JPH04114480A - 光学センサ素子およびその製造方法 - Google Patents
光学センサ素子およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH04114480A JPH04114480A JP2233639A JP23363990A JPH04114480A JP H04114480 A JPH04114480 A JP H04114480A JP 2233639 A JP2233639 A JP 2233639A JP 23363990 A JP23363990 A JP 23363990A JP H04114480 A JPH04114480 A JP H04114480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical sensor
- sensor element
- optical module
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学センサ素体が透明樹脂で覆われたもので
、ＣＯＤあるいはカメラ用ＩＣなどに用いられる光学セ
ンサ素子に関する。
、ＣＯＤあるいはカメラ用ＩＣなどに用いられる光学セ
ンサ素子に関する。
ＣＯＤやカメラ用ＩＣに用いる光学センサ素体を外気か
ら遮断するためにパッケージする場合、素体に光が到達
するようにしなければならない。
ら遮断するためにパッケージする場合、素体に光が到達
するようにしなければならない。
そのようなパッケージ技術としては次のものが挙げられ
る。
る。
（１） セラミック容器に光学センサ素体を収容し、
上蓋としての透明ガラス板をセラミック容器に接着する
。
上蓋としての透明ガラス板をセラミック容器に接着する
。
伐） ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの熱
可塑性樹脂の成形容器に光学センサ素体を収容し、上蓋
としての透明ガラス板を成形容器に接着する。
可塑性樹脂の成形容器に光学センサ素体を収容し、上蓋
としての透明ガラス板を成形容器に接着する。
（３） 透明樹脂を用い、光学センサ素体を包囲する
ようにトランスファ成形等で一体成形する。
ようにトランスファ成形等で一体成形する。
このうち、（１）の方式は信親性が高いがコストが高＜
、＋２１の方式はＰＰＳなどの樹脂と光学センサ素体
を支持するリードフレームとの接着性が良くないため実
用の段階に達していない、（３）の方式は耐熱性、耐湿
性等の信親性は＋１１の方式よりも劣るが、コストも低
く、生産性が高いため、光学センサのパッケージ技術の
主流となりつつある。具体的には、第２図に示すように
、リードフレームのマウント部１１に光学センサチップ
１を固定し、リードフレームの外部リード部１２と導線
１３で接続したのち、ＴＣの封止と同様に透明なエポキ
シ樹脂コンパウンド１４を用いてトランスファ成形する
ものである。そして、センサチップ１の所定の位置に光
を導くためのレンズおよび反射面を備えた透明樹脂成形
体の光学モジュール２を位置合わせして接着荊１５で成
形樹脂１４の表面に接着する。
、＋２１の方式はＰＰＳなどの樹脂と光学センサ素体
を支持するリードフレームとの接着性が良くないため実
用の段階に達していない、（３）の方式は耐熱性、耐湿
性等の信親性は＋１１の方式よりも劣るが、コストも低
く、生産性が高いため、光学センサのパッケージ技術の
主流となりつつある。具体的には、第２図に示すように
、リードフレームのマウント部１１に光学センサチップ
１を固定し、リードフレームの外部リード部１２と導線
１３で接続したのち、ＴＣの封止と同様に透明なエポキ
シ樹脂コンパウンド１４を用いてトランスファ成形する
ものである。そして、センサチップ１の所定の位置に光
を導くためのレンズおよび反射面を備えた透明樹脂成形
体の光学モジュール２を位置合わせして接着荊１５で成
形樹脂１４の表面に接着する。
これらの方式のほかに、光学センサ素体をアクリル樹脂
などからなる容器に収容し、容器とセンサ素体との間を
透明なゲル状樹脂や紫外線硬化樹脂を充填する方式もあ
る。
などからなる容器に収容し、容器とセンサ素体との間を
透明なゲル状樹脂や紫外線硬化樹脂を充填する方式もあ
る。
前述の各方式のうち、主流となっている透明樹脂を用い
てトランスファモールドする方式には次の問題点がある
。
てトランスファモールドする方式には次の問題点がある
。
（１） 透明樹脂として用いられるエポキシ樹脂は、
金型との離型性が悪いため、シリコーン系あるいはふっ
素糸の外部層型荊を金型に塗布する必要がある。このた
め、塗布した離型剤の痕跡が成形品表面に凹凸となって
残り、光学的な不具合が生ずる。
金型との離型性が悪いため、シリコーン系あるいはふっ
素糸の外部層型荊を金型に塗布する必要がある。このた
め、塗布した離型剤の痕跡が成形品表面に凹凸となって
残り、光学的な不具合が生ずる。
（２） トランスファ成形では、熱溶融した樹脂を高圧
で金型内に注入するために、接続導線の変形が生じたり
、光学センサ素体に大きな圧力がかかったりするなどの
不具合が生ずる。
で金型内に注入するために、接続導線の変形が生じたり
、光学センサ素体に大きな圧力がかかったりするなどの
不具合が生ずる。
（３） 成形樹脂の硬化後の収縮の際に、光学センサ
素体に大きな熱応力が発生するので信傾性が十分でない
。
素体に大きな熱応力が発生するので信傾性が十分でない
。
（４） 成形サイクルタイムが長く、生産性が充分と
は言えない。
は言えない。
光学センサ素体を透明容器に収容し、透明樹脂を充填す
る方式はこれらの問題点を解決するものであるが、しか
し、他の方式と同様、センサ素体に光を導くために、例
えば第２図に示したように光学モジュールを別に用意し
、精密な位置合わせをして組合わせなければならないと
いう問題をやはり有している。
る方式はこれらの問題点を解決するものであるが、しか
し、他の方式と同様、センサ素体に光を導くために、例
えば第２図に示したように光学モジュールを別に用意し
、精密な位置合わせをして組合わせなければならないと
いう問題をやはり有している。
本発明の目的は、上記の問題点を解決し、外面にセンサ
素体への光の入射の支障となる凹凸を有せず、センサ素
体に応力が加わらず、接続導線の変形もなく、かつ光を
導くための光学系を別に設置する必要のない光学センサ
素子およびその製造方法を提供することにある。
素体への光の入射の支障となる凹凸を有せず、センサ素
体に応力が加わらず、接続導線の変形もなく、かつ光を
導くための光学系を別に設置する必要のない光学センサ
素子およびその製造方法を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の光学センサ素子
は、光学センサ素体とその素体光を導く光学系を形成す
る光学モジュールが成形樹脂により一体に結合され、成
形樹脂と光学モジュールの界面に光学センサ素子の端子
に接続される導電路が介在するものとする。また、本発
明の光学センサ素子の製造方法は、光学系を形成する光
学モジュールの表面に複数の導電路を固着し、その導電
路の端部と光学センサ素体の一面上の入出力端子とをそ
れぞれ導電的に接続し、そのあと、光学センサ素体の前
記−面取外の表面および光学モジュールの導電路の形成
された表面の大部分を覆う樹脂によって光学センサ素体
と光学モジュールとを一体に成形するものとする。いず
れの場合も、光学モジュールがその光学センサ素体と対
向する光出射面の周囲に突出部を育し、その突出部に囲
まれた凹部内に成形樹脂が充填されることが有効である
。
は、光学センサ素体とその素体光を導く光学系を形成す
る光学モジュールが成形樹脂により一体に結合され、成
形樹脂と光学モジュールの界面に光学センサ素子の端子
に接続される導電路が介在するものとする。また、本発
明の光学センサ素子の製造方法は、光学系を形成する光
学モジュールの表面に複数の導電路を固着し、その導電
路の端部と光学センサ素体の一面上の入出力端子とをそ
れぞれ導電的に接続し、そのあと、光学センサ素体の前
記−面取外の表面および光学モジュールの導電路の形成
された表面の大部分を覆う樹脂によって光学センサ素体
と光学モジュールとを一体に成形するものとする。いず
れの場合も、光学モジュールがその光学センサ素体と対
向する光出射面の周囲に突出部を育し、その突出部に囲
まれた凹部内に成形樹脂が充填されることが有効である
。
光学センサ素体へは光学モジュールおよび光学モジュー
ルとセンサ素体との間隙に充填された樹脂を道つで光が
入射するため、表面の凹凸の問題はない、また、光学モ
ジュールの光学センサ素体と対向する光出射面が凹部の
底面とされる場合には、樹脂をその凹部に注入するのみ
で成形でき、トランスファ成形の必要はない。そして光
学センサ素体は光の入射面側では光モジュールの光出射
面との間の間隙に充填される樹脂が存在するのみである
から、成形樹脂から大きな応力を受けることがない。
ルとセンサ素体との間隙に充填された樹脂を道つで光が
入射するため、表面の凹凸の問題はない、また、光学モ
ジュールの光学センサ素体と対向する光出射面が凹部の
底面とされる場合には、樹脂をその凹部に注入するのみ
で成形でき、トランスファ成形の必要はない。そして光
学センサ素体は光の入射面側では光モジュールの光出射
面との間の間隙に充填される樹脂が存在するのみである
から、成形樹脂から大きな応力を受けることがない。
本発明の一実施例を第２図と共通の部分に同一の符号を
付した第１図を引用して説明する。第１図において、レ
ンズ機能と反射機能を備えた、例えばアクリル樹脂など
の透明樹脂成形体である光学モジュール２はその光出射
面２１が突出部３で囲まれている。そして、その突出部
側に２本の条状の導電路４が形成されている。この導電
路４は、例えばＭの蒸着とバターニングによって、ある
いは帯状銅箔の固着によって形成する。そして、光学モ
ジュール２の光出射面２１に対向して光学センサチップ
１が配置され、その光学センサチップ１の両端に設けら
れた入出力端子と導電路４の端部とは導電性接着剤５で
電気的に接続されている。
付した第１図を引用して説明する。第１図において、レ
ンズ機能と反射機能を備えた、例えばアクリル樹脂など
の透明樹脂成形体である光学モジュール２はその光出射
面２１が突出部３で囲まれている。そして、その突出部
側に２本の条状の導電路４が形成されている。この導電
路４は、例えばＭの蒸着とバターニングによって、ある
いは帯状銅箔の固着によって形成する。そして、光学モ
ジュール２の光出射面２１に対向して光学センサチップ
１が配置され、その光学センサチップ１の両端に設けら
れた入出力端子と導電路４の端部とは導電性接着剤５で
電気的に接続されている。
突出部３に囲まれた凹部に透明樹脂６が充填されており
、光学センサチップ１の光入射面と反対側を覆うと共に
、センサチップ１と光学モジュール２の光出射面２１と
の間に入りこんでいる。これにより光学センサチップ１
は封止されると共に、光学モジュール２と一体化される
。透明樹脂６は凹部への注入により容易に成形でき、生
産性の点から光硬化樹脂が用いられる。
、光学センサチップ１の光入射面と反対側を覆うと共に
、センサチップ１と光学モジュール２の光出射面２１と
の間に入りこんでいる。これにより光学センサチップ１
は封止されると共に、光学モジュール２と一体化される
。透明樹脂６は凹部への注入により容易に成形でき、生
産性の点から光硬化樹脂が用いられる。
光学モジュール２は、従来のカメラ等に用いられる三角
測距方式の距離測定装置で、第３図に示すように光学セ
ンサチップｌに光７を導くためにチップとの位置関係を
調整して別個に設置されるレンズ８１やプリズム８２．
８３等の機能を存するものである。このような光学モジ
ュール２と光学センサチップ１を一体に成形するために
チップ１０入出力端子と光学モジュール表面の導電路４
を接着する際には、光学モジュール２とセンサチップｌ
との位置関係を精密に調整する必要がある。このために
は、接着剤５にも光硬化型の接着剤を使用した方がよい
、しかし、導電路４とセンサチップ１の入出力端子の電
気的な接続に導電性接着剤を用いないで、加圧力と透明
樹脂６の固定する力により、接触のみで導電的に接続す
ることもできる。
測距方式の距離測定装置で、第３図に示すように光学セ
ンサチップｌに光７を導くためにチップとの位置関係を
調整して別個に設置されるレンズ８１やプリズム８２．
８３等の機能を存するものである。このような光学モジ
ュール２と光学センサチップ１を一体に成形するために
チップ１０入出力端子と光学モジュール表面の導電路４
を接着する際には、光学モジュール２とセンサチップｌ
との位置関係を精密に調整する必要がある。このために
は、接着剤５にも光硬化型の接着剤を使用した方がよい
、しかし、導電路４とセンサチップ１の入出力端子の電
気的な接続に導電性接着剤を用いないで、加圧力と透明
樹脂６の固定する力により、接触のみで導電的に接続す
ることもできる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、光学センサ素体を光学モジュールに対
向させて成形樹脂により一体に結合することにより、光
学モジュールから直接光が入射するため素子表面の凹凸
の問題がなくなった。また、光学モジュールにセンサ素
体を囲む凹部を形成することにより、トランスファ成形
の必要なしに樹脂成形することが可能となり、センサ素
体に応力が加わらず、接続導線を用いないので、接続導
線の変形の問題もない、そして、光学モジュールと一体
であるため光学系を別に設置する必要がなく、使用時の
調整箇所も少なくなって実用的な光学センサ素子を得る
ことができた。
向させて成形樹脂により一体に結合することにより、光
学モジュールから直接光が入射するため素子表面の凹凸
の問題がなくなった。また、光学モジュールにセンサ素
体を囲む凹部を形成することにより、トランスファ成形
の必要なしに樹脂成形することが可能となり、センサ素
体に応力が加わらず、接続導線を用いないので、接続導
線の変形の問題もない、そして、光学モジュールと一体
であるため光学系を別に設置する必要がなく、使用時の
調整箇所も少なくなって実用的な光学センサ素子を得る
ことができた。
第１図は本発明の一実施例の光学センサ素子の断面図、
第２図は従来の光学センサ素子の断面図、第３図は従来
の光学センサ素子使用時の光学系を示す断面図である。 １：光学センサチップ、２：光学モジュール、３：光学
モジュール突出部、４：導電路、５：導電性接着剤、６
：ｉ３明樹脂。 第 図 第 図 第 図
第２図は従来の光学センサ素子の断面図、第３図は従来
の光学センサ素子使用時の光学系を示す断面図である。 １：光学センサチップ、２：光学モジュール、３：光学
モジュール突出部、４：導電路、５：導電性接着剤、６
：ｉ３明樹脂。 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）光学センサ素体とその素体の光を導く光学系を形成
する光学モジュールが成形樹脂により一体に結合され、
成形樹脂と光学モジュールの界面に光学センサ素子の端
面に接続される導電路が介在することを特徴とする光学
センサ素子。 ２）請求項１記載の光学センサ素子において、光学モジ
ュールがその光学センサ素体と対向する光出射面の周囲
に突出部を有し、その突出部に囲まれた凹部内に成形樹
脂が充填された光学センサ素子。 ３）光学系を形成する光学モジュールの表面に複数の導
電路を固着し、その導電路の端部と光学センサ素体の一
面上に入出力端子とをそれぞれ導電的に接続し、そのあ
と、光学センサ素体の前記一面以外の表面および光学モ
ジュールの導電路の形成された表面の大部分を覆う樹脂
によって光学センサ素体と光学モジュールを一体に成形
することを特徴とする光学センサ素子の製造方法。 ４）請求項２記載の光学センサ素子の製造方法において
、光学センサ素子と対向する光出射面の周囲に突出部を
有する光学モジュールを用い、成形樹脂をその突出部に
囲まれた凹部内に充填する光学センサ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233639A JP2734189B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 光学センサ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233639A JP2734189B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 光学センサ素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114480A true JPH04114480A (ja) | 1992-04-15 |
| JP2734189B2 JP2734189B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=16958196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2233639A Expired - Lifetime JP2734189B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 光学センサ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734189B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207085A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-13 | Toshiba Corp | 光半導体装置 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2233639A patent/JP2734189B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207085A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-13 | Toshiba Corp | 光半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734189B2 (ja) | 1998-03-30 |
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