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JP5100686B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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JP5100686B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

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JP5100686B2 JP2009042328A JP2009042328A JP5100686B2 JP 5100686 B2 JP5100686 B2 JP 5100686B2 JP 2009042328 A JP2009042328 A JP 2009042328A JP 2009042328 A JP2009042328 A JP 2009042328A JP 5100686 B2 JP5100686 B2 JP 5100686B2
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
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    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/02208Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
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Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳細には、発光素子等の半導体素子が搭載される半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device on which a semiconductor element such as a light emitting element is mounted.

近年、CD、DVD等の記録媒体に記録された情報を再生するための再生装置が広く普及している。当該再生装置には、記録された情報を光学的に読み取るための半導体素子(発光素子(レーザダイオード)および受光素子)を備える半導体装置(レーザダイオードパッケージ)が設けられている。   In recent years, reproducing apparatuses for reproducing information recorded on a recording medium such as a CD and a DVD have been widely used. The reproducing apparatus is provided with a semiconductor device (laser diode package) including semiconductor elements (light emitting element (laser diode) and light receiving element) for optically reading recorded information.

ここで、図5に従来の半導体装置(レーザダイオードパッケージ)100の例を示す(特許文献1参照)。より詳しくは、半導体装置100は、アセンブリの主体部品となる数mm厚さの金属円板からなるステム103と、このステム103の主面側に気密固定されたキャップ104とからなっている。前記ステム103は、その主面(上面)の中心からわずかに外れた位置に熱伝導性の良好な金属からなる厚さ数mmのヒートシンク105がろう付けで固定されている。このヒートシンク105のステム103の中心寄りの側面上部、すなわち主側面106の上部には、ソルダ107によってサブマウント108が固定されている。このサブマウント108の上にもソルダによって半導体素子(レーザダイオード)109が固定されている。前記ヒートシンク5はサブマウント108を固定するための主側面106の位置が固定されている。また、受光素子120は、ソルダ118によって、ステム103に固定されている。なお、符号123はリードである。   FIG. 5 shows an example of a conventional semiconductor device (laser diode package) 100 (see Patent Document 1). More specifically, the semiconductor device 100 includes a stem 103 made of a metal disk having a thickness of several millimeters as a main part of the assembly, and a cap 104 hermetically fixed to the main surface side of the stem 103. In the stem 103, a heat sink 105 having a thickness of several millimeters made of a metal having good thermal conductivity is fixed by brazing at a position slightly off the center of the main surface (upper surface). A submount 108 is fixed to the upper portion of the side surface of the heat sink 105 near the center of the stem 103, that is, the upper portion of the main side surface 106 by a solder 107. A semiconductor element (laser diode) 109 is also fixed on the submount 108 by solder. In the heat sink 5, the position of the main side surface 106 for fixing the submount 108 is fixed. The light receiving element 120 is fixed to the stem 103 by a solder 118. Reference numeral 123 denotes a lead.

また、上記半導体装置100の製造方法は、図6に示すように、ステム103の主面にヒートシンク105を固定した後、ヒートシンク105のサブマウント108を固定する主側面106の部分に対面してプレスのダイ113を基準位置に設定すると共に、前記ヒートシンク105の主側面106の裏側面116をポンチ115でダイ113側にプレスして叩き出し、ヒートシンク105を変形させて主側面106上部に位置設定がなされた固定面(基準面)を形成し、その後、前記固定面に半導体素子(レーザダイオード)109を上面に固定したサブマウント108をソルダ107で固定するというものである(図5参照)。   Further, in the method of manufacturing the semiconductor device 100, as shown in FIG. 6, after fixing the heat sink 105 to the main surface of the stem 103, pressing is performed facing the portion of the main side surface 106 that fixes the submount 108 of the heat sink 105. The die 113 is set to the reference position, and the back side 116 of the main side 106 of the heat sink 105 is pressed and punched out to the die 113 side by the punch 115, and the heat sink 105 is deformed to set the position above the main side 106. A fixed surface (reference surface) is formed, and then a submount 108 having a semiconductor element (laser diode) 109 fixed to the upper surface is fixed to the fixed surface by a solder 107 (see FIG. 5).

特開平2−174179号公報JP-A-2-174179

CD、DVD等のようにトラック幅が微細な高密度記録媒体に記録された情報の確実な再生を行うためには、再生装置に設けられて情報を再生する半導体装置(レーザダイオードパッケージ)に関して、半導体素子すなわち発光素子および受光素子を高い精度で設定位置に設けることが必要となる。   In order to reliably reproduce information recorded on a high-density recording medium having a fine track width such as CD, DVD, etc., a semiconductor device (laser diode package) provided in the reproducing apparatus for reproducing information will be described. It is necessary to provide a semiconductor element, that is, a light emitting element and a light receiving element at a set position with high accuracy.

特に、発光素子および受光素子を共通の一部材に搭載する場合には、それぞれの素子搭載面の設定位置の形成精度(位置精度)が問題となるため、それらを如何に高精度に形成するかが課題となる。   In particular, when the light emitting element and the light receiving element are mounted on a common member, the formation accuracy (position accuracy) of the set position of each element mounting surface becomes a problem, so how to form them with high accuracy Is an issue.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、半導体素子が搭載される素子搭載面を設定位置に高精度に形成すること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。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method capable of forming an element mounting surface on which a semiconductor element is mounted at a set position with high accuracy.

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。   The present invention solves the above-described problems by the solving means described below.

この半導体装置の製造方法は、アイレットの表面にブロックを固定する工程と、相互に直交する第1平押し面および第2平押し面を有する第1のポンチを前記アイレットの表面に向かう方向に押動して、該第1平押し面を前記ブロックの上面に当接させて平押しすると同時に該第2平押し面を前記ブロックの一の側面が形成される設定位置に配置し、その状態で、前記ブロックの上面よりも高い位置まで形成された平押し面を有する第2のポンチを前記第1のポンチの第2平押し面に向かう方向に押動して、前記第1のポンチの第2平押し面と前記第2のポンチの平押し面とで前記ブロックを挟み込んで、前記ブロックにおける一の側面および該一の側面と反対方向を向く他の側面を平押しして、該上面および該一の側面を、前記アイレットを基準とする設定位置に素子搭載面として形成する工程と、を備え、前記ブロックの上面、一の側面および他の側面を前記第1のポンチおよび前記第2のポンチにより同時に平押しする際に、該上面における該他の側面寄りの端部に平押ししない領域を設けることを要件とする。 In this method of manufacturing a semiconductor device, a block is fixed to the surface of the eyelet, and a first punch having a first flat pushing surface and a second flat pushing surface orthogonal to each other is pushed in a direction toward the surface of the eyelet. The first flat pushing surface is brought into contact with the upper surface of the block and flatly pushed, and at the same time, the second flat pushing surface is arranged at a setting position where one side surface of the block is formed, and in this state The second punch having a flat pushing surface formed up to a position higher than the upper surface of the block is pushed in a direction toward the second flat pushing surface of the first punch, and the second punch of the first punch is pushed. Sandwiching the block between the two flat pressing surfaces and the flat pressing surface of the second punch, flat pressing one side surface of the block and the other side surface facing the one side surface; The one side is connected to the eyelet Comprising the steps of forming a element mounting surface to the setting position relative the upper surface of said block, when the press plane at the same time by the one and other aspects first punch and the second punch, It is a requirement that a region not flat-pressed is provided at an end portion of the upper surface near the other side surface.

本発明によれば、発光素子および受光素子等の半導体素子を備える半導体装置において、当該半導体素子が搭載される素子搭載面を設定位置に高精度に形成することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a semiconductor device provided with semiconductor elements, such as a light emitting element and a light receiving element, it becomes possible to form in high precision the element mounting surface in which the said semiconductor element is mounted in a setting position.

本発明の実施形態に係る半導体装置の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置に半導体素子を搭載する搭載構造の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the mounting structure which mounts a semiconductor element in the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 従来の実施形態に係る半導体装置の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the semiconductor device which concerns on the conventional embodiment. 従来の実施形態に係る半導体装置の製造方法の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the conventional embodiment.

本実施形態に係る半導体装置1は、CD、DVDといった記録媒体の再生装置等の光ディスク装置に使用される光ピックアップ装置に適用されるものであり、その基本構成として、発光素子(レーザダイオード)11や受光素子12等の半導体素子が近接配置されて搭載される。   A semiconductor device 1 according to the present embodiment is applied to an optical pickup device used in an optical disk device such as a reproducing device for a recording medium such as a CD and a DVD, and has a light emitting element (laser diode) 11 as its basic configuration. And semiconductor elements such as the light receiving element 12 are mounted in close proximity.

図1に示すように、半導体装置1は、円形、矩形等の所定形状(本実施形態では円形状)に加工成形されたアイレット2と、アイレット2上に立設されたブロック3と、アイレット2に固定された複数のリード4とを備えて構成される。一例として、アイレット2はFe(鉄)系の金属材料を用いて形成される。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 includes an eyelet 2 processed and molded into a predetermined shape (circular shape in the present embodiment) such as a circle and a rectangle, a block 3 standing on the eyelet 2, and an eyelet 2. And a plurality of leads 4 fixed to each other. As an example, the eyelet 2 is formed using a Fe (iron) -based metal material.

アイレット2には、その厚さ方向にそれぞれ貫通する複数の貫通孔2aが設けられており、複数のリード4は、各々の貫通孔2aにそれぞれ挿通され、先端部4aがアイレット2の表面2bに突出するようにして、ガラス材料等の絶縁材料によって各貫通孔2aにそれぞれ封着されて固定されている。なお、複数のリード4のうち一部のリード4はアイレット2に電気的に接続され、グランド端子として機能する。また、他のリード4はアイレット2から電気的に絶縁された状態で設けられる。   The eyelet 2 is provided with a plurality of through holes 2a penetrating in the thickness direction thereof, and the plurality of leads 4 are inserted into the respective through holes 2a, and the distal end portion 4a is formed on the surface 2b of the eyelet 2. In a protruding manner, each through hole 2a is sealed and fixed by an insulating material such as a glass material. Note that some of the leads 4 are electrically connected to the eyelet 2 and function as ground terminals. The other lead 4 is provided in a state of being electrically insulated from the eyelet 2.

また、ブロック3は、素子搭載面(上面3aおよび側面3b)を備えて半導体素子11、12が搭載されると共に、当該半導体素子11、12の発熱を放熱するヒートシンクの作用をなす。所定形状(本実施形態では直方体状)に加工成形されたブロック3はアイレット2上に、例えば「ろう付け」によって固定される。その際に、ブロック3を高い精度でアイレット2上の設定位置に搭載することが重要となるが、許容される設定位置と実際の固定位置との「ずれ量」は100[μm]以下のオーダである(アイレット2表面の面内方向において)。なお、ブロック3は、Cu(銅)やCu合金等、アイレットを形成するFe(鉄)系材料よりも熱伝導率の高い材料を用いて形成される。これにより、放熱性を高めることができる。   The block 3 includes element mounting surfaces (upper surface 3 a and side surface 3 b) on which the semiconductor elements 11 and 12 are mounted, and also functions as a heat sink that dissipates heat generated by the semiconductor elements 11 and 12. The block 3 processed and molded into a predetermined shape (in the present embodiment, a rectangular parallelepiped shape) is fixed on the eyelet 2 by, for example, “brazing”. At that time, it is important to mount the block 3 at a set position on the eyelet 2 with high accuracy. However, the “deviation amount” between the allowable set position and the actual fixed position is on the order of 100 μm or less. (In the in-plane direction of the eyelet 2 surface). The block 3 is formed using a material having higher thermal conductivity than the Fe (iron) -based material that forms the eyelet, such as Cu (copper) or a Cu alloy. Thereby, heat dissipation can be improved.

本実施形態では、ブロック3の上面3aおよび側面3bが素子搭載面として形成される。より具体的には、上面3aの設定位置に受光素子12が搭載されると共に、側面3bの設定位置にレーザダイオード等の発光素子11が搭載される。ここで、図2は、半導体装置1を上方から視た上面図である。発光素子11(の基準点)と受光素子12(の基準点)とを所定の相互間距離で且つ直線上(ここでは基準線Aとして図示)に高い精度で「ずれ」なく配設することが、記録媒体に記録された情報の確実な再生を行うために重要となる。その際、発光素子11および受光素子12相互間距離の「ずれ量」、および基準線からの距離の「ずれ量」についての許容量はいずれも30[μm]以下のオーダである(いずれもアイレット2表面の面内方向において)。また、素子搭載面となる上面3aおよび側面3bの平面度についても、許容量は30[μm]以下のオーダである。
ここで、上記の『基準線からの距離の「ずれ量」』とは、図2において、基準線Aに対して、発光素子11および受光素子12が同方向にずれている場合には、基準線Aから発光素子11(の基準点)までの距離と基準線Aから受光素子12(の基準点)までの距離との大きい方の値である。逆に、基準線Aに対して、発光素子11および受光素子12が反対方向にずれている場合には、基準線Aから発光素子11(の基準点)までの距離と基準線Aから受光素子12(の基準点)までの距離の合計値となる。
In the present embodiment, the upper surface 3a and the side surface 3b of the block 3 are formed as element mounting surfaces. More specifically, the light receiving element 12 is mounted at the set position on the upper surface 3a, and the light emitting element 11 such as a laser diode is mounted at the set position on the side surface 3b. Here, FIG. 2 is a top view of the semiconductor device 1 as viewed from above. The light emitting element 11 (the reference point) and the light receiving element 12 (the reference point) are arranged at a predetermined distance from each other and on a straight line (shown here as the reference line A) with high accuracy and without “shift”. This is important for reliably reproducing the information recorded on the recording medium. At this time, the allowable amount of the “deviation amount” between the light emitting element 11 and the light receiving element 12 and the “deviation amount” of the distance from the reference line are both on the order of 30 μm or less (both are eyelets). In the in-plane direction of the two surfaces). The flatness of the upper surface 3a and the side surface 3b serving as the element mounting surfaces is also on the order of 30 [μm] or less.
Here, the “displacement amount of the distance from the reference line” is the reference when the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are displaced in the same direction with respect to the reference line A in FIG. This is the larger value of the distance from the line A to the light emitting element 11 (the reference point) and the distance from the reference line A to the light receiving element 12 (the reference point). On the contrary, when the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are shifted in the opposite directions with respect to the reference line A, the distance from the reference line A to the light emitting element 11 (the reference point) and the reference line A to the light receiving element. This is the total distance to 12 (reference point).

続いて、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
半導体装置1に関しては、前述の通り、半導体素子(発光素子11、受光素子12)が搭載される素子搭載面3a、3bの形成精度が非常に高いことが要求される。従来は、上面3aをプレス加工した後、側面3bをプレス加工する方法、もしくは側面3bをプレス加工した後、上面3aをプレス加工する方法のいずれかによって実施していた。その結果、第一面を加工した後、第二面を加工するときに、第二面を加工(変形)させる力が第一面を微小変形させてしまい、要求される高精度の加工が困難であるという課題が生じていた。
これに対して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、その課題の解決を可能とするものであり、以下にその手順を示す。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to this embodiment will be described.
As described above, the semiconductor device 1 is required to have very high formation accuracy of the element mounting surfaces 3a and 3b on which the semiconductor elements (the light emitting element 11 and the light receiving element 12) are mounted. Conventionally, it has been carried out by either pressing the upper surface 3a and then pressing the side surface 3b, or pressing the side surface 3b and then pressing the upper surface 3a. As a result, after processing the first surface, when processing the second surface, the force to process (deform) the second surface slightly deforms the first surface, making it difficult to perform the required high-precision processing. There has been a problem of being.
On the other hand, the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment makes it possible to solve the problem, and the procedure is shown below.

先ず、リード4が貫通孔2aに挿通されて固定された状態のアイレット2を用意する。次いで、アイレット2の表面2bにブロック3を固定する工程を実施する。この場合に、アイレット2に設けられる基準線A、B(図2参照)を基準として、アイレット2上の設定位置にブロック3を固定する。固定方法としては、「ろう付け」等の方法が考えられる。一例として、基準線Aは発光素子11(の基準点)および受光素子12(の基準点)の搭載予定位置を結ぶ線と平行(ここでは同一)に設定し、基準線Bは発光素子11(の基準点)および受光素子12(の基準点)の搭載予定位置を結ぶ線と直交して設定する。
なお、基準線A、Bを基準とする代わりに、例えば三点からなる位置合せマーク等のような基準点(不図示)を基準とする方法を採用しても構わない。
First, an eyelet 2 is prepared in a state in which the lead 4 is inserted through the through hole 2a and fixed. Next, a step of fixing the block 3 to the surface 2b of the eyelet 2 is performed. In this case, the block 3 is fixed at a set position on the eyelet 2 with reference to the reference lines A and B (see FIG. 2) provided on the eyelet 2. As a fixing method, a method such as “brazing” is conceivable. As an example, the reference line A is set parallel to the line connecting the planned mounting positions of the light emitting element 11 (the reference point) and the light receiving element 12 (the reference point), and here the reference line B is the light emitting element 11 ( The reference point) and the light receiving element 12 (the reference point) are set orthogonal to a line connecting the planned mounting positions.
Instead of using the reference lines A and B as a reference, a method using a reference point (not shown) such as a three-point alignment mark as a reference may be employed.

次いで、図3(a)に示すように、ブロック3が固定されたアイレット2を本実施形態で使用する製造装置20の基台25の所定位置にセットする工程を実施する。   Next, as shown in FIG. 3A, a step of setting the eyelet 2 to which the block 3 is fixed at a predetermined position of the base 25 of the manufacturing apparatus 20 used in this embodiment is performed.

次いで、図3(b)に示すように、相互に直交する第1平押し面21aおよび第2平押し面21bを有する第1のポンチ21をアイレット2の表面2bに向かう方向に押動して、第1平押し面21aをブロック3の上面3aに当接させて平押しすると同時に第2平押し面21bを側面3bが形成される設定位置に配置する。この状態で、図3(c)に示すように、平押し面22aを有する第2のポンチ22を第1のポンチ21の第2平押し面21bに向かう方向に押動して、第2のポンチ22の平押し面22aと第1のポンチ21の第2平押し面21bとでブロック3を挟み込んで、側面3bおよび側面3cを平押しする工程を実施する。なお、上記『側面3bが形成される設定位置』は、アイレット2に設けられる基準線AもしくはBを基準として設定される。   Next, as shown in FIG. 3B, the first punch 21 having the first flat pushing surface 21a and the second flat pushing surface 21b orthogonal to each other is pushed in the direction toward the surface 2b of the eyelet 2. The first flat pushing surface 21a is brought into contact with the upper surface 3a of the block 3 and flat pushed, and at the same time, the second flat pushing surface 21b is arranged at a set position where the side surface 3b is formed. In this state, as shown in FIG. 3C, the second punch 22 having the flat pushing surface 22a is pushed in the direction toward the second flat pushing surface 21b of the first punch 21, and the second punch 22 The step of sandwiching the block 3 between the flat pushing surface 22a of the punch 22 and the second flat pushing surface 21b of the first punch 21 to flat-press the side surface 3b and the side surface 3c is performed. The “set position where the side surface 3 b is formed” is set with reference to the reference line A or B provided on the eyelet 2.

上記の工程においてブロック3の各面に作用する平押し力について説明する。第2のポンチ22を押動する際に、第1のポンチ21は押動しない状態となっているが、第2のポンチ22の平押し面22aと第1のポンチ21の第2平押し面21bとで側面3cおよび側面3bの平押しが行われると、挟み込まれたブロック3は上方へ延びるように変形するため、その変形の反作用として、第1のポンチ21の第1平押し面21aによって上面3aにも平押し力が作用する状態となる。すなわち、第2のポンチ22の平押し面22aによる押動時においては、ブロック3の上面3a、側面3bおよび側面3cが同時に平押しされている状態となっている。   The flat pushing force acting on each surface of the block 3 in the above process will be described. When the second punch 22 is pushed, the first punch 21 is not pushed, but the flat push surface 22 a of the second punch 22 and the second flat push surface of the first punch 21. When the side surface 3c and the side surface 3b are pressed flat with 21b, the sandwiched block 3 is deformed so as to extend upward. As a reaction of the deformation, the first flat pressing surface 21a of the first punch 21 A flat pushing force is also applied to the upper surface 3a. That is, when the second punch 22 is pushed by the flat pushing surface 22a, the upper surface 3a, the side surface 3b and the side surface 3c of the block 3 are simultaneously pushed flat.

このように、ブロック3の上面3a、側面3bおよび側面3cが同時に平押しされている状態とすることができるため、それぞれを順番に形成する従来方法のように、先に形成された素子搭載面が次の素子搭載面形成時に変形してしまう課題を解決することができる。その結果、素子搭載面となる上面3aおよび側面3bを同時に高精度に形成することが可能となる。より詳しくは、上面3aをアイレット2の表面2bを基準として、また側面3bをアイレット2に設けられる基準線(ここでは基準線B)を基準として、それぞれ所定の設定位置に同時に高精度に形成することが可能となる。特に、従来の方法と比較して、発光素子11および受光素子12相互間距離の「ずれ量」、および基準線からの距離の「ずれ量」を、いずれも30[μm]以下の高精度に形成することが可能となる(いずれもアイレット2表面の面内方向において)。また、素子搭載面となる上面3aおよび側面3bの平面度を30[μm]以下の高精度に形成することが可能となる。   In this way, the upper surface 3a, the side surface 3b, and the side surface 3c of the block 3 can be flattened at the same time, so that the element mounting surface previously formed as in the conventional method in which each is formed in order. However, it is possible to solve the problem of deformation when the next element mounting surface is formed. As a result, it is possible to simultaneously form the upper surface 3a and the side surface 3b serving as the element mounting surfaces with high accuracy. More specifically, the upper surface 3a is formed with high accuracy simultaneously at a predetermined set position with respect to the surface 2b of the eyelet 2 and the side surface 3b with reference to a reference line (here, reference line B) provided on the eyelet 2. It becomes possible. In particular, as compared with the conventional method, both the “deviation amount” of the distance between the light emitting element 11 and the light receiving element 12 and the “deviation amount” of the distance from the reference line have a high accuracy of 30 [μm] or less. It can be formed (both in the in-plane direction of the eyelet 2 surface). Further, the flatness of the upper surface 3a and the side surface 3b serving as the element mounting surfaces can be formed with high accuracy of 30 [μm] or less.

ここで、第1のポンチ21をアイレット2の表面2bに向かう方向に押動する際に(図3(b)参照)、第1のポンチ21がブロック3と衝突しないように、ブロック3の固定位置のずれ量のばらつきを考慮して、第1のポンチ21の位置、すなわちアイレット2を製造装置20に固定する位置を設定する。   Here, when the first punch 21 is pushed in the direction toward the surface 2b of the eyelet 2 (see FIG. 3B), the block 3 is fixed so that the first punch 21 does not collide with the block 3. The position of the first punch 21, that is, the position where the eyelet 2 is fixed to the manufacturing apparatus 20 is set in consideration of the variation in the amount of positional deviation.

また、第2のポンチ22を第1のポンチ21の第2平押し面21bに向かう方向に押動する際に(図3(c)参照)、第1のポンチ21の第2平押し面21bがブロック3の側面3bの全面に当接して均等に荷重を受けることができるように、第1のポンチ21の下部にリード4の先端部を逃がす逃げ溝21cを設けておくことが好適である。   Further, when the second punch 22 is pushed in the direction toward the second flat pushing surface 21b of the first punch 21 (see FIG. 3C), the second flat pushing surface 21b of the first punch 21 is obtained. It is preferable to provide a clearance groove 21c that allows the tip of the lead 4 to escape in the lower portion of the first punch 21 so that the surface can contact the entire surface of the side surface 3b of the block 3 and receive a load evenly. .

次いで、図3(d)に示すように、ブロック3に形成された素子搭載面すなわち上面3aおよび側面3bに、それぞれ受光素子12および発光素子11を搭載する工程を実施する。   Next, as shown in FIG. 3D, a process of mounting the light receiving element 12 and the light emitting element 11 on the element mounting surface formed on the block 3, that is, the upper surface 3a and the side surface 3b, respectively, is performed.

しかし、上記の方法では、新たな課題が発生する場合が想定される。
具体的には、後工程として実施される、各半導体素子11、12と、アイレット2の表面2bに配設されるリード4の先端部4aとをワイヤボンディングにより接続する工程において、ブロック3の上面3a、側面3bおよび側面3cが同時に平押しされている状態において生じるブロック3の変形(以下「ニゲ」という)3fが問題を引き起こす場合が有り得るのである。なお、ニゲ3fの突出量は、一例として0.2[mm]程度である。より具体的には、半導体装置1に対しては小型化の要請が大きく、アイレット2が必要最小限の面積で形成され(一例として、表面2bの直径が5[mm]以下)、リード4の先端部4aがブロック3に必要最小限の距離まで近接して配設される構造となっているため、ニゲ3fを側面3c方向(あるいは、側面3d方向、側面3e方向)に発生させると(図4(a)参照)、半導体素子11、12とリード4の先端部4aとをワイヤボンディングする際に、ワイヤボンディング装置のキャピラリ23もしくはワイヤ24がニゲ3fに接触してしまい、ワイヤボンディングの障害となってしまう場合が生じ得るのである。
However, in the above method, a case where a new problem occurs is assumed.
Specifically, in the step of connecting each of the semiconductor elements 11 and 12 and the tip portion 4a of the lead 4 disposed on the surface 2b of the eyelet 2 by wire bonding, which is performed as a post-process, the upper surface of the block 3 It is possible that the deformation 3f (hereinafter referred to as “nigue”) 3f of the block 3 that occurs in a state where the flat surface 3a, the side surface 3b, and the side surface 3c are simultaneously pressed may cause a problem. The protrusion amount of the relief 3f is about 0.2 [mm] as an example. More specifically, there is a great demand for miniaturization of the semiconductor device 1, and the eyelet 2 is formed with a necessary minimum area (for example, the diameter of the surface 2 b is 5 [mm] or less). Since the tip portion 4a is arranged close to the minimum necessary distance to the block 3, when the relief 3f is generated in the side surface 3c direction (or the side surface 3d direction or the side surface 3e direction) (FIG. 4 (a)), when wire bonding the semiconductor elements 11 and 12 and the tip portion 4a of the lead 4, the capillary 23 or the wire 24 of the wire bonding apparatus comes into contact with the relief 3f, and the wire bonding failure It can happen.

これに対して、本実施形態では、第1のポンチ21の第1平押し面21aをブロック3の上面3aに当接させる際に、上面3aにおける側面3c寄りの端部に第1平押し面21aを当接させない領域を設けて、当該領域の平押しを行わない(図3(c)参照)。さらに、同図のように、ブロック3の上面3aよりも高い位置にまで形成された第2のポンチ22の平押し面22aによって、ブロック3の側面3cの平押しを行う。
これによって、図4(b)に示すように、ブロック3の上面3a、側面3bおよび側面3cが同時に平押しされている状態において生じるブロック3の変形すなわちニゲ3fを、上面3aの平押ししない当該領域において上方(図4(b)中、上面3aから上方に離れる方向)に発生させることが可能となる。その結果、半導体素子11、12とリード4の先端部4aとをワイヤボンディングする際に、キャピラリ23の上昇量をニゲ3fの高さ分、大きく設定するだけで、前述のキャピラリ23もしくはワイヤ24がニゲ3fと接触する障害を回避することが可能となる。このように、アイレット2を大型化することなく当該課題の解決が可能となる点は、小型化の要請が特に大きい半導体装置1において、非常に大きな効果であるといえる。
On the other hand, in this embodiment, when the first flat pushing surface 21a of the first punch 21 is brought into contact with the upper surface 3a of the block 3, the first flat pushing surface is formed at the end of the upper surface 3a near the side surface 3c. An area where 21a is not brought into contact is provided, and the area is not flat pressed (see FIG. 3C). Furthermore, as shown in the figure, the side surface 3c of the block 3 is flat pressed by the flat pressing surface 22a of the second punch 22 formed to a position higher than the upper surface 3a of the block 3.
As a result, as shown in FIG. 4B, the deformation of the block 3 that occurs when the upper surface 3a, the side surface 3b, and the side surface 3c of the block 3 are simultaneously flat pressed, that is, the negative 3f is not flat pressed by the upper surface 3a. It can be generated upward in the region (in the direction away from the upper surface 3a in FIG. 4B). As a result, when the semiconductor elements 11 and 12 and the tip 4a of the lead 4 are wire-bonded, the capillary 23 or the wire 24 described above can be obtained simply by setting the rising amount of the capillary 23 large by the height of the relief 3f. It is possible to avoid an obstacle that comes into contact with the nigue 3f. Thus, it can be said that the problem can be solved without increasing the size of the eyelet 2 in the semiconductor device 1 in which the demand for downsizing is particularly great.

以上、説明した通り、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、発光素子および受光素子等の半導体素子を備える半導体装置において、当該半導体素子が搭載される素子搭載面を設定位置に高精度に形成することが可能となる。また、その際に生じ得るワイヤボンディング時のキャピラリもしくはワイヤの衝突という課題の解決も可能となる。   As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in a semiconductor device including semiconductor elements such as a light emitting element and a light receiving element, the element mounting surface on which the semiconductor element is mounted is set with high accuracy. Can be formed. In addition, the problem of capillary or wire collision during wire bonding that can occur at that time can be solved.

なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。特に、半導体素子として発光素子(レーザダイオード)および受光素子を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、他の半導体素子を搭載する場合であっても同様に適用することが可能である。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the present invention. In particular, the light-emitting element (laser diode) and the light-receiving element have been described as examples of the semiconductor element. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied even when other semiconductor elements are mounted. Is possible.

1 半導体装置
2 アイレット
3 ブロック
3a、3b 素子搭載面
4 リード
11 発光素子
12 受光素子
21 第1のポンチ
22 第2のポンチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Eyelet 3 Block 3a, 3b Element mounting surface 4 Lead 11 Light emitting element 12 Light receiving element 21 1st punch 22 2nd punch

Claims (3)

アイレットの表面にブロックを固定する工程と、
相互に直交する第1平押し面および第2平押し面を有する第1のポンチを前記アイレットの表面に向かう方向に押動して、該第1平押し面を前記ブロックの上面に当接させて平押しすると同時に該第2平押し面を前記ブロックの一の側面が形成される設定位置に配置し、その状態で、前記ブロックの上面よりも高い位置まで形成された平押し面を有する第2のポンチを前記第1のポンチの第2平押し面に向かう方向に押動して、前記第1のポンチの第2平押し面と前記第2のポンチの平押し面とで前記ブロックを挟み込んで、前記ブロックにおける一の側面および該一の側面と反対方向を向く他の側面を平押しして、該上面および該一の側面を、前記アイレットを基準とする設定位置に素子搭載面として形成する工程と、を備え、
前記ブロックの上面、一の側面および他の側面を前記第1のポンチおよび前記第2のポンチにより同時に平押しする際に、該上面における該他の側面寄りの端部に平押ししない領域を設けること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
Fixing the block on the surface of the eyelet;
A first punch having a first flat pushing surface and a second flat pushing surface orthogonal to each other is pushed in a direction toward the surface of the eyelet so that the first flat pushing surface is brought into contact with the upper surface of the block. The second flat pressing surface is disposed at a set position where one side surface of the block is formed at the same time as the flat pressing, and in this state, the second flat pressing surface has a flat pressing surface formed to a position higher than the upper surface of the block. The second punch is pushed in the direction toward the second flat pushing surface of the first punch, and the block is moved by the second flat pushing surface of the first punch and the flat pushing surface of the second punch. By sandwiching, one side surface of the block and the other side surface facing in the opposite direction to the one side surface are pressed flat, and the upper surface and the one side surface are set as element mounting surfaces at a set position with respect to the eyelet. Forming, and
When the upper surface , one side surface , and the other side surface of the block are simultaneously flat-pressed by the first punch and the second punch, a region not flat-pressed is provided at an end portion of the upper surface near the other side surface. A method for manufacturing a semiconductor device.
素子搭載面として形成される前記ブロックの上面および一の側面にそれぞれ半導体素子を固定する工程と、
前記各半導体素子と、前記アイレットの表面に配設されるリードの先端部とをワイヤボンディングにより接続する工程と、を備えること
を特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。
Fixing a semiconductor element on each of the upper surface and one side surface of the block formed as an element mounting surface;
Manufacturing method of the each semiconductor device, the semiconductor device according to claim 1, characterized in that it comprises the steps of the lead tip portions are connected by wire bonding is disposed on the surface of the eyelet.
前記ブロックは、銅もしくは銅合金を用いて形成されていること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the block is formed using copper or a copper alloy.
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