製品など電磁波を発する製品等）からの電磁ノイズの影響でデバイスの通信が妨げられるといった問題があった。そこで、これらの耐電磁ノイズ強化策として、従来はデバイスにシールドケースを被せてシールドしたり（例えば、特許文献１参照）、ＩＣ回路内に耐電磁ノイズ対策の回路を追加することにより強化していた。
【０００７】
また、近年、赤外線通信を必要とする媒体（主にパソコン、ＰＤＡなどの情報端末機器等）の小型化、低背型といった顧客のニーズに伴い、媒体内の電磁ノイズ環境は従来より厳しくなっているにも関わらず、デバイスの小型化に伴うシールドケースの未装着や、端子ピッチを狭くして端子面積を小さくするなどの対策が必要となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１２７３１０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、赤外線通信デバイスの小型化により、耐電磁ノイズ対策を従来以上に強化する必要があるにも関わらず、現実にはシールドケースの未装着により耐電磁ノイズが弱くなってデバイスが誤動作し、確実な通信が行えなくなっていた。特に最近では、データ通信の高速化に伴いノイズによる影響が軽視できない状況となっている。
【００１０】
また、従来まではシールドケースを装着することである程度の耐ノイズ特性はあったものの、最近の携帯電話の普及により電磁ノイズの環境下はさらに悪化の一途をたどっており、シールドケースの装着だけでは完全な対策とは言えなくなってきている。また、シールドケースの装着においても、上記特許文献１のものは、図９に示した赤外線通信デバイスと同様、シールドケースを接着剤でデバイスに単に接着しているだけであり、デバイスとの導通が取れていないため、ＧＮＤ接続用に端子を設ける必要があった。そのため、デバイスそのものが大きくなってしまうといった問題があった。
【００１１】
また、その他の電磁ノイズ対策として、ＩＣ回路内に耐電磁ノイズ対策の回路を追加する構成では、回路素子数がかなり多くなり、ＩＣチップ面積が大きくなるため、コストアップ及びデバイス形状の大型化につながるといった問題があった。
【００１２】
一方、デバイスの端子部を機器の回路基板に実装するときの実装強度アップに関しては、従来、図８（ｂ）に示すように、基板１０１に形成する端子用のスルーホール１０２の径を小さくし、半田の付着面積を大きくしていたが、スルーホール１０２の径が小さいためにダイシング精度が問われ、実際にズレやそのストレスにより、端子が無くなったり、端面の銅泊が剥離して不良となったりして、歩留りの低下によるコストアップを招いていた。
【００１３】
本発明は係る問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、デバイスの小型化、低背型に対応しつつ、耐電磁ノイズの性能向上を図った半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、配線パターンが施された基板上に半導体チップが実装され、全体が樹脂にて封止された半導体装置であって、前記基板の上面側の端面にシールド用の導電性パターンが形成されたものである。この場合、前記導電性パターンを銅箔で形成する。このように、基板の上面側の端面にシールド用の導電性パターンを形成し、この導電性パターンを、本半導体装置を搭載する機器の回路基板のＧＮＤパターンのエリアに装着することで、シールドケースが無くても半導体装置がシールドされることになる。この場合、銅箔の上にシールド性の高い例えば金めっきを施すことにより、電磁ノイズの感度が高くなり、シールド効果（耐電磁ノイズ効果）を高めることができる。
【００１５】
また、前記導電性パターンに導電性接着剤を介してシールドケースを装着してもよい。この場合、シールドケースの表面に金めっきを施しておいてもよい。これにより、さらにシールド効果を高めることができる。また、金めっきを施すことで、銅箔の表面酸化による半田不良の発生や接触抵抗の影響による特性不良の発生を防止することができる。
【００１６】
また、シールドケースに金めっきが施されている場合、または、導電性パターンに金めっきが施されている場合には、導電性パターン部に銀ペーストを施してシールドケースを装着してもよい。これにより、銀ペーストと金めっきとの相性で接着強度を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の半導体装置は、配線パターンが施された基板上に半導体チップが実装され、全体が樹脂にて封止された半導体装置であって、前記基板の下面側の端面に導電性パターンが形成されるとともに、この導電性パターン部分を金型で抜き打くことにより、前記配線パターンに接続される必要な数及び形状の端子が形成されたものである。このように端子部分を打ち抜き成形することで、端子端面に銅箔が形成され、かつ、その銅箔面積を従来構造の半導体装置の端子端面の銅箔面積より大きくすることができるため、機器の回路基板への実装強度を向上することができる。
【００１８】
この場合、端子形状を、外部に突出した断面矩形状に形成することで、半導体装置を機器の回路基板に実装するときに、位置ずれによるセルフアライメントが働き、リフロー実装時に位置精度の高い実装が可能となる。
【００１９】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体チップを搭載するための配線パターンが縦横に形成された基板上の各配線パターンに半導体チップを実装し、ダイボンドやワイヤボンドを経て全体を樹脂封止した後、各半導体チップの上面側となる端面部分及び下面側となる端面部分に沿って縦長のスルーホールを形成し、スルーホール内にめっきを施して導電性パターンを形成した後、半導体チップの下面側の端面部分に形成された導電性パターン部分を含む前記スルーホール部分を金型で抜き打ち成形することにより、半導体チップの上面側の端面部分にシールド用の導電性パターンを形成し、半導体チップの下面側の端面部分に前記配線パターンに接続される必要な数及び形状の端子を形成した後、前記スルーホールに直交する方向で切断することにより個々の半導体装置に分割するものである。
【００２０】
本発明の製造方法によれば、個々の半導体装置の基板作成時に同時に、半導体チップの上面側となる端面部分にシールド用の導電性パターンを形成できるので、ダイシングによって個々に分割した後は、その半導体装置の端面に形成された導電性パターンを機器の回路基板に形成されたＧＮＤパターンのエリアに装着することで、シールドケースが無くても半導体装置をシールドすることができる。また、半導体チップの下面側の端面部分の形成に際しては、金型による打ち抜きによって端子を特殊形状に加工することで、従来よりもその端子端面の銅箔面積を大きくとれるため、機器の回路基板への実装強度を向上させることができる。
【００２１】
この場合、半導体チップの上面側の端面部分に形成されたシールド用の導電性パターンに導電性接着剤を介してシールドケースを装着してもよい。このように、シールドケースを半導体装置の導電性パターンに接着することにより、シールドケースを外側でＧＮＤに接続するためのシールドケース端子が不要となるため、シールドケースの小型化が可能であり、また、半導体装置の回路基板への実装時にシールドケース浮きによる実装不良なども解消することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１及び図２は、本発明の半導体装置の外観図であり、図１は半導体装置を上面側から見た平面図、図２は半導体装置の下面側を背面より見た斜視図である。
【００２４】
この半導体装置は、図示しない配線パターンが施された基板１上に図示しない発光ダイオードチップ、フォトダイオードチップ、ＩＣチップ等の各種チップを搭載し、ダイボンド、ワイヤボンド等によって実装した後、その全体を発光レンズ部１１及び受光レンズ部１２とともに樹脂モールド１３を施すことによって形成されている。そして、本実施の形態では、このような構造の半導体装置の基板１の上面側の端面１４に、後述する製造方法によって、シールド用の導電性パターン１５が形成されており、基板１の下面側の端面１６に、後述する製造方法によって、内部配線パターンに接続される複数の端子１７が形成されている。
【００２５】
このように、基板１の上面側の端面１４にシールド用の導電性パターン１５を形成し、この導電性パターン１５を、この半導体装置を搭載する機器の回路基板のＧＮＤパターンのエリアに装着することで、シールドケースが無くても電磁ノイズから半導体装置をシールドすることができる。
【００２６】
導電性パターン１５は、本実施の形態では銅箔で形成されている。この場合、導電性パターン（以下、「銅箔パターン」ともいう。）１５の表面に、シールド性の高い例えば金めっきが施されていてもよい。金めっきを施すことで、銅箔の表面酸化による半田不良の発生や接触抵抗の影響による特性不良の発生を防止することができる。また、銅箔の上にシールド性の高い例えば金めっきを施すことで、電磁ノイズの感度が高くなり、シールド効果（耐電磁ノイズ効果）を高めることができる。
【００２７】
また、図３に示すように、基板１の上面側の端面１４に形成された銅箔パターン１５に導電性接着剤１８を塗布し、この部分にシールドケース２を装着して接着硬化させることにより、各レンズ部１１，１２を除く半導体装置全体をシールドケース２で被覆してもよい。これにより、シールド効果をより高めることができる。また、シールドケース２を銅箔パターン１５に接着することにより、シールドケースを外側でＧＮＤに接続するためのシールドケース端子が不要となるため、シールドケースの小型化が可能となる。
【００２８】
この場合、シールドケース２の表面に金めっきを施しておいてもよい。これにより、さらにシールド効果を高めることができる。また、金めっきを施すことで、銅箔パターン１５の表面酸化による半田不良の発生や接触抵抗の影響による特性不良の発生を防止することができる。
【００２９】
また、銅箔パターン１５に金めっきが施されている場合、または、シールドケース２に金めっきが施されている場合には、銅箔パターン１５部分に銀ペーストを施してシールドケース２を装着してもよい。これにより、銀ペーストと金めっきとの相性で接着強度を向上させることができる。
【００３０】
一方、基板１の下面側の端面１６に形成された複数の端子１７は、基板１の下面側の端面１６に形成された導電性パターン部分を金型で打ち抜く（これについては、後述の製造方法で説明する。）ことによって、必要な数及び形状に形成されている。端子１７の形状は、本実施の形態では図２に示すように、外部に突出した断面矩形状に形成されている。この場合、図４に端子先端部を拡大して示すように、端面１７ａの両側を面取り状にカットすることにより、端子１７の端面１７ａ、すなわち半田面積をΔＳだけ広げることができる。これにより、機器の回路基板への実装時、実装強度が向上することになる。
【００３１】
次に、上記構成の半導体装置の製造方法について、図５及び図６に示す各工程図を参照して説明する。
【００３２】
まず、縦横方向に複数個の配線パターンを形成した基板１を用意し、基板１の各配線パターンに、発光ダイオードチップ、フォトダイオードチップ、ＩＣチップ等の各種半導体チップを搭載し、ダイボンド、ワイヤボンド等によって実装した後、その全体を発光レンズ部及び受光レンズ部とともに樹脂モールドすることによって、縦横方向に複数個の半導体装置ブロック（半導体装置単体）Ｂ，Ｂ・・・を形成する。図５（ａ）はこの状態を示している。
【００３３】
次に、図５（ｂ）に示すように、縦方向に配置された各半導体装置ブロックＢ，Ｂ・・・（以下、各列の半導体装置ブロックをまとめて「列ブロック群」という。）の上面側となる端面部分（図中、左側の端面）及び下面側となる端面部分（図中、右側の端面）に沿ってそれぞれ縦長のスルーホール３１，３２を形成し、これらスルーホール３１，３２内にめっきを施して導電性パターン３３を形成する。
【００３４】
次に、図５（ｃ）に示すように、横方向に隣接する列ブロック群Ｂ１，Ｂ２・・・のそれぞれの間に、打ち抜き用の金型４１をそれぞれ配置する。
【００３５】
ここで、この金型４１は、図６（ａ）に一部を拡大して示すように、列ブロック群Ｂ１の下面側となる端面部分に沿って形成されたスルーホール３２に対峙する左側側面部４１ａが、形成する端子の数及びその形状に適合した櫛歯形状に形成されており、列ブロックＢ２の上面側となる端面部分に沿って形成されたスルーホール３１に対峙する右側側面部４１ｂは、スルーホール３１に施された導電性パターン３３の全体を残し、基板１部分のみを切除するために、列ブロック群Ｂ２から離れた側のスルーホール３１の縁部３１ａに沿って直線状に形成されている。
【００３６】
そして、このような形状の金型４１によって基板１を抜き打ち加工することにより、図６（ｂ）に示すように、上面側となる端面部分に銅箔パターン１５が形成され、下面側となる端面部分に複数個の端子１７，１７・・・が形成された列ブロック群Ｂ１，Ｂ２・・・が形成される。すなわち、銅箔パターン１５と端子１７，１７・・・とを同時に形成することができる。
【００３７】
最後に、このように列ブロック群Ｂ１，Ｂ２・・・が形成された基板１を、図６（ｂ）に破線で示すダイシングラインＬに沿って行方向にダイシングすることにより、個々の半導体装置に分割する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体装置及びその製造方法によれば、基板の上面側の端面にシールド用の導電性パターンを形成し、この導電性パターンを、本半導体装置を搭載する機器の回路基板のＧＮＤパターンのエリアに装着することで、シールドケースが無くても半導体装置を電磁ノイズからシールドすることができる。この場合、導電性パターンの上にシールド性の高い例えば金めっきを施すことにより、電磁ノイズの感度が高くなり、シールド効果（耐電磁ノイズ効果）を高めることができる。また、従来品で対策してきた電磁ノイズにおけるＩＣ回路が無くなり、シールドケースも無くすことが可能となるため、必要回路部品が削除でき、低コスト化及び小型化が図れるとともに、電磁ノイズに対して誤動作することなく高速通信が可能となる。
【００３９】
また、導電性パターンに導電性接着剤を介してシールドケースを装着するとともに、このシールドケースの表面に金めっきを施しておくことにより、さらにシールド効果を高めることができる。また、金めっきを施すことで、銅箔の表面酸化による半田不良の発生や接触抵抗の影響による特性不良の発生を防止することができる。
【００４０】
また、半導体装置の下面側に形成される端子形状を、外部に突出した断面矩形状に形成することで、半導体装置を機器の回路基板に実装するときに、位置ずれによるセルフアライメントが働き、リフロー実装時に位置精度の高い実装が可能となる。さらに、半導体装置の下面側の端面部分の形成に際しては、金型による打ち抜きによって端子を特殊形状に加工することで、従来よりもその端子端面の銅箔面積を大きくとれるため、機器の回路基板への実装強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置を上面側から見た平面図である。
【図２】本発明の半導体装置の下面側を背面より見た斜視図である。
【図３】本発明の半導体装置にシールドケースを装着した状態を上面側から透視した状態で示す平面図である。
【図４】本発明の半導体装置の端子先端部の一部拡大図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図７】従来の半導体装置の製造方法を説明するための一工程図である。
【図８】（ａ）は、従来の半導体装置を上面側から見た平面図、（ｂ）は、半導体装置の下面側を背面より見た斜視図である。
【図９】従来の半導体装置にシールドケースを装着した状態を上面側から透視した状態で示す平面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  シールドケース
１１  発光レンズ部
１２  受光レンズ部
１３  樹脂モールド
１４  上面側の端面
１５  導電性パターン（銅箔パターン）
１６  下面側の端面
１７  端子
１８  導電性接着剤
４１  金型
【図１】
2004273624.tif 000003
【図２】
2004273624.tif 000004
【図３】
2004273624.tif 000005
【図４】
2004273624.tif 000006
【図５】
2004273624.tif 000007
【図６】
2004273624.tif 000008
【図７】
2004273624.tif 000009
【図８】
2004273624.tif 000010
【図９】
2004273624.tif 000011