專利名稱：光學(xué)半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有光電二極管等的光學(xué)半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
就半導(dǎo)體器件而言，需要保護(hù)電極焊盤及導(dǎo)線等金屬部件不受外部空氣所含水分的腐蝕，或使之與外部空氣所含的塵埃等隔離。因?yàn)橛羞@樣的需要，因此，以往采用了利用樹脂對這些金屬部件進(jìn)行密封的方法。例如，在日本特許公開平5-136293號公報(bào)中，公開有如下技術(shù)，即，在半導(dǎo)體器件是具有光電二極管等的光學(xué)半導(dǎo)體器件的情況下，使用具有透光性的樹脂進(jìn)行密封，使得不妨礙來自搭載于光學(xué)半導(dǎo)體器件的受光部的光的透射，或光向受光部的透射。
另外，當(dāng)光照射在半導(dǎo)體器件的信號布線上時(shí)，則有寄生電流產(chǎn)生，由此導(dǎo)致電路產(chǎn)生誤動作，其結(jié)果，有可能妨礙正確的電流檢測。為了消除這樣的擔(dān)心，例如，在日本特許公開2001-196415號公報(bào)中，公開了將金屬遮光膜覆蓋于半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體元件電路(信號處理電路)上的技術(shù)。
圖5表示例如以往的光學(xué)半導(dǎo)體器件80。如圖所示，半導(dǎo)體器件80具有裸片(bare chip)81，基板82，芯片基座(diepad)83，電極端子84，導(dǎo)線85，密封樹脂86，金屬遮光膜87，受光部91，電極焊盤92，信號處理電路部93。覆蓋信號處理電路部93地形成有金屬遮光膜87。并且，裸片81、電極端子84、導(dǎo)線85等被由透明樹脂構(gòu)成的密封樹脂86覆蓋。
圖5所示的以往的光學(xué)半導(dǎo)體器件80的金屬遮光膜87是通過濺射等成膜后，形成光致抗蝕劑圖案，并除去不要的金屬層而形成的。因此，為了形成金屬遮光膜87，需要使用高價(jià)的光掩模。因此，存在光學(xué)半導(dǎo)體器件80的制造費(fèi)用增加的問題。并且，形成金屬遮光膜87也增加了光學(xué)半導(dǎo)體器件80的制造工序。這樣就存在工序增加制造費(fèi)用也隨之增加的問題。但是，如上所述，以往的光學(xué)半導(dǎo)體器件80，利用由透明樹脂形成的密封樹脂86封裝整個(gè)裸片81。這樣，為了使光學(xué)半導(dǎo)體器件80良好地動作，不可能省略金屬遮光膜。
因此，需要如下這樣的光學(xué)半導(dǎo)體器件及其制造方法，即，不使用金屬遮光膜，能縮短制造工序及制造時(shí)間，并且通過保護(hù)金屬部件使之與外部環(huán)境隔離、且防止由光的照射引發(fā)電路的誤動作而具有良好的動作性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而做出的，目的在于提供一種具有良好動作性的光學(xué)半導(dǎo)體器件及其制造方法。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一方案涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件的特征在于，具有基板，形成有電極端子；裸片，搭載于上述基板上，具有電極焊盤、和具有受光部或發(fā)光部的半導(dǎo)體元件；導(dǎo)電部件，使上述電極端子和上述電極焊盤電連接，還具有不透光性的樹脂，該不透光性的樹脂形成為至少覆蓋上述導(dǎo)電部件和上述電極焊盤，且不覆蓋上述裸片的上述受光部或發(fā)光部。
可以是，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的相對的兩個(gè)邊的每個(gè)邊，沿該邊形成有上述電極焊盤。
也可以是，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的四個(gè)邊的每個(gè)邊，在沿該邊的外周部形成有上述電極焊盤。
可以是，上述受光部或發(fā)光部形成于上述裸片的實(shí)質(zhì)上的中心區(qū)域。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第二方案涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法的特征在于，包括包覆部件形成工序，在形成有半導(dǎo)體元件的受光部或發(fā)光部和電極焊盤的裸片的上述受光部或發(fā)光部上，形成包覆部件；搭載工序，將上述裸片搭載于基板上；連接工序，利用導(dǎo)電部件使形成于上述裸片上的上述電極焊盤和形成于上述基板上的電極端子電連接；涂敷工序，涂敷上述不透光性的樹脂，使得不透光性的樹脂至少覆蓋上述電極焊盤和上述導(dǎo)電部件；以及包覆部件去除工序，去除形成于上述裸片的上述受光部或發(fā)光部上的上述包覆部件；在上述涂敷工序中，涂敷上述樹脂，使得不包覆上述裸片的上述受光部或發(fā)光部。
在上述搭載工序中，可以是，將多個(gè)上述裸片矩陣狀地搭載于上述基板上，進(jìn)一步具有切斷上述基板，獲得多個(gè)上述光學(xué)半導(dǎo)體器件的切斷工序。
在上述搭載工序中，也可以是，在按各上述光學(xué)半導(dǎo)體器件預(yù)先切斷了的上述基板上搭載上述裸片。
可以是，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的相對的兩個(gè)邊的每個(gè)邊，沿該邊形成上述電極焊盤。
也可以是，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的四個(gè)邊的每個(gè)邊，在沿該邊的外周部形成上述電極焊盤。
在上述涂敷工序中，也可以沿上述裸片的外周涂敷上述樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，通過在裸片的受光部或發(fā)光部上形成包覆部件后涂敷密封樹脂，可以提供具有良好動作性的光學(xué)半導(dǎo)體器件及其制造方法。
圖1(a)是本發(fā)明實(shí)施方式涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件的俯視圖，(b)是圖1(a)所示的A-A線剖視圖。
圖2是說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造工序的圖。
圖3是說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造工序的圖。
圖4是說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造工序的圖。
圖5是表示以往的光學(xué)半導(dǎo)體器件的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，使用
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件及其制造方法。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的光學(xué)半導(dǎo)體器件10的結(jié)構(gòu)的圖。圖1(a)是光學(xué)半導(dǎo)體器件10的俯視圖。圖1(b)是圖1(a)所示的光學(xué)半導(dǎo)體器件10的A-A線剖視圖。光學(xué)半導(dǎo)體器件10是在基板12上搭載了形成有半導(dǎo)體元件的裸片11的器件。
如圖1(a)及(b)所示，光學(xué)半導(dǎo)體器件10具有裸片11，基板12，芯片基座13，電極端子14，導(dǎo)線15，樹脂16。裸片11具有受光部21，電極焊盤22，信號處理電路部23。
裸片11例如具有光電二極管等光學(xué)半導(dǎo)體元件，并在一個(gè)主面上具有該光學(xué)半導(dǎo)體元件的受光部(或發(fā)光部)21。如圖1所示，受光部21形成于裸片11的大致中央?yún)^(qū)域。裸片11的外形形成為矩形。裸片11搭載于設(shè)置在基板12上的芯片基座13上。裸片11除了受光部21之外均由樹脂16覆蓋。并且，在沿裸片11的上表面各邊的外周部，形成有電極焊盤22。電極焊盤22通過導(dǎo)線15，與形成于基板12上的電極端子14電連接。如圖1(b)所示，信號處理電路部23形成于受光部21和電極焊盤22之間。
基板12例如形成為矩形?；?2例如由玻璃環(huán)氧樹脂板或聚酰亞胺膜等的撓性基板等構(gòu)成。在基板12的中央?yún)^(qū)域形成有芯片基座13。在基板12的外緣附近，沿基板12的各邊形成有可與外部連接的多個(gè)電極端子14。
樹脂16形成得覆蓋形成于裸片11的四個(gè)邊的電極焊盤22、導(dǎo)線15、電極端子14的一部分。但是，樹脂16形成得延伸至受光部21的邊緣，而不覆蓋受光部21，在受光部21的邊緣以絕壁的形式中斷。樹脂16由不透光性的樹脂，例如黑色的環(huán)氧樹脂等形成。樹脂16是為了良好地防止光照射到電極焊盤22及信號處理電路部23等而形成的。樹脂16包覆電極焊盤22和導(dǎo)線15。由此，可保護(hù)電極焊盤22、導(dǎo)線15等使之與塵埃、水分等的外部環(huán)境隔離。并且，樹脂16覆蓋信號處理電路部23的上部。由于樹脂16具有不透光性，因此可以防止由光照射引發(fā)誤動作等。由此，光學(xué)半導(dǎo)體器件10可以良好地工作。
另外，在上述實(shí)施例中，在裸片11的四個(gè)邊都形成有電極焊盤22，但電極焊盤22也可以僅形成于裸片11的相對的兩個(gè)邊。
如上所述，本實(shí)施方式的光學(xué)半導(dǎo)體器件10，利用不透光性的樹脂16覆蓋導(dǎo)線15、電極焊盤22、信號處理電路部23、電極端子14的一部分。由此，可保護(hù)導(dǎo)線15、電極焊盤22、信號處理電路部23、電極端子14的一部分，使之與含有塵埃、水分等的外部環(huán)境隔離。并且，可以防止由光照射引發(fā)的誤動作。因此，光學(xué)半導(dǎo)體器件10具有良好的動作性。
下面，使用
該光學(xué)半導(dǎo)體器件10的制造方法。圖2～圖4是說明光學(xué)半導(dǎo)體器件10的制造方法的圖。
首先，如圖2(a)所示，使用規(guī)定的方法，在硅等的半導(dǎo)體晶片W上形成受光部21、電極焊盤22、信號處理電路部23等。并且，在該階段，形成為多個(gè)受光部21、電極焊盤22、信號處理電路部23等排列成矩陣狀。另外，受光部21優(yōu)選形成于裸片11的實(shí)質(zhì)上的中心區(qū)域。其理由是易于進(jìn)行涂敷樹脂16的后述工序。
其次，如圖2(b)所示，在半導(dǎo)體晶片W上定位配置具有多個(gè)開口部51a的金屬掩模(絲網(wǎng)印刷版)51，使得露出受光部21。開口部51a與受光部21重疊配置。并且，開口部51a與受光部21形成為大致相同的形狀。
其次，如圖2(c)所示，用光致抗蝕劑、水溶性的樹脂等覆蓋受光部21。為此，在金屬掩模51上水平移動刮板，使得設(shè)置于金屬掩模51的開口部51a中填充有上述樹脂等。其后，通過紫外線或加熱使上述光致抗蝕劑或水溶性樹脂等固化，形成包覆部件52。然后，取下金屬掩模51，僅將包覆部件52留在受光部21上。進(jìn)而，沿切割線切斷晶片W，獲得多個(gè)裸片11。
然后，如圖2(d)所示，在設(shè)有電極端子14的基板12上，搭載在受光部21上形成有包覆部件52的裸片11。在搭載有裸片11的芯片基座13的一部分上，預(yù)先涂敷有接合用漿料(paste)。在該接合用漿料上安裝裸片11，并與基板12一起進(jìn)入加熱爐內(nèi)，使接合用漿料熱固化而將裸片11固定于基板12。另外，為了制造多個(gè)光學(xué)半導(dǎo)體器件，多組用于構(gòu)成一個(gè)光學(xué)半導(dǎo)體器件的芯片基座13及多個(gè)電極端子14的圖案，在最初的基板12上形成為矩陣狀。
其次，如圖2(d)所示，使用焊線機(jī)(wirebonder)，將形成于裸片11表面的外周部的電極焊盤22，和形成于基板12上的電極端子14，用導(dǎo)線15電連接。
然后，如圖3(e)所示，在形成于裸片11的電極焊盤22、導(dǎo)線15、和導(dǎo)線15的周邊部分涂敷樹脂16，覆蓋電極焊盤22、導(dǎo)線15、和導(dǎo)線15的周邊部分。作為樹脂16，使用不透光性的樹脂，例如熱固性的黑色環(huán)氧樹脂等。在該涂敷工序中，將基板12置于可在X、Y兩個(gè)方向上移動的XY載物臺(省略圖示)上，并從安裝于滴涂器(dispenser)的氣缸壓出填充的樹脂16，并且移動氣缸和/或XY載物臺，使得氣缸前端與XY載物臺在X方向相對移動規(guī)定距離，在裸片11的一邊，用樹脂16覆蓋芯片基座13、導(dǎo)線15和導(dǎo)線15的周邊部分。在裸片11的一邊涂敷了樹脂16后，對與涂敷了樹脂16的裸片11的一邊正交的邊，繼續(xù)涂敷樹脂16。對裸片11的四個(gè)邊進(jìn)行該作業(yè)，在裸片11的周邊涂敷樹脂16。然后，在相鄰的裸片11之上及周邊也同樣涂敷樹脂16。并且，在涂敷樹脂16時(shí)，氣缸可以是一個(gè)，也可以使用多個(gè)。
如上所述，在本實(shí)施方式中，沿裸片11的外周涂敷樹脂16。為此，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)樹脂16的粘度、涂敷于裸片11的一邊的樹脂16的量、涂敷的時(shí)間等，使得樹脂16良好地覆蓋導(dǎo)線15等。并且，優(yōu)選在裸片11的中心區(qū)域形成受光部21。其原因在于，易于調(diào)節(jié)涂敷于各邊的樹脂16的量、及時(shí)間等。
其次，使各裸片11的所有邊均涂敷有樹脂16的基板12進(jìn)入加熱爐內(nèi)，使涂敷的樹脂16熱固化。
其次，去除包覆部件52，并如圖3(f)所示，使受光部21露出。
其次，在切割(dicing)工序中，沿圖4(g)所示的切割線d，使用切割機(jī)將搭載有裸片11的基板12在規(guī)定位置切斷。這樣，如圖4(h)所示，作為在一個(gè)基板12上搭載有一個(gè)裸片11的器件的光學(xué)半導(dǎo)體器件10被分離。通過以上工序光學(xué)半導(dǎo)體器件10被制造出來。
另外，在上述實(shí)施方式中，舉例說明了去除包覆部件52后切斷基板12的結(jié)構(gòu)。但是，也可以在切斷基板12后再去除包覆部件52。通過在切割工序后去除包覆部件52，可以保護(hù)受光部21，使之不粘附切割工序中產(chǎn)生的切削屑等。
并且，也可以不是在將多個(gè)裸片搭載于一個(gè)基板后再進(jìn)行切斷，而是在預(yù)先形成為規(guī)定形狀的基板12上搭載設(shè)置有包覆部件52的裸片11后，進(jìn)行引線鍵合、不透光樹脂16的涂敷及包覆部件52的去除工序。
根據(jù)本實(shí)施方式的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，在受光面上形成包覆部件后用不透光性樹脂進(jìn)行密封。由此，可以省略以往需要的樹脂密封工序，和形成遮光膜的工序。因此，工序變得簡單，提高了生產(chǎn)效率。并且，由于不需要模具等，因此可以降低成本。并且，通過使用包覆部件從其上方涂敷樹脂，該樹脂可延伸至受光部的邊緣，而不會覆蓋受光部，并在受光部的邊緣涂敷成以絕壁的形式中斷。由此，可良好地保護(hù)電極焊盤等金屬部件，使之與外部環(huán)境隔離。
本申請主張基于2005年11月29日被受理的日本國專利申請2005-343539號的優(yōu)先權(quán)，并引用該申請的說明書、權(quán)利要求書、附圖及說明書摘要所記載的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有基板，形成有電極端子；裸片，搭載于上述基板上，具有電極焊盤、具有受光部或發(fā)光部的半導(dǎo)體元件；以及導(dǎo)電部件，使上述電極端子與上述電極焊盤電連接，還具有不透光性的樹脂，該不透光性的樹脂形成為至少覆蓋上述導(dǎo)電部件和上述電極焊盤，且不覆蓋上述裸片的上述受光部或發(fā)光部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的相對的兩個(gè)邊的每個(gè)邊，沿該邊形成有上述電極焊盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的四個(gè)邊的每個(gè)邊，在沿該邊的外周部形成有上述電極焊盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述受光部或發(fā)光部形成于上述裸片的實(shí)質(zhì)上的中心區(qū)域。
5.一種光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括包覆部件形成工序，在形成有半導(dǎo)體元件的受光部或發(fā)光部和電極焊盤的裸片的上述受光部或發(fā)光部上，形成包覆部件；搭載工序，將上述裸片搭載于基板上；連接工序，利用導(dǎo)電部件使形成于上述裸片上的上述電極焊盤和形成于上述基板上的電極端子電連接；涂敷工序，涂敷不透光性的樹脂，使得上述不透光性的樹脂至少覆蓋上述電極焊盤和上述導(dǎo)電部件；以及包覆部件去除工序，去除形成于上述裸片的上述受光部或發(fā)光部上的上述包覆部件，在上述涂敷工序中，涂敷上述樹脂，使得不覆蓋上述裸片的上述受光部或發(fā)光部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在上述搭載工序中，將多個(gè)上述裸片矩陣狀地搭載于上述基板上，進(jìn)一步具有切斷上述基板，獲得多個(gè)上述光學(xué)半導(dǎo)體器件的切斷工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在上述搭載工序中，在按各上述光學(xué)半導(dǎo)體器件預(yù)先切斷了的上述基板上，搭載上述裸片。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的相對的兩個(gè)邊的每個(gè)邊，沿該邊形成上述電極焊盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，上述裸片大致呈矩形，在上述裸片的四個(gè)邊的每個(gè)邊，在沿該邊的外周部形成上述電極焊盤。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在上述涂敷工序中，沿上述裸片的外周涂敷上述樹脂。
全文摘要
在具有包含受光部(21)的半導(dǎo)體元件和電極焊盤(22)的裸片(11)的受光部(21)上，形成包覆部件后，將該裸片(11)搭載于具有電極端子(14)的基板(12)的芯片基座(13)上。通過導(dǎo)線(15)對電極焊盤(22)和電極端子(14)進(jìn)行電連接后，在裸片(11)的周邊及上表面涂敷樹脂(16)。然后，使樹脂(16)固化，并去除包覆部件。由此，制造出使受光部(21)露出、并且金屬部件等被樹脂(16)密封的光學(xué)半導(dǎo)體器件(10)。
文檔編號H01L23/31GK1976013SQ20061014032
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者石田智彥 申請人:Tdk株式會社