(57)【要約】  方法が開示される。その方法は、リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを備えた基板を形成することを含む。モールディング・コンパウンドはリードフレームの内部空間を充填し、且つダム構造を形成する。基板の上には、光エミッタ及び光レシーバが配置される。光エミッタと光レシーバの間には、光透過性媒体が形成される。
2010524260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを有する基板を形成するステップであって、前記モールディング・コンパウンドは、前記リードフレームの内部空間を充填し、且つダム構造を形成するステップと、
前記基板の上に光エミッタを実装するステップと、
前記基板の上に光レシーバを実装するステップと、
前記光エミッタと光レシーバの間に光透過性媒体を形成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記基板を形成するステップが、
成形ダイを備えた成形ツールの中に前記リードフレームを配置すること、
前記成形ダイの間にモールディング・コンパウンドの前駆体を提供すること、及び
前記モールディング・コンパウンドを固化すること
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ダム構造が、連続する内側縁部を有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記光エミッタ及び前記光レシーバを、前記基板内の前記リードフレームにワイヤボンディングするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リードフレームが、前記モールディング・コンパウンド内の窓部によって画定されるパッドを含み、また
前記パッドの上に導電性構造物を堆積させるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ダム構造が、前記導電性構造物の少なくとも１つを前記パッドの上に支持する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記リードフレームが銅を含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記導電性構造物がはんだボールであり、前記はんだボールが、前記光エミッタ・デバイス及び前記光レシーバ・デバイスの高さより大きい高さを有する請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記モールディング・コンパウンドによって前記基板の中に窓部が形成され、また
前記基板を形成するステップが、前記窓部をポッティング材で充填することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記光エミッタ及び光レシーバを支持するのと反対側の前記基板の面上に層を形成するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板上にはんだ構造物を堆積させて、光カプラ・パッケージを形成するステップと、
前記光カプラ・パッケージを裏返すステップと、
前記光カプラ・パッケージを回路基板に実装するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
光カプラ・パッケージにおいて
リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを有する基板であって、前記モールディング・コンパウンドが、前記リードフレーム内のギャップを充填し、且つダム構造を形成し、前記ダム構造が、前記リードフレーム内の前記ギャップを充填する前記モールディング・コンパウンドの少なくとも一部と一体化している基板と、
前記基板上の光エミッタと、
前記基板上の光レシーバであって、前記光エミッタ及び該光レシーバは、前記リードフレームに電気的に結合されている光レシーバと、
前記光エミッタと光レシーバの間に配設された光透過性媒体と
を有する光カプラ・パッケージ。
【請求項１３】
前記光エミッタ及び光レシーバの高さより大きい高さを有する、前記基板上の複数の導電性構造物をさらに含む請求項１２に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項１４】
前記導電性構造物がはんだボールである請求項１３に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項１５】
前記モールディング・コンパウンドが窓部を形成し、また前記基板が、前記窓部を充填するポッティング材をさらに含む請求項１２に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項１６】
前記光エミッタ及び前記光レシーバを前記基板内の前記リードフレームに結合するワイヤボンドをさらに含む請求項１２に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項１７】
前記光透過性媒体上に反射コーティングをさらに含む請求項１２に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項１８】
回路基板と、
前記回路基板に実装された請求項１３に記載の光カプラ・パッケージと
を含む電気組立体。
【請求項１９】
請求項１８に記載の電気組立体を含むシステム。
【請求項２０】
光カプラ・パッケージにおいて、
リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを有する基板であって、前記モールディング・コンパウンドが前記リードフレーム内のギャップを充填し、ダム構造がデバイス実装領域を画定している基板と、
前記基板上の光エミッタと、
前記基板上の光レシーバであって、前記光エミッタ及び該光レシーバは、前記リードフレームに電気的に結合されている光レシーバと、
前記光エミッタと光レシーバの間に配設された光透過性媒体と、
前記ダム構造に接触する複数の導電性構造物と
を有する光カプラ・パッケージ。
【請求項２１】
前記導電性構造物がはんだボールである請求項２０に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項２２】
前記光エミッタ・デバイス及び前記光レシーバ・デバイスを前記リードフレームに結合するワイヤボンドをさらに含む請求項２０に記載の光カプラ・パッケージ。
【請求項２３】
回路基板と、
前記回路基板に実装された請求項２０に記載の光カプラ・パッケージと
を含む電気組立体。
【請求項２４】
請求項２３に記載の電気組立体を含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光カプラ・パッケージは、光透過性媒体を介して光レシーバ・デバイスに光学的に結合される少なくとも１つの光エミッタ・デバイスを含む。この構成によって、光エミッタ・デバイスを含む１つの電気回路から、光レシーバ・デバイスを含む別の電気回路へ情報を伝えることが可能になる。２つの回路の間では、高度な電気的分離が維持される。情報は絶縁ギャップを光学的に横切って伝えられるため、伝達は一方向である。例えば光レシーバ・デバイスは、光エミッタ・デバイスを含む回路の動作を変更することができない。この特徴は、例えばエミッタをマイクロプロセッサ又は論理ゲートを用いた低電圧回路によって駆動することができ、一方、出力用の光レシーバ・デバイスを高電圧のＤＣ又はＡＣ負荷回路の一部とすることができるため重要である。光学的分離によって、比較的対立的な出力回路によって引き起こされる入力回路の損傷も防止される。
【０００２】
一般的な光カプラ・パッケージのフォーマットは、デュアル・インライン・パッケージ、すなわちＤＩＰである。このパッケージは、集積回路を収容するのに広く用いられ、また従来型の光カプラにも用いられる。４、６、８又は１６個のピンを有する様々なバージョンの光カプラのＤＩＰパッケージが、一般的に製造されている。
【０００３】
改善された光カプラ・パッケージを図１（ａ）に示す。図１（ａ）は、光カプラ・パッケージ９００の斜視図を示している。光カプラ・パッケージ９００は、基板９０２、及び光透過性材料を含む「グロブ・トップ」９０６を含む。グロブ・トップ９０６は、前述の光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイスを覆い、それらを外部環境から保護する。基板９０２の上にははんだボール９０４が存在し、グロブ・トップ９０６を囲む。使用時には、光カプラ・パッケージ９００を裏返し、回路基板などに実装する。
【０００４】
図１（ａ）に示すパッケージ９００は効果的であるが、図１（ａ）の中間パッケージ構造９０１によって示すように、製造中に起こり得る１つの問題は、グロブ・トップ９０６が、はんだボール９０４（図１（ｂ））を配置するパッド９０５の方へオーバーフローする可能性があることである。グロブ・トップ９０６は、一般に基板９０２の上に液体又は半固体の形で堆積させ、硬化させる。硬化していないグロブ・トップ９０６は、硬化する前に流れ、パッド９０５の上へオーバーフローする可能性がある。これが生じた場合には、はんだボール９０４をパッド９０５の上に配置することができなくなる恐れがあり、中間パッケージ構造９０１の再加工が必要になる可能性がある。
【０００５】
グロブ・トップ９０６を形成するとき、グロブ・トップ９０６を閉じ込める（グロブ・トップ９０６の範囲を制限する）ために、基板９０２の上にダム構造を別に堆積させることが可能である。しかし、これには追加の工程ステップが必要であり、最終的に形成されるパッケージの全体的な費用を増大させる。またダムは、グロブ・トップ９０６を形成するときにそれがオーバーフローするのを防止するだけであり、他の機能を果たすものではない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施例は、こうした問題及び他の問題に、個々に及び包括的に対処するものである。
【０００７】
本発明の実施例は、光カプラ・パッケージ及びそれを形成する方法を対象としている。
【０００８】
本発明の一実施例は方法を対象としている。その方法は、リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを備えた基板を形成することを含む。モールディング・コンパウンドは、リードフレームの内部空間を充填し、ダム構造を形成する。基板の上には、光エミッタ及び光レシーバが実装される。光エミッタと光レシーバの間には、光透過性媒体が形成される。
【０００９】
本発明の他の実施例は、リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを備えた基板を含む光カプラ・パッケージを対象としている。モールディング・コンパウンドはリードフレーム内のギャップを充填し、ダム構造を形成する。ダム構造は、リードフレーム内のギャップを充填するモールディング・コンパウンドの少なくとも一部と一体化している。基板の上には、光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイスが存在する。光エミッタと光レシーバの間には、光透過性媒体が配設される。
【００１０】
本発明の他の実施例は、リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを備えた基板であって、モールディング・コンパウンドがリードフレーム内のギャップを充填し、ダム構造がデバイス実装領域を画定する基板を含む光カプラ・パッケージを対象としている。基板の上には、光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイスが存在する。光エミッタと光レシーバの間には光透過性媒体が配設され、基板の上には複数の導電性構造物が存在する。導電性構造物はダム構造と接触する。
【００１１】
以下では、本発明のこうした実施例及び他の実施例についてさらに詳しく説明する。
【００１２】
図面では、類似の番号は類似の要素を示し、一部の要素については説明を繰り返さないこともある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１（ａ）】光カプラ・パッケージの上面斜視図である。
【図１（ｂ）】グロブ・トップがオーバーフローした状態の、中間光カプラ・パッケージ構造の平面図である。
【図２（ａ）】パッケージ内のデバイスを示す、本発明の実施例による光カプラ・パッケージの斜視図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）に示す光カプラ・パッケージの上面斜視図である（パッケージ内のデバイスは示さず）。
【図２（ｃ）】裏返した、図２（ｂ）に示すパッケージを示す図である。
【図３（ａ）】リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを示す図である。
【図３（ｂ）】事前成形された基板の上面を示す図である。
【図３（ｃ）】事前成形された基板の底面を示す図である。
【図４（ａ）】形成されるときの光カプラ・パッケージの斜視図である。
【図４（ｂ）】形成されるときの光カプラ・パッケージの斜視図である。
【図４（ｃ）】形成されるときの光カプラ・パッケージの斜視図である。
【図４（ｄ）】形成されるときの光カプラ・パッケージの斜視図である。
【図４（ｅ）】形成されるときの光カプラ・パッケージの斜視図である。
【図４（ｆ）】図４（ｅ）に示す光カプラ・パッケージの側断面図である。
【図５（ａ）】リードフレームの平面図である。
【図５（ｂ）】事前成形された基板の上面図である。
【図５（ｃ）】図５（ｂ）に示す、事前成形された基板の側断面図である。
【図５（ｄ）】デバイスが実装され、ワイヤボンドが形成された後の光カプラ・パッケージの上面図である。
【図５（ｅ）】事前成形された基板の上にはんだ構造が配置された後の光カプラ・パッケージの上面図である。
【図５（ｆ）】光カプラ・パッケージ内のリードフレームの一部をエッチングする必要がない、本発明の実施例による光カプラ・パッケージの側断面図である。
【図６（ａ）】他の光カプラ・パッケージの実施例の側断面図である。
【図６（ｂ）】他の光カプラ・パッケージの実施例の側断面図である。
【図６（ｃ）】他の光カプラ・パッケージの実施例の側断面図である。
【図６（ｄ）】他の光カプラ・パッケージの実施例の側断面図である。
【図６（ｅ）】他の光カプラ・パッケージの実施例の側断面図である。
【図７（ａ）】事前成形された基板の底面斜視図である。
【図７（ｂ）】図７（ａ）に示す事前成形された基板を備え、プリント回路基板に実装された光カプラ・パッケージの底面斜視図である。
【図８】他の光カプラ・パッケージの側断面図である。
【図９（ａ）】２組の成形ダイを備えた成形ツールを用いる成形工程の概略図である。
【図９（ｂ）】２組の成形ダイを備えた成形ツールを用いる成形工程の概略図である。
【図９（ｃ）】２組の成形ダイを備えた成形ツールを用いる成形工程の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施例は、光カプラ・パッケージを対象としている。光カプラ・パッケージはそれぞれ、光エミッタ・デバイス（例えば発光ダイオード）及び光レシーバ・デバイス（例えばフォトダイオード）を含むことができる。光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイスは、リードフレーム及びモールディング・コンパウンドを含む事前成形された基板に実装することが可能であり、デバイスと基板の間にはワイヤボンドが形成され、次いで光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイスが、光透過性の結合ゲル、及び不透明で反射性の高いエポキシ樹脂ベースのポリマーで被覆される。
【００１５】
制御チップなどの論理デバイスは、リードフレーム・ベースの基板上に存在してもよく、また光カプラ・パッケージの中に存在してもよい。また、トレンチ・ゲートの有無にかかわらず、パワーＭＯＳＦＥＴなどのＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）を含むチップが、基板の上及びパッケージの中に存在してもよい。そうしたチップ又はデバイスは、基板の上に存在することが可能であり、また光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイスなどの構成要素に電気的に結合することができる。
【００１６】
図２（ａ）は、本発明の実施例による光カプラ・パッケージ１００を示している。参照しやすいように、図２（ａ）のパッケージ１００の図は、上面斜視図として特徴付けることができる。パッケージ１００は、最終的には裏返して回路基板（図示せず）に実装することが可能であり、したがって、パッケージ１００の図示した部分は、実際にパッケージ１００が回路基板に実装されるときには底面図になる可能性がある。
【００１７】
パッケージ１００は、事前成形された基板１０を備えている。基板１０は、リードフレーム１、及びリードフレーム１の上に被覆されたモールディング・コンパウンド２を含む。リードフレーム１は、光レシーバ・デバイス及び光エミッタ・デバイスを含む２つ以上のデバイスが配置される、ダイ取り付け領域を含むことができる。ダイ取り付け領域から２つ以上のリードが延び、リードフレームの端子を形成することができる。「リードフレーム」という用語は、（例えばエッチングによって）処理されていることも処理されていないこともあり得るリードフレームを含む。
【００１８】
リードフレーム１は、任意の適切な金属を含むことが可能であり、また任意の適切な厚さのものとすることができる。例えば機械的強度の高い銅合金が好ましい。リードフレーム１は、エッチングされた領域又はエッチングされていない領域において、約０．２ｍｍ（８ミル）以下の厚さを有することができる。エッチング工程は、当業者には周知である。リードフレーム１は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ又はＡｇなどのめっき層を含むこともできる。この例では、リードフレーム１は部分的にエッチングされている。
【００１９】
基板１０のモールディング・コンパウンド２は、基板１０の本体を形成する。モールディング・コンパウンド２は、リードフレーム１の様々なギャップ、及び部分的に又は半分エッチングされた領域を充填する。モールディング・コンパウンド２は、ポリマー材料及び／又は複合材料を含むことが可能であり、そうした材料は、成形後硬化を必要とすることも必要としないこともある。モールディング・コンパウンドは、エポキシ樹脂、硬化剤、エラストマー、非リン系難燃材、潤滑油、シリカ・フィラーなどを含むことができる。モールディング・コンパウンドは、リードフレーム１の半分エッチングされた領域の完全な充填を保証するために、その中で釣り合いのとれた粒径を有することができる。モールディング・コンパウンドはまた、レーザ・マーキング・コントラストを改善するために、十分な量のカーボンブラック顔料を含むこともできる。モールディング・コンパウンド２の構成材料の残部を構成する材料は、基板の反りを防止するために用いることができる。
【００２０】
図２（ａ）〜２（ｃ）に示すように、リードフレーム１の上面と底面の両方がモールディング・コンパウンド２で被覆されるため、事前成形された基板１０を「両面オーバーモールド（ｔｗｏ−ｓｉｄｅｄ  ｏｖｅｒｍｏｌｄｅｄ）」構造にすることができる。
【００２１】
基板１０の上に、光エミッタ３（例えば、ＡｌＧａＡｓで製造されたＬＥＤダイ）が実装される。光エミッタ３は、光カプラに順方向電流が印加されると光子を発生させ、その結果、ダイ３の中のＰ−Ｎ接合からの発光が生じる。約０．２３ｍｍ（９ミル）以下の高さを有するＬＥＤダイを使用することができる。
【００２２】
いくつかのケースでは、基板１０の上に、光レシーバ・デバイス４（例えばシリコン・フォトトランジスタ）も実装される。光レシーバ・デバイス４は、光エミッタ・デバイス３によって放出された光を検出して、それを電子に変換し、その結果、光カプラ・パッケージ１００の出力部に電流が生じる。いくつかの実施例では、光レシーバ・デバイス４は約８ミル以下の高さを有することができる。
【００２３】
ダイ取り付け材料（図示せず）は、光エミッタ及び光レシーバ・デバイス３、４の裏面を、基板１０上のそのそれぞれの指定されたダイ取り付けパッドに結合することができる。ダイ取り付け材料は、任意の導電性の結合材料とすることができる。例には、Ａｇ充填エポキシ樹脂、軟質はんだなどが含まれる。
【００２４】
ボンディング・ワイヤ５が、光エミッタ・デバイス及び光レシーバ・デバイス３、４の端子を、基板１０のリードフレーム１上の対応するボンド・パッドに接続する。ボンディング・ワイヤ５は、任意の適切な延性金属、すなわちＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、又はこれらの金属をドープしたもの、これらの金属の合金などを含むことができる。
【００２５】
ワイヤボンディングされた光エミッタ・光レシーバ・デバイス組立体は、光透過性の透明なゲル材料６（例えばシリコーン又は透明なエポキシ樹脂）を用いて互いに結合される。結合ゲル６の光透過性によって、光エミッタ３から放出された光を光検出器４まで効率的に伝えることが可能になる。結合ゲル６は、ワイヤボンディングされたダイ組立体全体を覆い、放出された光を最大限に伝達するようなほぼ半球形のドームを形成する。
【００２６】
ワイヤボンディングされた光レシーバ・デバイス３及び光エミッタ・デバイス４の上の光透過性の半球ドーム６は、白色の反射コーティング７（例えば白色のエポキシ樹脂のグロブ・トップ・コーティング）で被覆することができる。光反射コーティング７は、放出された光をドームの領域内に留める。コーティング７はドームの形に一致し、透明な結合ゲル６（又は光透過性材料）を全体的に被覆することができる。コーティング７は付着性によってドームを密閉する。本発明のいくつかの実施例では、コーティング７は約０．２ｍｍの最小厚さを有することができる。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、図示された例では、光カプラ・パッケージ１００は、基板１０の角部に位置する４つのはんだボール８を有する。はんだボールは、Ｐｂ−Ｓｎ合金、又はＳｎＡｇＣｕ若しくはＩｎＳｂなどの無鉛はんだを含めた任意の適切な材料を含むことができる。はんだボールについて詳しく説明しているが、代わりに（例えば事前成形された又は電気めっきされた）銅柱などの他の導電性構造物を用いることも可能である。導電性構造物は、フリップ・チップ実装を行うことができるように、パッケージ１００内の光レシーバ４及び光エミッタ３の高さより大きい高さを有する。
【００２８】
図２（ａ）及び２（ｂ）は、「デッド・バグ（ｄｅａｄ  ｂｕｇ：死んだ虫）」位置におけるパッケージ１００を示し、図２（ｃ）は、回路基板１０２に実装されるときの「リブ・バグ（ｌｉｖｅ  ｂｕｇ：生きている虫）」位置におけるパッケージを示している。
【００２９】
図２（ｂ）は、導電性パッド（図示せず）を露出させ、その導電性パッドと実質的に同一平面上にある外面２（ｂ）を含むモールディング・コンパウンド２を示している。この例では、４つのそうした面２（ｂ）がパッケージ１００の角部に存在し、それらは少なくとも部分的にダム構造２（ａ）を画定する。ダム構造２（ａ）は、光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４のための実装パッドを囲み、結合ゲル６を閉じ込め、結合ゲル６がはんだボール８がその上に載せられるパッドの方へ流れないようにする。ダム構造２（ａ）の縁部は、はんだボール８を基板１０に固定するように、はんだボール８を支持する。ダム構造２（ａ）を形成するモールディング・コンパウンド２は、リードフレーム１内のギャップ間にあるモールディング・コンパウンド２の他の部分と一体化している。
【００３０】
図３（ａ）は、エッチングされたリードフレーム１及び成形される前のモールディング・コンパウンド１５の斜視図を示している。エッチングされたリードフレーム１は、はんだボール用の導電性パッド１（ａ）を画定するエッチングされた領域１（ｂ）を含む。リードフレーム１の内部には、デバイス及びワイヤボンド用のさらに他の導電性パッド１（ｃ）が存在する。リードフレーム１の異なる部分の間には、ギャップ１（ｄ）が存在する。一例では、リードフレーム１は０．２５ｍｍの厚さとすることが可能であり、またＮｉＰｄＡｕでめっきした、エッチングされた銅合金のリードフレームとすることができる。
【００３１】
図３（ｂ）は、基板１０の上面斜視図を示している。示されるように、モールディング・コンパウンド２の面２（ｂ）は、導電性パッド１（ａ）の表面と実質的に同一平面上とすることができる。この例では、４つのパッド１（ａ）が、それぞれの角部に１つずつ存在する。ダム構造２（ａ）は、前述の光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４などのデバイスを実装することが可能な、デバイス実装領域１６を囲むことができる。ダム構造２（ａ）は、外面２（ｂ）に対して約０．１０ｍｍの厚さとすることができ、一方、基板１０の厚さは、約０．４５ｍｍ程度とすることができる。この例では、ダム構造２（ａ）は円形の連続する内側縁部を有している。他の実施例では、ダム構造は不連続でもよい。
【００３２】
図３（ｃ）は、基板１０の底面を示している。いくつかの実施例では、基板１０の底面上のオーバーモールドの厚さ（すなわち、底面でのリードフレーム１のモールディング・コンパウンドの厚さ）を、約０．１０ｍｍ未満とすることができる。
【００３３】
基板１０は、任意の適切な工程を用いて形成することができる。好ましい実施例では、２つの成形ダイを備えた成形ツールが用いられる。図９（ａ）〜９（ｃ）は、２組の成形ダイを備えた成形ツールを用いる成形工程の概略図を示している。このタイプの成形ツールを用いて、本明細書に記載される事前成形された基板の任意のものを形成することができる。
【００３４】
図９（ａ）は、リードフレーム１の各部分を締め付ける１組の成形ダイ５５（ａ）、５５（ｂ）の図を示している。リードフレーム１のまわりにモールディング・コンパウンドの前駆体２’を形成することが可能であり、またそれを部分的に固化することができる。図９（ｂ）に示すように、ある時間の後、一方の成形ダイ５５（ｂ）を引っ込めることができ、それまで成形ダイ５５（ｂ）がリードフレーム１を締め付けていた領域を、モールディング・コンパウンド２で充填することが可能になる。図９（ｃ）に示すように、モールディング・コンパウンド２を完全に硬化させた後、他方の成形ダイ５５（ａ）を引っ込めることができ、その結果、基板１０が形成される。
【００３５】
図４（ａ）〜４（ｅ）は、基板１０を形成した後に、光カプラ・パッケージを形成する工程を示している。
【００３６】
図４（ａ）を参照すると、基板１０が得られた後、光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４を、基板１０上の導電性パッドに実装することができる。任意の適切な接着剤（例えば導電性又は非導電性のエポキシ樹脂又ははんだ）を用いて、光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４を実装することができる。エポキシ樹脂を用いる場合には、それを硬化させることができる。
【００３７】
図４（ｂ）を参照すると、光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４を基板１０に実装した後、光エミッタ・デバイス３と隣接する導電性パッドの間、及びに光レシーバ・デバイス４と隣接する導電性パッドの間にワイヤボンド５を形成することができる。サーモソニック若しくは超音波ワイヤボンディング工程、又は他の任意の適切なワイヤボンディング工程を用いることができる。また、ワイヤボンドの代替として、導電性のクリップなどを用いることもできる。
【００３８】
図４（ｃ）を参照すると、基板１０の上に結合ゲル６が堆積される。基板１０の上に堆積させたとき、結合ゲル６は流れることができるが、ダム２（ａ）によって基板１０の所定の位置に閉じ込められる。結合ゲル６を堆積させた後、それを硬化させることができる。
【００３９】
図４（ｄ）を参照すると、次いで結合ゲル６の上に、グロブ・トップ・コーティング７が形成される。グロブ・トップ・コーティング７は、任意の適切なコーティング及び硬化工程を用いて形成することができる。
【００４０】
図４（ｅ）を参照すると、グロブ・トップ・コーティング７の形成後、溶融はんだボールの取り付け、及びリフロー工程を実施することができる。結果として、はんだボール８が基板に取り付けられ、ダム構造２（ａ）と接触する。その後、パッケージ１００が形成される。パッケージ１００がパッケージの配列の形である場合、実施可能な追加の工程には、ソー・シンギュレーション（ｓａｗ  ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ：ソーによる個片化）、テスト、マーク及びＴＮＲが含まれる。
【００４１】
図４（ｆ）は、図４（ｅ）に示すパッケージ１００の側断面図を示している。図示しやすいように、図４（ｆ）にはワイヤボンド５は示していない。
【００４２】
図５（ａ）は、本発明の他の実施例によるリードフレーム１の平面図を示している。図３（ａ）に示すリードフレーム１のように、第１、第２、第３及び第４のリードフレーム部１（ｇ）−１〜１（ｇ）−４の間には、ギャップ１（ｄ）が存在する。図５（ａ）のリードフレーム１とは異なり、この実施例では、リードフレーム１は部分的にエッチング（例えば半分エッチング）されておらず、或いは少なくともはんだ及び／又はデバイスがその上に配置される導電性パッドは、部分エッチングによって形成されない。示されるように、エッチングの有無にかかわらず、リードフレーム１はスタンピングによって簡単に形成することができる。
【００４３】
図５（ａ）には、いくつかのタイバー１（ｉ）も示されている。タイバー１（ｉ）を用いて、リードフレーム１をリードフレームの配列内の他のリードフレームに結合することができ、その結果、多くのパッケージを並行して製造することが可能になる。
【００４４】
図５（ｂ）は、成形後の事前成形された基板１０の平面図を示している。示されるように、モールディング・コンパウンド２がリードフレーム１を被覆している。モールディング・コンパウンド２中に第１の窓部２（ｆ）及びいくつかの第２の窓部２（ｅ）が形成され、それらは、第１及び第２の導電性パッド１（ｇ）−１’、１（ｇ）−２’、１（ｇ）−３’、１（ｇ）−４’、１（ｈ）を画定する導電性の面を露出する。第１の導電性パッド１（ｇ）−１’、１（ｇ）−２’、１（ｇ）−３’、１（ｇ）−４’は、デバイス実装用パッド又はワイヤボンディング用パッドとして用いることができる。第２の導電性パッド１（ｈ）は、はんだボールなどの導電性構造物を接続するためのパッドとして用いることができる。この例では、モールディング・コンパウンド２の第１の窓部２（ｆ）及び第１の窓部２（ｅ）を形成する部分によって、本発明の実施例によるダム構造２（ａ）を形成することができる。
【００４５】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す線５（ｂ）−５（ｂ）に沿った、図５（ｂ）に示す基板の側断面図を示している。図５（ｃ）に示すように、リードフレーム１の縁部をモールディング・コンパウンドの縁部２（ｈ）で被覆することができる。縁部２（ｈ）により、モールディング・コンパウンド２をリードフレーム１に係止し、それによってモールディング・コンパウンド２とリードフレーム１の間が分離する危険性が低減されるという利点がもたらされる。
【００４６】
図５（ｄ）に示すように、（前述の）ダイ取り付け工程を用いて、光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４を導電性パッド１（ｇ）−１’及び１（ｇ）−３’に取り付けることができる。（前述の）ワイヤボンディング工程を用いて、光エミッタ・デバイス３と導電性パッド１（ｇ）−４’、並びに光レシーバ・デバイス４と導電性パッド１（ｇ）−２’の間にワイヤボンドを形成することもできる。
【００４７】
図５（ｅ）〜５（ｆ）に示すように、ダム構造２（ａ）によって画定される導電性パッド１（ｈ）の上に、はんだボール８を堆積させることができる。図５（ｆ）に示すように、はんだボールは、第２の窓部２（ｅ）を形成するダム構造２（ａ）の内側縁部に接触することができる。その後、第１の窓部２（ｆ）の中に、（前述の）結合ゲル及びグロブ・トップ・コーティング構造６６を形成することができる。ダム構造２（ａ）の構成によって、構造６６内の結合ゲル及びグロブ・トップ・コーティングが、はんだボール８又ははんだボール８を載置する導電性パッド１（ｈ）に達するのを防止することができる。
【００４８】
図５（ｆ）を参照すると、リードフレーム１は約８ミルの例示的な厚さｔ３を有することができる。ダム構造２（ａ）を形成する前面のコーティングの厚さｔ１は約５０ミクロンとすることができ、裏面のコーティングの厚さｔ２は約５０ミクロンとすることができる。
【００４９】
図６（ａ）は、図５（ｆ）の実施例と同様の実施例を示し、類似の番号は類似の要素を示している。しかし図６（ａ）では、リードフレーム１は、リードフレーム１の外側縁部に部分的にエッチングされた部分１（ｂ）を含む。これによって、はんだボール８に対する外側のダム構造の支持を不要にすることができる。示されるように、ダム構造２（ａ）は、はんだボール８の内側部分のみがダム構造２（ａ）に接触するように構成することが可能であり、はんだボールが接触する外側のダム構造部分は存在しない。
【００５０】
図６（ｂ）は、基板１０の光エミッタ・デバイス３及び光レシーバ・デバイス４と反対側の面でパッド１（ｉ）を露出させるために、基板１０の底部に別の窓部１４が形成されることを除き、図６（ｂ）の実施例と同様の本発明の他の実施例を示している。露出したパッド１（ｉ）は、リードフレーム１への電気接続を形成する働きをすることができ、或いは窓部１４をポッティング材で充填することができる。
【００５１】
図６（ｃ）は、やはり窓部１４及び露出したパッド１（ｉ）を含むことを除き、図５（ｆ）の実施例と同様の本発明の他の実施例を示している。
【００５２】
図６（ｄ）は、前述の窓部１４の中にポッティング材１５が存在することを除き、図６（ｂ）に示したものと同様の実施例を示している。ポッティング材１５は、モールディング・コンパウンド２と同様の材料を含むことができる。或いは、ポッティング材１５は、モールディング・コンパウンド２より高い熱伝導性又はモールディング・コンパウンド２と同等の絶縁耐力を有する材料を含むことができる。
【００５３】
図６（ｅ）は、前述の窓部１４の中にポッティング材１５が存在することを除き、図６（ｃ）に示したものと同様の実施例を示している。ポッティング材１５は、モールディング・コンパウンド２と同様の材料を含むことができる。或いは、ポッティング材１５は、モールディング・コンパウンド２より高い熱伝導性又はモールディング・コンパウンド２と同等の絶縁耐力を有する材料を含むことができる。
【００５４】
図７（ａ）は、窓部１４及び露出したパッド１（ｉ）を有する基板の裏面の斜視図を示している。モールディング・コンパウンドの縁部２（ｋ）が、窓部１４を画定する。図７（ｂ）は、ポッティング材１５で充填された窓部１４を示している。図示されたパッケージ１００は、回路基板９０（回路基板９０の中に回路の線は示していない）に実装され、電気組立体９２を得ることができる。
【００５５】
図８は、本発明の他の実施例の側断面図を示している。この例では、コーティング材２２が事前成形された基板１０の裏面を被覆する。前述のポッティング材１５のように、そのコーティング材は、前述のモールディング・コンパウンド２より優れた熱移動特性を与えることができる。前の実施例のように、リードフレーム１の上にダム構造２（ａ）が設けられる。しかし、いくつかの実施例ではダム構造２（ａ）は不要であり、パッケージ１００から省くことができる。
【００５６】
前述のパッケージを回路基板などの基板に実装し、電気組立体を形成することができる。そうした電気組立体は、電力供給システム、サーバなどのシステムに用いることができる。
【００５７】
本発明の実施例は、いくつかの利点を有する。第１に、先に言及したように、いくつかの実施例は上面と底面の両方でオーバーモールドされた、事前成形された基板を含む。その基板は成形ダイを用いて製造することが可能であり、その結果、リードフレームを被覆するのにカバー・テープが不要になる。それにより、テープからの接着剤がリードフレームに接触しなくなるため、層間剥離の危険性が低減される。第２に、本発明の実施例は、グロブ・トップの材料がはんだボール取り付けパッドへ流れるのを防止するダム構造を用いる。第３に、ダム構造がはんだボールを固定するものとして働くため、はんだボールの付着性が改善される。第４に、リードフレームの両面をモールディング・コンパウンド及び／又はポッティング材で被覆することができるため、事前成形された基板の中の熱応力の平衡が保たれる。また、リードフレームの両面を被覆することによって、リフロー工程中の熱的な不整合による反りの変化を低減することができる。第５に、本発明の実施例によって金属の裏面を露出させることが可能になり、また必要な場合には、それをポッティング材で被覆することができる。第６に、スタンピング及びエッチングの両方を施されたリードフレームを用いることができる。第７に、本発明の実施例は、パッケージのソーイング法又はパンチ型のシンギュレーション法を用いることができる。
【００５８】
本発明が前述の好ましい実施例に限定されないことに留意されたい。また、本発明の趣旨及び範囲の中で、当業者には様々な変形及び変更を加えることが可能であることは明らかである。さらに、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の任意の１つ又は複数の実施例を、本発明の１つ又は複数の実施例と組み合わせることが可能である。例えば前述のパッケージは、１つの光エミッタ・デバイス、１つの光レシーバ・デバイス、及び５つ未満の導電性構造物（例えば、はんだ構造）を有しているが、本発明の実施例は、これらより多い又は少ない構成要素を有することができる。
【００５９】
上部、底部などについての言及は、図面に示される様々な構成要素の位置を指すためのものであり、実際の使用時のそうした構成要素の絶対的な位置を指す場合も指さない場合もある。
【００６０】
（国際出願時の明細書中の）「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」という記述は、特段そうでないという指示がない限り、「１つ又は複数の」を意味するものとする。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４（ａ）−４（ｆ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図５（ｄ）】
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【図５（ｅ）】
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【図５（ｆ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【国際調査報告】
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