(57)【要約】  【課題】  素子サイズの縮小、製造コストの低減が可能な半導体装置の製造方法を提供する。    【解決手段】  集合基板上に一の半導体装置を構成する光電変換素子と半導体集積回路素子の組を複数組搭載し、所望の接続を形成した後、少なくとも光電変換素子の受発光面を被覆しないように、半導体集積回路素子を光不透過性樹脂で被覆する。その後、光透過性樹脂で集合基板表面全体を被覆し、光透過性樹脂及び集合基板を切断することにより、個々の半導体装置に分割する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子とその近傍に半導体集積回路素子を搭載する半導体装置の製造方法において、
集合基板上に、一の半導体装置を構成する光電変換素子と半導体集積回路素子との組を複数組実装する工程と、
前記半導体集積回路素子上に光不透過性樹脂を滴下し、該光不透過性樹脂で前記半導体集積回路素子を選択的に被覆する工程と、
該光不透過性樹脂で被覆した前記半導体集積回路素子及び前記光電変換素子を搭載した前記集合基板表面を光透過性樹脂で被覆する工程と、
前記光透過性樹脂及び前記集合基板を切断し、前記光電変換素子と半導体集積回路素子との組からなる半導体装置に個片化する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に集合基板上に複数組の光電変換素子と半導体集積回路素子を実装し、集合基板を切断することにより複数の半導体装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの電子機器では、信号や情報をコードレスで伝送している。例えば、リモートコントローラーと電子機器との間の信号や情報の伝送は次のように行われる。リモートコントローラーの発光部から、コード化された信号を重畳した赤外線等からなる光を電子機器本体の受光部へ向け送信する。電子機器の受光部は、その光を受け、デコード処理を行い信号が伝送される。同様に電子機器の発光部から、コード化された信号を重畳した光をリモートコントローラーの受光部へ送信し、リモートコントローラーの受光部がその光を受け、デコード処理を行い信号が伝送される構成となっている。
【０００３】
このように光を媒体とする信号伝送では、発光部や受光部での光の散乱や、外乱光の影響を受け、種々の不具合が発生すること知られている。例えば、受光部に入射した光の散乱や、太陽光や白熱灯などの強い外乱光を受ける環境下では、受光素子（光電変換素子）の受信信号を演算（デコード等）する半導体集積回路素子が誤動作をおこし、リモートコントローラーとしての機能が失われる場合があった。このような問題を解決するため、半導体集積回路を光不透過性樹脂で被覆する方法が、特開平７−２８８３３２号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
図３に従来提案されている光素子組立体の製造工程を模式的に示している。まずリードフレーム１２を用意する（図３Ａ）。リードフレーム１２上にボンディングペーストを用いて光素子１３およびＩＣチップ１４（半導体集積回路素子）を実装する（図３Ｂ）。その後リードフレーム１２の所定の位置と光素子１３及びＩＣチップ１４間を金線１５で電気的に接続する（図３Ｃ）。
【０００５】
次に、ＩＣチップ１４上のみに光不透過性樹脂１６を滴下し、１５０℃前後でリードフレームごと加熱し、光不透過性樹脂１６を硬化する。ＩＣチップ１４は表面を被覆する光不透過性樹脂により遮光される（図３Ｄ）。
【０００６】
次に封止用金型を用いた通常の樹脂封止方法に従い、光素子１３と光不透過性樹脂１６で覆われたＩＣチップ１４を光透過性樹脂１７で樹脂封止する（図３Ｅ）。その後、電磁シールドを目的として、リードフレームを折り曲げ、受光窓部分を除き金属筐体（図示せず）で覆う構造となっている。
【０００７】
以上のように形成する光素子組立体は、ＩＣチップ１４は光不透過性樹脂で覆われているため、受光窓部分から散乱光等が入射したとしても、その影響を受けない構造になる。同様に、光素子が発光素子の場合でも、発光による影響を受けない構造となる。
【特許文献１】特開平７−２８８３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら従来提案されている光素子組立体は、リードフレームを用いた製造方法であるため、製造コストを抑えることが困難であるという問題があった。またＩＣチップ１４上に滴下される光不透過性樹脂が、リードフレーム上を流れ広がる範囲は、光透過性樹脂を封止する際の封止用金型で挟持することを避ける必要があるため、光透過性樹脂で封止される大きさは、十分大きく設定する必要があり、素子サイズの小型化の妨げとなっていた。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、上記問題点を解消し、素子サイズの小型化、製造コストの低減が可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本願発明は、光電変換素子とその近傍に半導体集積回路素子を搭載する半導体装置の製造方法において、集合基板上に、一の半導体装置を構成する光電変換素子と半導体集積回路素子との組を複数組実装する工程と、前記半導体集積回路素子上に光不透過性樹脂を滴下し、該光不透過性樹脂で前記半導体集積回路素子を選択的に被覆する工程と、該光不透過性樹脂で被覆した前記半導体集積回路素子及び前記光電変換素子を搭載した前記集合基板表面を光透過性樹脂で被覆する工程と、前記光透過性樹脂及び前記集合基板を切断し、前記光電変換素子と半導体集積回路素子との組からなる半導体装置に個片化する工程とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、集合基板に光電変換素子と半導体集積回路素子の組を複数組実装し、半導体集積回路素子のみ光不透過性樹脂で被覆した後、全体を光透過性樹脂で覆い、その後、光透過性樹脂及び集合基板を切断することにより個片化するため、リードフレーム等の部材や樹脂封止工程を必要としないため、製造コストの低減を図ることができる。
【００１２】
光不透過性樹脂を滴下する際、光不透過性樹脂と集合基板との組合せを適宜選択することにより、集合基板上の光不透過性樹脂の広がりを最小限とすることができ、また集合基板上に光不透過性樹脂が広がったとしても、個片化する際に、光透過性樹脂及び集合基板と同時に、光不透過性樹脂を切断すれば良いので、半導体装置の小型化を実現できる。
【００１３】
本発明の製造方法は、通常の半導体装置の製造工程に従うため、歩留まり良く半導体装置を形成することができる。本発明により形成された半導体装置は、半導体集積回路素子のみ不透過性樹脂で覆われるため、散乱光等の影響を半導体集積回路素子が受けることがなく、誤動作等がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、集合基板上に一の半導体装置を構成する光電変換素子と半導体集積回路素子の組を複数組搭載し、所望の接続を形成した後、少なくとも光電変換素子の受発光面を被覆しないように、半導体集積回路素子を光不透過性樹脂で被覆する。ここで、集合基板上に光不透過性樹脂を滴下する際、チクソ性の高い樹脂を用いると、半導体集積回路素子近傍のみを覆うことができる。その後、光透過性樹脂で集合基板表面全体を被覆し、光透過性樹脂及び集合基板を切断することにより、個々の半導体装置に分割することができる。切断分割（個片化）する際、光不透過性樹脂が切断部分に流れ込んでいても、何ら問題はない。以下、本発明について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本願発明の半導体装置の製造方法の説明図である。図１では、１個の光電変換素子（受光素子あるいは発光素子）と１個の半導体集積回路素子とを一組として半導体装置を構成する場合について模式的に示している。まず、実装用の集合基板１を用意する。集合基板は、例えばポリフェニルエーテル基板を用いることができる。集合基板１両面には、半導体集積回路素子及び光電変換素子の電極と接続するために必要な配線パターンが形成されている。配線パターンは、集合基板上に無酸素銅箔及び金メッキ層が積層した構成となっている。図１（Ａ）に示す例では、集合基板の表面（光電変換素子及び半導体集積回路素子を実装する面）に、それぞれの素子に形成された電極と接続するための光電変換素子用内部電極２、半導体集積回路素子用内部電極３が形成されている。また集合基板１の裏面には、表面に形成された電極を半導体装置外部へ導出するための電極として、集合基板１を貫通するビアホール４によって接続されている光電変換素子用外部電極５、半導体集積回路素子用外部電極６が形成されている。用意した集合基板１上の光電変換素子実装エリア及び半導体集積回路素子実装エリアに、光電変換素子７、半導体集積回路素子８をそれぞれ搭載し、金線９を用いて必要な接続を形成する（図１Ａ）。
【００１６】
次に、半導体集積回路素子８上に光不透過性樹脂を滴下し、硬化することにより、半導体集積回路素子８表面のみを、光不透過性樹脂１０で被覆する。（図１Ｂ）。光不透過性樹脂は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂でチクソ比が３．２と高く、チクソ性（形状保存性）が良い樹脂を用い、集合基板１上に実装した半導体集積回路素子８の少なくとも表面全体を覆うように滴下する。このとき、金線９や半導体集積回路素子用内部電極３までを被覆する必要はないが、半導体集積回路素子８に散乱光等が入射しない厚さでその表面を覆う必要がある。チクソ性の高い樹脂を選択することにより、光不透過性樹脂１０を滴下した後、半導体集積回路素子８が露出することはない。また、光不透過性樹脂１０を滴下した後、隣接配置している光電変換素子７の受発光面を覆うように流れ出すこともない。しかし、少なくとも光電変換素子７の受発光面を覆わなければ、隣接する半導体集積回路素子８との間に光不透過性樹脂１０を流れ出たとしても問題はない。例えば、図２に示すように、集合基板１上に半導体集積回路素子８が連続して一列に並んで配置されている場合には、光不透過性樹脂１０を半導体集積回路素子８上から個々に滴下するのではなく、半導体集積回路素子８の列上を連続的に滴下し、個々の半導体集積回路素子８の表面を覆うようにしても問題ない。連続的に滴下する方法は、個々に滴下する方法に較べて、滴下時間が短縮でき、製造コストを下げることができる。
【００１７】
次に、集合基板１の表面に光透過性樹脂１１を滴下し、硬化することにより、集合基板１表面を、光透過性樹脂１１で被覆する（図１Ｃ）。この光透過性樹脂１１は、光不透過性樹脂と同じ、熱硬化性のエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。光不透過性樹脂１０と光透過性樹脂１１を同種の樹脂とすることで、膨張係数、弾性率の差が小さくなり、樹脂を硬化させた後、クラックが発生したり、集合基板が反ったりすることを防止できるためである。
【００１８】
最後にダイシングソーを用いる通常のダイシング法により、図１（Ｃ）に点線で示す位置の光透過性樹脂１１及び集合基板１を切削し、個々の半導体装置に個片化する。光不透過性樹脂１０を滴下する際に連続的に滴下した場合や、個々に滴下した場合でも隣接する光電変換素子あるいは半導体集積回路素子の近傍に流れ出た場合は、光透過性樹脂１１及び集合基板１と同時に、光不透過性樹脂１０を切削し、個々の半導体装置に個片化する。
【００１９】
個々の半導体装置に個片化した後、必要に応じて電磁シールドのため、金属筐体で全体を覆う。金属筐体は、予め個片化後の半導体装置の形状と一致するように成形しておけば、自動組立機により、半導体装置表面に装着することができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、リードフレーム等の部材や樹脂封止工程を必要とせず、同時に複数の半導体装置を形成することができるので、安価に半導体装置を形成することができる。また、樹脂及び集合基板を切削して個片化するため、半導体装置の小型化が可能となる。
【００２１】
なお上記説明では光電変換素子と半導体集積回路素子がそれぞれ１個ずつを１組として説明したが、これらの個数、配置等は、適宜設定可能である。また、光電変換素子と半導体集積回路素子の電極に接続する内部電極及び外部電極の配置や接続方法についても、適宜選択可能である。例えば、光電変換素子及び半導体集積回路素子の電極をバンプ電極として、いわゆるフリップチップボンディング法により、それぞれの内部電極に接続することが可能であるし、内部電極と外部電極とをビアホールによらずに接続することも可能である。
【００２２】
光不透過性樹脂と光透過性樹脂の組合せは、熱硬化性エポキシ樹脂と熱硬化性エポキシ樹脂に限るものではないが、膨張係数が近接していること、また近接していなくても光透過性樹脂が低弾性率であること等を考慮し、少なくとも樹脂硬化後や集合基板をダイシングした後に、反り、クラック、剥離等が発生しない組合せを選択すればよい。同様に、集合基板と、光透過性樹脂及び光不透過性樹脂の組合せについても、反り、クラック、剥離等が発生しない組合せを適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の説明図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法の説明図である。
【図３】従来のこの種の半導体装置の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：集合基板、２：光電変換素子用内部電極、３：半導体集積回路素子用内部電極、４：ビアホール  ５：光電変換素子用外部電極、６：半導体集積回路素子用外部電極、７：光電変換素子、８：半導体集積回路素子、９：導電性金属線、１０：光不透過性樹脂、１１：光透過性樹脂、１２：リードフレーム、１３：光素子、１４：ＩＣチップ、１５：金線、１６：光不透過性樹脂、１７：光透過性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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