CN112384771A - 分光模块和分光模块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
分光模块包括:具有底壁部和在底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;在底壁部的一侧设置且具有多个光栅槽的分光部;以隔着空间与分光部相对的方式安装在侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;以沿支承体的与空间相反侧的表面的方式在支承体的表面设置,与光检测元件电连接的多个第1端子;以及具有与多个第1端子分别相对且与多个第1端子分别接合的多个第2端子、和与多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元。
Description
技术领域
本发明涉及分光模块和分光模块的制造方法。
背景技术
已知有包括分光模块、封装件和引线的分光模块,该分光模块具有光透过性部件以及以隔着光透过性部件彼此相对的方式在光透过性部件设置的分光部和光检测元件,该封装件收纳分光模块,该引线在封装件设置,与光检测元件电连接(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-210416号公报
发明内容
发明所要解决的问题
上述那样的分光模块有时安装在刚性配线基板使用。在这种情况下,存在因在安装时产生的应力等而封装件变形,或者因在安装后在刚性配线基板产生的热变形等而封装件变形的问题。但是,在上述那样的分光模块中,由于分光部和光检测元件以隔着光透过性部件彼此相对的方式在光透过性部件设置,所以即使封装件变形,在光检测元件具有的多个光检测通道各自的位置(坐标)与分别向该多个光检测通道入射的光的峰波长的关系(以下,有时简称为“光检测通道与峰波长的关系”)上也不易产生偏移。
与此相对,在分光部和光检测元件以隔着空间彼此相对的方式构成的分光模块,特别是划定空间的支承体以支承分光部和光检测元件的方式构成的分光模块中,如果在对刚性配线基板的安装时或安装后支承体变形,则在分光部与光检测元件的位置关系上容易产生偏移,在光检测通道与峰波长的关系上也容易产生偏移。
因此,本发明的目的在于,提供能够在分光部和光检测元件隔着空间彼此相对的结构中可靠地抑制检测精度的下降的分光模块和这样的分光模块的制造方法。
解决问题的技术手段
本发明的一个方面的分光模块包括:具有底壁部和在底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;在底壁部的一侧设置,具有多个光栅槽的分光部;以隔着空间与分光部相对的方式安装在侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;以沿着支承体的与空间相反侧的表面的方式在支承体的表面设置,与光检测元件电连接的多个第1端子;以及具有与多个第1端子分别相对且与多个第1端子分别接合的多个第2端子、和与多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元。
在本发明的一个方面的分光模块中,与光检测元件电连接的多个第1端子在支承体的表面设置,配线单元具有的多个第2端子与多个第1端子分别相对且与多个第1端子分别接合。例如,在刚性配线基板具有的多个端子与多个第1端子分别接合的结构中,存在由于因在其接合时产生的应力等而支承体变形,或者因在接合后在刚性配线基板产生的热变形等而支承体变形,在分光部与光检测元件的位置关系上产生偏移,在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移的问题。与此相对,在本发明的一个方面的分光模块中,由于能够经由配线单元实现光检测元件与刚性配线基板的电连接,所以能够抑制在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。由此,根据本发明的一个方面的分光模块,能够在分光部和光检测元件隔着空间彼此相对的结构中可靠地抑制检测精度的下降。
在本发明的一个方面的分光模块中,也可以是多个第1端子在构成支承体的表面的多个平坦区域中面积最大的平坦区域设置。由此,能够提高各第1端子的形状和多个第1端子的配置等的自由度,并且实现彼此相对的第1端子与第2端子的可靠的接合。
在本发明的一个方面的分光模块中,也可以是多个第1端子在支承体的表面中,侧壁部的与空间相反侧的表面设置。通过将侧壁部的与空间相反侧的表面较宽地取得,能够提高各第1端子的形状和多个第1端子的配置等的自由度,并且实现彼此相对的第1端子与第2端子的可靠的接合。
在本发明的一个方面的分光模块中,也可以是多个第1端子在侧壁部的表面中,以作为与分光部与光检测元件彼此相对的第1方向垂直的方向且作为多个光栅槽排列的方向的第2方向为长边方向延伸的区域设置。通过将以第2方向为长边方向延伸的区域较宽地取得,能够提高各第1端子的形状和多个第1端子的配置等的自由度,并且实现彼此相对的第1端子与第2端子的可靠的接合。
在本发明的一个方面的分光模块中,也可以是在多个第1端子和多个第2端子,彼此相对的第1端子与第2端子经由接合部件相互接合。由此,能够实现彼此相对的第1端子与第2端子的可靠的接合。
在本发明的一个方面的分光模块中,接合部件也可以为焊料层。由此,能够容易地实现彼此相对的第1端子与第2端子的可靠的接合。
在本发明的一个方面的分光模块中,接合部件也可以保持在支承体与配线单元之间形成的间隙。由此,即使配线单元发生了变形,该变形的影响也在支承体与配线单元之间的间隙被缓和,因此能够抑制因支承体的变形而在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。
在本发明的一个方面的分光模块中,多个第1端子也可以分别为呈圆形的电极垫。由此,即使配线单元发生了变形,起因于该变形的应力集中也在各第1端子被缓和,因此能够抑制因支承体的变形而在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。
在本发明的一个方面的分光模块中,多个第2端子也可以分别为呈圆形的电极垫。由此,即使配线单元发生了变形,起因于该变形的应力集中也在各第2端子被缓和,因此能够抑制因支承体的变形而在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。
在本发明的一个方面的分光模块中,多个第3端子也可以作为连接器构成。由此,例如在对刚性配线基板连接配线单元时热的影响不会波及支承体,因此能够抑制在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。
在本发明的一个方面的分光模块中,配线单元也可以由柔性配线基板构成。由此,即使配线单元发生了变形,也不易在支承体产生起因于该变形的应力集中,因此能够抑制因支承体的变形而在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。此外,配线单元与支承体之间的热膨胀系数的差被配线单元的柔软性吸收,因此,即使使用环境的温度发生变化,也能够抑制在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。
在本发明的一个方面的分光模块中,也可以是配线单元还具有分别连接多个第2端子与多个第3端子的多个配线和支承基板,支承基板的弯曲强度比支承体的弯曲强度小。由此,即使配线单元发生了变形,也不易在支承体产生起因于该变形的应力集中,因此能够抑制因支承体的变形而在光检测通道与峰波长的关系上产生偏移。
本发明的一个方面的分光模块也可以还包括连接有多个第3端子的刚性配线基板。由此,能够在分光部和光检测元件隔着空间彼此相对的结构中可靠地抑制检测精度的下降,实现光检测元件与刚性配线基板的电连接。
本发明的一个方面的分光模块的制造方法包括:第1工序,准备分光器,该分光器包括:具有底壁部和在底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;在底壁部的一侧设置,具有多个光栅槽的分光部;以隔着空间与分光部相对的方式安装在侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;和以沿着支承体的表面的方式在支承体的表面设置,与光检测元件电连接的多个第1端子;第2工序,准备具有多个第2端子和与多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元;第3工序,在第1工序和第2工序之后,使多个第1端子与多个第2端子彼此相对,将彼此相对的第1端子与第2端子相互接合;和第4工序,在第3工序之后,取得多个光检测通道各自的位置与分别向多个光检测通道入射的光的峰波长的关系。
例如,当在取得光检测通道与峰波长的关系后,将彼此相对的第1端子与第2端子相互接合时,存在由于因在该接合时产生的应力等而支承体变形,在所取得的关系上产生偏移的问题。与此相对,在本发明的一个方面的分光模块的制造方法中,在将彼此相对的第1端子与第2端子相互接合后,取得光检测通道与峰波长的关系。因此,根据本发明的一个方面的分光模块的制造方法,能够通过基于所取得的关系实施分光分析,在所制造的分光模块中可靠地抑制检测精度的下降。
本发明的一个方面的分光模块的制造方法包括:第1工序,准备分光器,该分光器包括:具有底壁部和在底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;在底壁部的一侧设置,具有多个光栅槽的分光部;以隔着空间与分光部相对的方式安装在侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;和以沿着支承体的表面的方式在支承体的表面设置,与光检测元件电连接的多个第1端子;第2工序,准备具有多个第2端子和与多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元,通过热处理,在多个第2端子分别设置接合部件;和第3工序,在第1工序和第2工序之后,使多个第1端子与多个第2端子彼此相对,通过热处理,将彼此相对的第1端子与第2端子经由接合部件相互接合。
例如,当通过热处理在多个第1端子分别设置接合部件,通过热处理,将彼此相对的第1端子与第2端子经由接合部件相互接合时,热的影响会波及支承体2次,因此存在在光检测通道与峰波长的关系上产生的偏移变大的问题。与此相对,在本发明的一个方面的分光模块的制造方法中,通过热处理在多个第2端子分别设置接合部件,通过热处理,将彼此相对的第1端子与第2端子经由接合部件相互接合,波及支承体的热的影响只有1次。因此,根据本发明的一个方面的分光模块的制造方法,能够抑制在光检测通道与峰波长的关系上产生的偏移,在所制造的分光模块中可靠地抑制检测精度的下降。
在本发明的一个方面的分光模块的制造方法中,也可以在第2工序中准备相互连结的多个配线单元,在第3工序后,将安装有分光器的多个配线单元相互分离。由此,能够高效地制造多个分光模块。
发明的效果
根据本发明,能够提供能够在分光部和光检测元件隔着空间彼此相对的结构中可靠地抑制检测精度的下降的分光模块和这样的分光模块的制造方法。
附图说明
图1是一个实施方式的分光模块的立体图。
图2是图1所示的分光器的立体图。
图3是沿图2所示的III-III线的分光器的截面图。
图4是沿图2所示的IV-IV线的分光器的截面图。
图5是沿图2所示的V-V线的分光器的截面图。
图6是图1所示的配线单元的俯视图。
图7是沿图1所示的VII-VII线的分光模块的一部分的截面图。
图8是表示图1所示的分光模块的制造方法的一个工序的图。
图9是表示图1所示的分光模块的制造方法的一个工序的图。
图10是表示图1所示的分光模块的制造方法的一个工序的图。
图11是表示图1所示的分光模块的制造方法的一个工序的图。
图12是变形例的分光模块的立体图。
图13是变形例的分光模块的一部分的截面图。
图14是变形例的分光器的截面图。
图15是变形例的分光模块的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本发明的实施方式。另外,在各图中对相同或相当部分标注相同的符号,省略重复的说明。
[分光模块的结构]
如图1所示,分光模块100包括分光器1和配线单元200。如图1和图2所示,在分光器1中,由支承体10和罩体20构成箱形的封装件2。支承体10作为成形电路部件(MID:MoldedInterconnect Device)构成,设置有多个配线11。作为一个例子,分光器1呈X轴方向、Y轴方向(与X轴方向垂直的方向)和Z轴方向(与X轴方向和Y轴方向垂直的方向)各自的方向的长度为15mm以下的长方体形。特别是分光器1薄型化至Y轴方向的长度为几mm左右。
如图3和图4所示,在封装件2内设置有光检测元件30、树脂层40和反射层50。在反射层50设置有第1反射部51和分光部52。在光检测元件30设置有光通过部31、第2反射部32、光检测部33和0次光捕捉部34。光通过部31、第1反射部51、第2反射部32、分光部52、光检测部33和0次光捕捉部34,在从通过光通过部31的光L1的光轴方向(即,Z轴方向)看时,在与X轴方向平行的同一直线上排列。
在分光器1中,通过光通过部31后的光L1在第1反射部51反射,在第1反射部51反射后的光L1在第2反射部32反射。在第2反射部32反射后的光L1在分光部52分光并且反射。在分光部52分光并且反射后的光中,除0次光L0以外射向光检测部33的光L2向光检测部33入射并被光检测部33检测,0次光L0向0次光捕捉部34入射而被0次光捕捉部34捕捉。从光通过部31至分光部52的光L1的光路、从分光部52至光检测部33的光L2的光路和从分光部52至0次光捕捉部34的0次光L0的光路在封装件2内的空间S形成。
支承体10具有底壁部12和侧壁部13。在底壁部12的空间S侧的表面,设置有凹部14和周边部15、16。侧壁部13相对于底壁部12在凹部14开口的一侧配置。侧壁部13在底壁部12的一侧包围空间S。在本实施方式中,侧壁部13在从Z轴方向看时呈包围凹部14和周边部15、16的矩形框状。更具体而言,侧壁部13具有一对第1侧壁17和一对第2侧壁18。一对第1侧壁17在从Z轴方向看时,在X轴方向上夹着凹部14和周边部15、16彼此相对。一对第2侧壁18在从Z轴方向看时,在Y轴方向上夹着凹部14和周边部15、16彼此相对。底壁部12和侧壁部13由树脂一体地形成。
在侧壁部13,设置有第1加宽部13a和第2加宽部13b。第1加宽部13a是在与底壁部12相反侧,空间S仅在X轴方向上加宽而成的台阶部。第2加宽部13b是在与底壁部12相反侧,第1加宽部13a在X轴方向和Y轴方向的各个方向上加宽而成的台阶部。在第1加宽部13a,各配线11的一个端部作为端子11a配置。各配线11从第1加宽部13a,经由第2加宽部13b和第1侧壁17的外侧表面,到达一个第2侧壁18的外侧表面18b(参照图2)。外侧表面18b是支承体10的与空间S相反侧的表面中侧壁部13的与空间S相反侧的表面的一部分,并且是侧壁部13的与空间S相反侧的表面中以X轴方向为长边方向延伸的区域。在外侧表面18b,各配线11的另一个端部作为端子(第1端子)11b配置。
配线11和多个端子11b以沿着支承体10的表面(在本实施方式中为外侧表面18b)的方式在支承体10的表面设置。各端子11b是呈圆形的电极垫。多个端子11b如下述那样与光检测元件30电连接。另外,设置有多个端子11b的外侧表面18b是构成支承体10的与空间S相反侧的表面的多个平坦区域中,面积最大的平坦区域。
如图3、图4和图5所示,从Z轴方向看时,X轴方向上的凹部14的长度大于Y轴方向上的凹部14的长度。凹部14包含凹曲面状的内面14a。内面14a例如呈球面的一部分(球冠)的两侧由与ZX平面平行的平面切除后的形状。这样,内面14a在X轴方向和Y轴方向的各方向上呈曲面状弯曲。即,内面14a无论从Y轴方向看时(参照图3)还是从X轴方向看时(参照图4),均呈曲面状弯曲。
各周边部15、16在X轴方向上与凹部14相邻。周边部15在从Z轴方向看时,相对于凹部14位于一个第1侧壁17侧(X轴方向上的一侧)。周边部16在从Z轴方向看时,相对于凹部14位于另一个第1侧壁17侧(X轴方向上的另一侧)。从Z轴方向看时,周边部15的面积大于周边部16的面积。在分光器1中,周边部16的面积在从Z轴方向看时,收窄至凹部14的内面14a的外缘与另一个第1侧壁17的内侧表面17a相接的程度。周边部15包含倾斜面15a。倾斜面15a以沿X轴方向越离开凹部14,沿Z轴方向越离开光检测元件30的方式倾斜。
凹部14和周边部15、16的形状由支承体10的形状构成。即,凹部14和周边部15、16仅由支承体10划定。凹部14的内面14a与一个第1侧壁17的内侧表面17a经由周边部15相互连接(即,物理上相互分离)。凹部14的内面14a与另一个第1侧壁17的内侧表面17a经由周边部16相互连接(即,物理上相互分离)。凹部14的内面14a与各第2侧壁18的内侧表面18a经由面与面的交线(角,弯曲部位等)相互连接。这样,凹部14的内面14a与侧壁部13的各内侧表面17a、18a以不连续的状态(物理上相互分离的状态,经由面与面的交线相互连接的状态等)相互连接。从Z轴方向看时,在X轴方向上彼此相邻的凹部14与周边部15的边界线19沿Y轴方向横穿底壁部12(参照图5)。即,边界线19的两端到达各第2侧壁18的内侧表面18a。
如图3和图4所示,光检测元件30具有基板35。基板35例如由硅等半导体材料呈矩形板状形成。光通过部31是在基板35设置的狭缝,沿Y轴方向延伸。0次光捕捉部34是在基板35设置的狭缝,从Z轴方向看时位于光通过部31与光检测部33之间,沿Y轴方向延伸。另外,光通过部31的光L1的入射侧的端部在X轴方向和Y轴方向的各方向上,朝向光L1的入射侧逐渐扩展。此外,0次光捕捉部34的与0次光L0的入射侧相反侧的端部在X轴方向和Y轴方向的各方向上,朝向与0次光L0的入射侧相反侧逐渐扩展。通过以0次光L0向0次光捕捉部34倾斜地入射的方式构成,能够更可靠地抑制入射到0次光捕捉部34的0次光L0返回空间S。
第2反射部32在基板35的空间S侧的表面35a中光通过部31与0次光捕捉部34之间的区域设置。第2反射部32例如是Al、Au等的金属膜,作为平面镜发挥作用。
光检测部33在基板35的表面35a设置。更具体而言,光检测部33并不是贴附在基板35,而是组装到由半导体材料构成的基板35。即,光检测部33通过利用由半导体材料构成的基板35内的第1导电型的区域和在该区域内设置的第2导电型的区域形成的多个光电二极管而被构成。光检测部33例如作为光电二极管阵列、C-MOS图像传感器、CCD图像传感器等构成,具有在X轴方向上排列的多个光检测通道33a。在光检测部33的各光检测通道33a,使具有不同的波长的光L2入射。在基板35的表面35a,设置有用于针对光检测部33输入输出电信号的多个端子36。另外,光检测部33既可以作为表面入射型的光电二极管构成,或者也可以作为背面入射型的光电二极管构成。光检测部33作为背面入射型的光电二极管构成的情况下,在基板35的与表面35a相反侧的表面设置有多个端子36,因此,此时,各端子36通过引线接合与对应的配线11的端子11a电连接。
光检测元件30在侧壁部13的第1加宽部13a配置。在第1加宽部13a中彼此相对的光检测元件30的端子36与配线11的端子11a通过焊料层3相互连接。作为一个例子,彼此相对的光检测元件30的端子36与配线11的端子11a通过在端子36的表面隔着基底(Ni-Au,Ni-Pd-Au等)的镀层形成的焊料层3而相互连接。在这种情况下,在分光器1中,通过焊料层3,光检测元件30与侧壁部13相互固定,并且光检测元件30的光检测部33与多个配线11电连接。在光检测元件30与第1加宽部13a之间,以覆盖彼此相对的光检测元件30的端子36与配线11的端子11a的连接部的方式,配置有例如由树脂构成的增强部件7。这样,光检测元件30在从Z轴方向看时安装在包围空间S的侧壁部13。即,光检测元件30以隔着空间S与凹部14相对的方式(即,与分光部52相对的方式)安装在侧壁部13。另外,在分光器1中,Z轴方向是分光部52与光检测元件30彼此相对的第1方向。
树脂层40在凹部14的内面14a上配置。树脂层40通过将成型模推压到作为成形材料的树脂材料(例如,光固化性的环氧树脂,丙烯酸树脂,氟类树脂,硅酮,有机·无机混合树脂等复制用光学树脂等),并在该状态下使树脂材料固化(例如,利用UV光等的光固化,热固化等)而形成。
在树脂层40中从Z轴方向看时相对于凹部14的中心偏向周边部15侧(X轴方向上的一侧)的区域,设置有光栅图案41。光栅图案41例如对应于锯齿状截面的闪耀光栅、矩形状截面的二元光栅、正弦波状截面的全息光栅等。
树脂层40从一个第1侧壁17(图3的左侧的第1侧壁17)的内侧表面17a离开,与另一个第1侧壁17(图3的右侧的第1侧壁17)的内侧表面17a、一个第2侧壁18的内侧表面18a和另一个第2侧壁18的内侧表面18a分别接触。树脂层40以从内面14a爬上内侧表面17a、18a的方式,沿另一个第1侧壁17的内侧表面17a、一个第2侧壁18的内侧表面18a和另一个第2侧壁18的内侧表面18a分别扩展。
Z轴方向上的树脂层40的厚度为,与配置在内面14a上的部分42相比,与内侧表面17a接触的部分43和与内侧表面18a接触的部分44更大。即,树脂层40中与内侧表面17a接触的部分43的“沿Z轴方向的厚度H2”和树脂层40中与内侧表面18a接触的部分44的“沿Z轴方向的厚度H3”大于树脂层40中在内面14a上配置的部分42的“沿Z轴方向的厚度H1”。作为一个例子,H1为几μ~80μm左右(最小值为能够填埋支承体10的表面粗糙的程度的厚度以上),H2、H3分别为几百μm左右。
树脂层40到达周边部15的倾斜面15a上。Z轴方向上的树脂层40的厚度为,与配置在内面14a上的部分42相比,到达周边部15的部分45更大。即,树脂层40中到达周边部15的部分45的“沿Z轴方向的厚度H4”大于树脂层40中配置在内面14a上的部分42的“沿Z轴方向的厚度H1”。作为一个例子,H4为几百μm左右。
此处,在各部分42、43、44、45中“沿Z轴方向的厚度”发生变化的情况下,能够将各部分42、43、44、45的该厚度的平均值作为各部分42、43、44、45的“沿Z轴方向的厚度”来掌握。另外,与内侧表面17a接触的部分43的“沿与内侧表面17a垂直的方向的厚度”、与内侧表面18a接触的部分44的“沿与内侧表面18a垂直的方向的厚度”和到达周边部15的部分45的“沿与倾斜面15a垂直的方向的厚度”也大于配置在内面14a上的部分42的“沿与内面14a垂直的方向的厚度H1”。以上那样的树脂层40以连续的状态形成。
反射层50在树脂层40上配置。反射层50例如是Al、Au等的金属膜。反射层50中在Z轴方向与光检测元件30的光通过部31相对的区域是作为凹面镜发挥作用的第1反射部51。第1反射部51在凹部14的内面14a上配置,从Z轴方向看时相对于凹部14的中心偏向周边部16侧(X轴方向上的另一侧)。反射层50中覆盖树脂层40的光栅图案41的区域是作为反射型光栅发挥作用的分光部52。分光部52在凹部14的内面14a上配置,从Z轴方向看时相对于凹部14的中心偏向周边部15侧(X轴方向上的一侧)。这样,第1反射部51和分光部52在凹部14的内面14a上设置在树脂层40。即,分光部52以隔着空间S与光检测元件30相对的方式,设置在底壁部12的一侧。
分光部52具有的多个光栅槽52a具有沿光栅图案41的形状的形状。多个光栅槽52a在从Z轴方向看时在X轴方向上排列,在从Z轴方向看时向同一侧呈曲线状(例如,向周边部15侧呈凸的圆弧状)弯曲(参照图5)。另外,在分光器1中,X轴方向是作为与第1方向垂直的方向且作为多个光栅槽52a排列的方向的第2方向,Y轴方向是作为与第1方向和第2方向垂直的方向的第3方向。
反射层50覆盖树脂层40中在凹部14的内面14a上配置的部分42(包含光栅图案41)的全体、与另一个第1侧壁17的内侧表面17a接触的部分43的全体、与各第2侧壁18的内侧表面18a接触的部分44的全体、和到达周边部15的部分45的一部分。即,构成第1反射部51和分光部52的反射层50以连续的状态配置在树脂层40上。
罩体20具有光透过部件21和遮光膜22。光透过部件21例如由石英、硼硅酸玻璃(BK7)、派热克斯(注册商标)玻璃、可伐玻璃等使光L1透过的材料构成,呈矩形板状。遮光膜22在光透过部件21的空间S侧的表面21a设置。在遮光膜22,以在Z轴方向上与光检测元件30的光通过部31相对的方式,设置有光通过开口22a。光通过开口22a是设置在遮光膜22的狭缝,沿Y轴方向延伸。
另外,在检测红外线的情况下,作为光透过部件21的材料,硅、锗等也有效。此外,也可以对光透过部件21实施AR(Anti Reflection(防反射))涂层,或使其具有仅使规定波长的光透过的滤光功能。此外,作为遮光膜22的材料,例如能够使用黑抗蚀剂、Al等。其中,从抑制入射到0次光捕捉部34的0次光L0返回空间S的观点出发,作为遮光膜22的材料,黑抗蚀剂是有效的。作为一个例子,遮光膜22也可以是包含覆盖光透过部件21的表面21a的Al层和在该AL层中至少与0次光捕捉部34相对的区域设置的黑抗蚀剂层的复合膜。即,在该复合膜中,在光透过部件21的空间S侧以Al层、黑抗蚀剂层的顺序层叠。
罩体20在侧壁部13的第2加宽部13b配置。在罩体20与第2加宽部13b之间,例如配置有由树脂、焊料等构成的密封部件4。在分光器1中,通过密封部件4,罩体20与侧壁部13被相互固定,并且空间S被气密地密封。
如图1和图6所示,配线单元200具有支承基板201、多个端子(第2端子)202、多个端子(第3端子)203和多个配线204。支承基板201是具有可挠性的基板,例如由绝缘性树脂呈薄膜状形成。在本实施方式中,支承基板201的弯曲强度小于支承体10的弯曲强度。多个端子202、多个端子203和多个配线204在支承基板201设置。
支承基板201具有第1部分211、第2部分212和第3部分213。第1部分211是设置有多个端子202的部分。第2部分212是设置有多个端子203的部分。第3部分213是位于第1部分211与第2部分212之间的部分。与第1部分211和第2部分212排列的长度方向垂直的宽度方向(在本实施方式中为X轴方向)上的第1部分211的宽度大于该宽度方向上的第2部分212的宽度。该宽度方向上的第3部分213的宽度以从第2部分212的宽度成为第1部分211的宽度的方式变化。即,该宽度方向上的第3部分213的宽度,离第1部分211越近则越大。第1部分211和第2部分212排列的长度方向(在本实施方式中为Z轴方向)上的第1部分211的长度大于该长度方向上的第2部分212的长度。
如图7所示,多个端子202以与在支承体10的表面设置的多个端子11b分别相对的方式,在支承基板201的支承体10侧的表面201a配置。各端子202为呈圆形的电极垫。彼此相对的端子11b与端子202经由接合部件205相互接合。在本实施方式中,接合部件205为焊料层。接合部件205保持在支承体10与配线单元200之间(具体而言,一个第2侧壁18的外侧表面18b与支承基板201的表面201a之间)形成的间隙(例如100μm左右的间隙)。该间隙是未配置树脂等的空间。
如图1和图6所示,多个端子203作为连接器206构成。在本实施方式中,连接器206相对于一个第2侧壁18的外侧表面18b在Z轴方向上的与光L1的入射侧相反侧配置。多个配线204以将多个端子202与多个端子203分别连接的方式,横跨第1部分211、第2部分212和第3部分213地延伸。即,多个端子203与多个端子202分别电连接。另外,第2部分212的宽度越小,与连接目的地的连接部分越小,能够减少多余的空间。为了实现这样的结构,优选至少在第2部分212中,各配线204的宽度(X轴方向上的宽度)大于相邻的配线204间的距离(X轴方向上的距离)。此外,优选在第3部分213中,多个配线204的宽度(X轴方向上的宽度)的合计值为第3部分213的最大宽度(X轴方向上的最大宽度)的60%以上。此外,在图6所示的例子中,配线204的个数为8个,配线204的个数为多个(2个以上)即可,也可以为9个以上。但是,如果考虑小型化·耐久性等,则优选配线204的个数为10个以下。
分光器1沿第1部分211的与第2部分212相反侧的外缘配置。从Y轴方向看时,第1部分211包含分光器1,以从分光器1向第2部分212侧伸出的方式(突出的方式)延伸。连接器206沿第2部分212的与第1部分211相反侧的外缘配置。从Y轴方向看时,第2部分212包含连接器206,以从连接器206向第1部分211侧伸出的方式(突出的方式)延伸。
另外,在分光模块100中,从Y轴方向看时,第1部分211至少与分光器1的空间S重叠,在第1部分211与分光器1重叠的区域上,多个端子11b与多个端子202相互接合。在本实施方式中,从Y轴方向看时,多个端子11b以包围空间S的方式配置,从Y轴方向看时,各端子11b的一部分与底壁部12、一对第1侧壁17和光检测元件30重叠。此外,在分光模块100中,从Y轴方向看时,在相对于分光器1而言第2部分212侧以外的一侧,第1部分211不伸出(不突出)。
在本实施方式中,配线单元200由柔性配线基板构成。即,配线单元200具有能够使其反复变形(弯曲或扭曲),在变形的情况下也维持其电特性的特性。在分光模块100中,配线单元200的连接器206例如通过与外部的刚性配线基板连接,而经由配线单元200和多个配线11,针对光检测元件30的光检测部33输入输出电信号。
[分光模块的制造方法]
准备上述的分光器1(第1工序)。另一方面,如图8所示,准备上述的配线单元200,如图9所示,通过焊料膏的印刷、焊料球的预固定等热处理,在各端子202设置接合部件205(第2工序)。在本实施方式中,准备相互连结的多个配线单元200。多个配线单元200经由与支承基板201一体地形成的框部207而相互连结。另外,第1工序和第2工序的实施顺序并不特别限定。
接着,以彼此相对的端子11b与端子202经由接合部件205彼此相对的方式(参照图7)在各配线单元200载置分光器1(即,使多个端子11b与多个端子202彼此相对),如图10所示,通过回流(即,通过热处理),将彼此相对的端子11b与端子202经由接合部件205相互接合(第3工序)。此时,由于分光器1的尺寸和重量小,因此,通过熔融的接合部件205的张力,以彼此相对的端子11b与端子202一致的方式,分光器1相对于配线单元200自对准。接着,如图11所示,将安装有分光器1的多个各配线单元200通过从框部207切下而相互分离。
接着,在各分光模块100中,取得各光检测通道33a的位置(坐标)与向各光检测通道33a入射的光L2的峰波长的关系(以下,有时简称为“光检测通道33a与峰波长的关系”)(第4工序)。具体而言,向分光模块100入射具有已知的峰波长的光,取得检测值成为峰的光检测通道33a的位置。对多个已知的峰波长实施该处理,取得表示光检测通道33a与峰波长的关系的近似式(例如,5次的多项式)。在使用分光模块100实施分光分析时,使用所取得的近似式。
[作用和效果]
在分光模块100中,与光检测元件30电连接的多个端子11b设置在支承体10的表面,配线单元200具有的多个端子202与多个端子11b分别相对且与多个端子11b分别接合。例如,在刚性配线基板具有的多个端子与多个端子11b分别接合的结构中,存在由于因在其接合时产生的应力等而支承体10变形,或者因在接合后在刚性配线基板产生的热变形等而支承体10变形,而在分光部52与光检测元件30的位置关系上产生偏移,在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移的问题。与此相对,在分光模块100中,能够经由配线单元200实现光检测元件30与刚性配线基板的电连接,因此能够抑制在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。因此,根据分光模块100,能够在分光部52和光检测元件30隔着空间S彼此相对的结构中可靠地抑制检测精度的下降。
另外,在分光模块100中,支承体10具有设置有分光部52的底壁部12、和以分光部52与光检测元件30隔着空间S彼此相对的方式安装有光检测元件30的侧壁部13。由此,能够稳定地支承分光部52和光检测元件30,并且容易地形成包含从外部至分光部52的光路和从分光部52至光检测元件30的光路的空间S。这样,在空间S形成从外部至分光部52的光路和从分光部52至光检测元件30的光路的结构中,容易在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移,因此上述的分光模块100的结构特别有效。此外,在划定空间S的支承体10由树脂形成的结构中,也容易在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移,因此上述的分光模块100的结构特别有效。
此外,在分光模块100中,多个端子11b在构成支承体10的表面的多个平坦区域中,面积最大的平坦区域(在本实施方式中为一个第2侧壁18的外侧表面18b)设置。由此,能够提高各端子11b的形状和多个端子11b的配置等的自由度,并且能够实现彼此相对的端子11b与端子202的可靠的接合。
此外,在分光模块100中,多个端子11b在支承体10的表面中,侧壁部13的与空间S相反侧的表面(在本实施方式中为一个第2侧壁18的外侧表面18b)设置。通过将侧壁部13的与空间S相反侧的表面较宽地取得,能够提高各端子11b的形状和多个端子11b的配置等的自由度,并且能够实现彼此相对的端子11b与端子202的可靠的接合。
此外,在分光模块100中,多个端子11b在侧壁部13的表面中以作为多个光栅槽52a排列的方向的X轴方向为长边方向延伸的区域(在本实施方式中为一个第2侧壁18的外侧表面18b)设置。通过将以X轴方向为长边方向延伸的区域较宽地取得,能够提高各端子11b的形状和多个端子11b的配置等的自由度,并且能够实现彼此相对的端子11b与端子202的可靠的接合。
此外,在分光模块100中,在多个端子11b和多个端子202中,彼此相对的端子11b与端子202经由接合部件205相互接合。由此,能够实现彼此相对的端子11b与端子202的可靠的接合。
此外,在分光模块100中,接合部件205为焊料层。由此,能够容易地实现彼此相对的端子11b与端子202的可靠的接合。
此外,在分光模块100中,接合部件205保持在支承体10与配线单元200之间形成的间隙。由此,即使配线单元200变形,该变形的影响也会在支承体10与配线单元200之间的间隙被缓和,因此能够抑制因支承体10的变形而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。特别是在配线单元200由柔性配线基板构成的情况、及配线单元200的支承基板201的弯曲强度小于支承体10的弯曲强度的情况下,配线单元200容易变形。因此,在支承体10与配线单元200之间形成有作为空间的间隙的结构作为能够缓和配线单元200的影响的结构而极为有效。
此外,在分光模块100中,多个端子11b分别是呈圆形的电极垫。由此,即使配线单元200发生了变形,起因于该变形的应力集中也在各端子11b被缓和,因此能够抑制因支承体10的变形而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。再有,由于在彼此相对的端子11b与端子202的接合时产生的应力的影响也在各端子11b被缓和,所以能够抑制因在接合时产生的应力的影响而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。
此外,在分光模块100中,多个端子202分别是呈圆形的电极垫。由此,即使配线单元200发生了变形,起因于该变形的应力集中也在各端子202被缓和,因此能够抑制因支承体10的变形而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。再有,由于在彼此相对的端子11b与端子11b的接合时产生的应力的影响也在各端子202被缓和,所以能够抑制因在接合时产生的应力的影响而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。
此外,在分光模块100中,多个端子203作为连接器构成。由此,例如在对刚性配线基板连接配线单元200时热的影响不会波及支承体10,因此能够抑制在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。
此外,在分光模块100中,配线单元200由柔性配线基板构成。由此,即使配线单元200发生了变形,也难以在支承体10产生起因于该变形的应力集中,因此能够抑制因支承体10的变形而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。此外,由于通过配线单元200的柔软性吸收配线单元200与支承体10之间的热膨胀系数的差,所以即使使用环境的温度发生了变化,也能够抑制在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。此外,由于通过配线单元200的柔软性吸收应力,所以能够使彼此相对的端子11b与端子202的接合稳定,此外,能够降低在彼此相对的端子11b与端子202的接合时产生的残留应力。再有,能够以朝向所期望的方向的方式设置分光器1。
另外,如上所述,在小型化至一边的长度为15mm以下的分光器1(特别是薄型化至Y轴方向的长度为几mm左右的分光器1)中,对分光器1相对于设置对象的朝向和位置要求高的精度。此外,当设置对象发生变形时,会担心因该变形而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。由于这样的状况,对于上述那样的分光器1,将在支承体10的表面设置的电极垫与配线基板的电极垫接合时,作为配线基板选择不易变形的刚性配线基板,而未选择容易变形的柔性配线基板。在分光模块100中,通过敢于采用由柔性配线基板构成的配线单元200,能够实现对分光器1相对于设置对象的朝向和位置要求的高的精度和在光检测通道33a与峰波长的关系上产生的偏移的抑制。
此外,在分光模块100中,配线单元200的支承基板201的弯曲强度小于支承体10的弯曲强度。由此,即使配线单元200发生了变形,也不易在支承体10产生起因于该变形的应力集中,因此能够抑制因支承体10的变形而在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。此外,由于通过配线单元200的柔软性吸收配线单元200与支承体10之间的热膨胀系数的差,所以即使使用环境的温度发生变化,也能够抑制在光检测通道33a与峰波长的关系上产生偏移。此外,由于通过配线单元200的柔软性吸收应力,所以能够使彼此相对的端子11b与端子202的接合稳定,此外,能够降低在彼此相对的端子11b与端子202的接合时产生的残留应力。
此外,在分光模块100中,配线单元200的支承基板201具有设置有多个端子202的第1部分211、设置有多个端子203的第2部分212和位于第1部分211与第2部分212之间的第3部分213,与第1部分211和第2部分212排列的长度方向垂直的宽度方向上的第3部分213的宽度,离第1部分211越近则越大。由此,即使对第2部分212施加外力,该外力也在第3部分213被吸收,因此能够抑制该外力的影响波及分光器1的支承体10。此外,通过在配线单元200的支承基板201设置第3部分213,在连接器206的应力集中也被抑制。再有,第1部分211和第2部分212排列的长度方向上的第2部分212的长度小于该长度方向上的第1部分211的长度,因此利用了配线单元200的支承基板201的分光模块100的处理变得容易。另外,如果第1部分211和第2部分212排列的长度方向上的第2部分212的长度小于该长度方向上的第1部分211的长度与该长度方向上的第3部分213的长度的和,则利用了配线单元200的支承基板201的分光模块100的处理变得容易。
另外,如上所述,在分光器1小型化至一边的长度为15mm以下时,在分光模块100的处理中能够把持配线单元200的支承基板201,这无论是否在配线单元200的支承基板201设置有第3部分213都极为有效。特别是当在配线单元200的支承基板201设置有第3部分213时,能够不与配线单元200的配线204和分光器1接触地处理分光模块100。
此外,在分光模块100中,在从Y轴方向看时,第1部分211至少与分光器1的空间S重叠,在第1部分211与分光器1重叠的区域上,多个端子11b与多个端子202相互接合。由此,在分光模块100的处理中把持配线单元200的支承基板201时,抑制了由于分光器1的自重而使配线单元200不慎地弯折,分光模块100的处理性提高。再有,在本实施方式中,从Y轴方向看时,多个端子11b以包围空间S的方式配置,从Y轴方向看时,各端子11b的至少一部分与底壁部12、一对第1侧壁17和光检测元件30重叠。由此抑制了因在彼此相对的端子11b与端子202的接合时和接合后产生的应力而支承体10变形。
此外,在分光模块100中,从Y轴方向看时,在相对于分光器1而言第2部分212侧以外的一侧,第1部分211不伸出(不突出)。当在相对于分光器1而言第2部分212侧以外的一侧第1部分211大幅伸出时,例如存在该伸出的部分与某些部件接触,对分光模块100施加多余的负载而分光模块100的处理性下降的问题。与此相对,在分光模块100中,在相对于分光器1而言第2部分212侧以外的一侧第1部分211未伸出,因此抑制了这样的问题。另外,从Y轴方向看时,即使在相对于分光器1而言第2部分212侧以外的一侧第1部分211伸出,只要其伸出的区域的面积小于从Y轴方向看时第1部分211与分光器1重叠的区域的面积,则能够充分抑制上述那样的问题。
此外,根据分光模块100的制造方法,能够得到以下那样的作用和效果。例如,当在取得光检测通道33a与峰波长的关系之后,将彼此相对的端子11b与端子202相互接合时,存在因在该接合时产生的应力等而支承体10变形,而在所取得的关系上产生偏移的问题。与此相对,在分光模块100的制造方法中,在将彼此相对的端子11b与端子202相互接合之后,取得光检测通道33a与峰波长的关系。因此,根据分光模块100的制造方法,能够通过基于所取得的关系实施分光分析,在所制造的分光模块100中可靠地抑制检测精度的下降。
此外,例如,当通过热处理在多个端子11b分别设置接合部件205,通过热处理,将彼此相对的端子11b与端子202经由接合部件205相互接合时,热的影响会2次波及支承体10,因此存在在光检测通道33a与峰波长的关系上产生的偏移变大的问题。与此相对,在分光模块100的制造方法中,通过热处理在多个端子202分别设置接合部件205,通过热处理,将彼此相对的端子11b与端子202经由接合部件205相互接合,因此波及支承体10的热的影响只有1次。因此,根据分光模块100的制造方法,能够抑制在光检测通道33a与峰波长的关系上产生的偏移,能够在制造的分光模块100中可靠地抑制检测精度的下降。
此外,在分光模块100的制造方法中,在准备相互连结的多个配线单元200,将彼此相对的端子11b与端子202接合后,将安装有分光器1的多个配线单元200相互分离。由此,能够高效地制造多个分光模块100。
[变形例]
本发明并不限定于上述的实施方式。例如,也可以如图12(a)所示,在配线单元200设置用于设置分光器1的安装部208。在图12(a)所示的配线单元200中,相对于一个第2侧壁18的外侧表面18b。在X轴方向上的两侧,设置有一对安装部208。一对安装部208与支承基板201一体地形成,在各安装部208设置有穿过用于设置分光器1的螺钉的孔208a。此外,也可以如图12(b)所示,在配线单元200中,连接器206相对于一个第2侧壁18的外侧表面18b配置在X轴方向上的一侧。即,相对于分光器1的多个端子203的位置并不限定于上述的位置。图12(a)和(b)所示的配线单元200也和图1所示的配线单元200同样地,具有第1部分211、第2部分212和第3部分213,因此和图1所示的配线单元200同样地,抑制施加至第2部分212的外力的影响波及分光器1的支承体10,此外,在连接器206的应力集中被抑制,再有,利用了配线单元200的支承基板201的分光模块100的处理变得容易。
此外,例如通过在接合时使对接合部件205的加重等条件变化,如图13(a)所示,接合部件205的侧面成为凸状的弯曲面,或支承体10与配线单元200之间的间隙变大。当接合部件205的侧面成为凸状的弯曲面时,在彼此相对的端子11b与端子202的接合时和接合后产生的应力在接合部件205被缓和,支承体10变形被抑制。另外,也可以在彼此相对的端子11b与端子202的接合时,作用将分光器1向配线单元200侧按压的力。例如,能够通过调整该力的大小,调整接合部件205的侧面的形状、支承体10与配线单元200之间的间隙的大小等。此外,也可以如图13(b)所示,彼此相对的端子11b与端子202经由由带芯焊料球构成的接合部件205而相互接合。在这种情况下,能够通过调整芯的大小,调整支承体10与配线单元200之间的间隙的大小。另外,作为带芯焊料球的芯,例如使用由铜等构成的金属芯、树脂芯等。
此外,支承基板201也可以具有第1部分211和第2部分212,而不具有第3部分213。在这种情况下,例如在第1部分211直接连接有第2部分212。此外,多个端子203和多个配线204也可以配置在支承基板201的背面(与表面201a相反侧的面)。此外,也可以仅多个端子203配置在支承基板201的背面(与表面201a相反侧的面)。优选配线204的长度较短,但在多个端子203配置在支承基板201的表面201a的结构中,存在基于分光器1等的布局上的理由,不得不使配线204的长度较长的情况。与此相对,在多个端子203配置在支承基板201的背面(与表面201a相反侧的面)的结构中,存在即使使配线204的长度较短也能够实现所期望的布局的情况。此外,各配线204延伸的方向(在上述实施方式中为Z轴方向)上的第1部分211的宽度也可以为该方向上的分光器1的宽度以下。在这种情况下,支承基板201也可以不具有第3部分213,而在第1部分211直接连接有第2部分212。此外,第2部分212既可以如上述实施方式那样呈平板状,或者,也可以呈弯曲的形状。
此外,如图14所示,在配置有光检测元件30的第1加宽部13a中,第1加宽部13a的侧面13a2也可以以与第1加宽部13a的底面13a1形成钝角的方式倾斜。此外,在配置有罩体20的第2加宽部13b中,第2加宽部13b的侧面13b2也可以以与第2加宽部13b的底面13b1形成钝角的方式倾斜。由此,能够容易且高精度地引绕配线11。此外,能够降低在配线11产生的应力。
此外,也可以在第1加宽部13a的侧面13a2与光检测元件30之间,填充由树脂构成的增强部件7。由此,由于侧面13a2倾斜而增强部件7容易进入间隙,因此能够更加充分地增强光检测元件30的支承,并且能够更加充分地确保该部分中的气密性。此外,能够利用与下述的凸块61的配置的相乘效果,更可靠地抑制光检测元件30向X轴方向(分光部52具有的多个光栅槽52a排列的第2方向)的位置偏移。此外,也可以在第2加宽部13b的侧面13b2与罩体20之间,填充由树脂构成的密封部件4。由此,由于侧面13b2倾斜而增强部件4容易进入间隙,因此能够更加充分地增强罩体20的支承,并且能够更加充分地确保该部分中的气密性。另外,气密性的确保既可以通过在第1加宽部13a的侧面13a2与光检测元件30之间填充由树脂构成的增强部件7进行,或者,也可以通过在第2加宽部13b的侧面13b2与罩体20之间填充由树脂构成的密封部件4进行,或者还可以通过这双方进行。也可以通过这些关于气密的结构以外(将分光器1收纳于其它封装件内,使该封装件内气密等)的结构进行气密的确保。
此外,如图14所示,也可以是支承体10的与底壁部12相反侧的端面10a中至少配置有配线11的区域10a1与罩体20的与底壁部12相反侧的表面20a相比位于更靠近底壁部12侧的位置。由此,能够在分光器1的安装时防止配线11与其它部件接触。此外,能够降低配线11的长度。另外,也可以是支承体10的整个端面10a与罩体20的表面20a相比位于更靠近底壁部12侧的位置。
此外,如图14所示,也可以是罩体20与光检测元件30相互分离。由此,能够利用罩体20与光检测元件30之间的空间限制杂散光,将杂散光更可靠地除去。
此外,X轴方向(分光部52具有的多个光栅槽52a排列的第2方向)上的支承体10的热膨胀率为Y轴方向(与凹部14与光检测元件30彼此相对的第1方向垂直,且与第2方向垂直的第3方向)上的支承体10的热膨胀率以下(更优选X轴方向上的支承体10的热膨胀率小于Y轴方向上的支承体10的热膨胀率)。即,当令X轴方向上的支承体10的热膨胀率为α,令Y轴方向上的支承体10的热膨胀率为β时,满足α≤β的关系(更优选满足α<β的关系)。由此,能够抑制起因于支承体10的热膨胀而分光部52的多个光栅槽52a与光检测元件30的光检测部33的多个光检测通道33a的位置关系发生偏移。
此外,如图14所示,也可以是彼此相对的光检测元件30的1个端子36与配线11的1个端子11a例如通过由Au、焊料等构成的多个凸块61而相互连接,该多个凸块61也可以沿X轴方向(分光部52具有的多个光栅槽52a排列的第2方向)排列。于是,这样的1个端子36、1个端子11a和多个凸块61的组也可以在Y轴方向上设置多组。由此,例如能够抑制起因于支承体10的热膨胀等而分光部52的多个光栅槽52a与光检测元件30的光检测部33的多个光检测通道33a的位置关系发生偏移。此外,通过2维地配置凸块61,与将凸块61配置成1列的情况相比,能够在能够使用的空间上获得余地,因此能够充分地确保各端子36的面积。
此外,第1加宽部13a只要是在与底壁部12相反侧上,空间S(形成有从光通过部31至分光部52的光L1的光路、从分光部52至光检测部33的光L2的光路和从分光部52至0次光捕捉部34的0次光L0的光路的空间)至少向一个方向(例如,X轴方向)加宽了的台阶部即可,既可以由一级构成也可以由多级构成。同样,第2加宽部13b只要是在与底壁部12相反侧上,第1加宽部13a至少向一个方向(例如,X轴方向)加宽了的台阶部即可,既可以由一级构成也可以由多级构成。在光检测部33作为背面入射型的光电二极管构成,在基板35的与表面35a相反侧的表面设置有多个端子36的情况下,各端子36通过引线接合与对应的配线11的端子11a电连接时,各配线11的端子11a也可以配置在由多级构成的第1加宽部13a中与配置有光检测元件30的级不同的级(与配置有光检测元件30的段相比更靠近外侧且上侧的级)。
此外,支承体10并不限定于由树脂形成,也可以由AlN、Al2O3等陶瓷、或成形用玻璃形成。此外,支承体10的形状并不限定于长方体形,例如也可以为在外侧表面设置有曲面的形状。此外,侧壁部13的形状只要在从Z轴方向看时为包围凹部14的环状的形状,并不限定于矩形环状的形状,也可以是圆环状的形状。
此外,光检测元件30只要具有光检测部33,也可以不具有光通过部31、第2反射部32和0次光捕捉部34。此外,光检测元件30也可以经由与侧壁部13分体的部件而安装在侧壁部13。此外,分光部52也可以作为分光元件而构成,安装在支承体10。
此外,多个端子11b只要是在支承体10的表面,也可以设置在一个第2侧壁18的外侧表面18b以外的区域。另外,“端子”是实施与其它部件的连接的部分的总称,也可以不是配线的端部,也可以相较于配线不加宽。即,端子11b的位置和形状并不限定于图2所示。此外,在上述实施方式中,从Y轴方向看时,多个端子11b以包围空间S的方式配置,从Y轴方向看时,各端子11b的一部分与底壁部12、一对第1侧壁17和光检测元件30重叠,但端子11b的位置并不限定于此。例如,关于多个端子11b的至少一部分,既可以从Y轴方向看时,端子11b的全体部分与底壁部12、一对第1侧壁17和光检测元件30重叠,或者,也可以在从Y轴方向看时,端子11b的全体部分与空间S重叠。此外,彼此相对的端子11b与端子202也可以经由不是能够通过热处理接合的接合部件205(例如焊料膏,焊料球,带芯焊料球等)的接合部件(例如,能够在常温下接合的导电性粘接剂等)而相互接合。
此外,分光器1也可以不包括第1反射部51和第2反射部32,通过光通过部31的光L1在分光部52被分光并且被反射,在分光部52被分光并且被反射的光L2向光检测部33入射而在光检测部33被检测。此外,在分光器1中,例如也可以通过在罩体20与侧壁部13之间的一部分设置间隙等,不气密地密封空间S。
此外,如图15所示,分光模块100也可以进一步包括连接有配线单元200具有的多个端子203的刚性配线基板300。在这种情况下,能够在分光部52和光检测元件30隔着空间S彼此相对的结构中可靠地抑制检测精度的下降,并且实现光检测元件30与刚性配线基板300的电连接。
此外,在分光模块100具备的各结构中,并不限定于上述的材料和形状的一个例子,而能够应用各种各样的材料和形状。此外,上述的一个实施方式或变形例中的各结构能够任意地应用于其它实施方式或变形例中的各结构。
符号的说明
1…分光器、10…支承体、11b…端子(第1端子)、12…底壁部、13…侧壁部、18b…外侧表面(表面)、30…光检测元件、33a…光检测通道、52…分光部、52a…光栅槽、100…分光模块、200…配线单元、201…支承基板、202…端子(第2端子)、203…端子(第3端子)、204…配线、205…接合部件、300…刚性配线基板、S…空间。
Claims (16)
1.一种分光模块,其特征在于,包括:
具有底壁部和在所述底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;
设置于所述底壁部的所述一侧,具有多个光栅槽的分光部;
以隔着所述空间与所述分光部相对的方式安装于所述侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;
以沿着所述支承体的与所述空间相反侧的表面的方式设置于所述支承体的所述表面,与所述光检测元件电连接的多个第1端子;和
具有与所述多个第1端子分别相对且与所述多个第1端子分别接合的多个第2端子、和与所述多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元。
2.如权利要求1所述的分光模块,其特征在于:
所述多个第1端子设置于构成所述支承体的所述表面的多个平坦区域中面积最大的平坦区域。
3.如权利要求1或2所述的分光模块,其特征在于:
所述多个第1端子设置于所述支承体的所述表面中所述侧壁部的与所述空间相反侧的表面。
4.如权利要求3所述的分光模块,其特征在于:
所述多个第1端子设置于所述侧壁部的所述表面中以第2方向为长边方向延伸的区域,所述第2方向是与所述分光部与所述光检测元件彼此相对的第1方向垂直的方向,并且是所述多个光栅槽排列的方向。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
在所述多个第1端子和所述多个第2端子中,彼此相对的第1端子与第2端子经由接合部件而相互接合。
6.如权利要求5所述的分光模块,其特征在于:
所述接合部件为焊料层。
7.如权利要求5或6所述的分光模块,其特征在于:
所述接合部件保持形成于所述支承体与所述配线单元之间的间隙。
8.如权利要求1~7中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
所述多个第1端子分别为呈圆形的电极垫。
9.如权利要求1~8中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
所述多个第2端子分别为呈圆形的电极垫。
10.如权利要求1~9中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
所述多个第3端子作为连接器构成。
11.如权利要求1~10中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
所述配线单元由柔性配线基板构成。
12.如权利要求1~11中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
所述配线单元还包括分别连接所述多个第2端子与所述多个第3端子的多个配线和支承基板,
所述支承基板的弯曲强度比所述支承体的弯曲强度小。
13.如权利要求1~12中的任一项所述的分光模块,其特征在于:
还包括连接有所述多个第3端子的刚性配线基板。
14.一种分光模块的制造方法,其特征在于,包括:
第1工序,准备分光器,该分光器包括:具有底壁部和在所述底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;设置于所述底壁部的所述一侧,具有多个光栅槽的分光部;以隔着所述空间与所述分光部相对的方式安装于所述侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;和以沿着所述支承体的表面的方式设置于所述支承体的所述表面,与所述光检测元件电连接的多个第1端子;
第2工序,准备具有多个第2端子和与所述多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元;
第3工序,在所述第1工序和所述第2工序之后,使所述多个第1端子与所述多个第2端子彼此相对,将彼此相对的第1端子与第2端子相互接合;和
第4工序,在所述第3工序之后,取得所述多个光检测通道各自的位置与分别向所述多个光检测通道入射的光的峰波长的关系。
15.一种分光模块的制造方法,其特征在于,包括:
第1工序,准备分光器,该分光器包括:具有底壁部和在所述底壁部的一侧包围空间的侧壁部的支承体;设置于所述底壁部的所述一侧,具有多个光栅槽的分光部;以隔着所述空间与所述分光部相对的方式安装于所述侧壁部,具有多个光检测通道的光检测元件;和以沿着所述支承体的表面的方式设置于所述支承体的所述表面,与所述光检测元件电连接的多个第1端子;
第2工序,准备具有多个第2端子和与所述多个第2端子分别电连接的多个第3端子的配线单元,通过热处理,在所述多个第2端子分别设置接合部件;和
第3工序,在所述第1工序和所述第2工序之后,使所述多个第1端子与所述多个第2端子彼此相对,通过热处理,将彼此相对的第1端子与第2端子经由所述接合部件相互接合。
16.如权利要求15所述的分光模块的制造方法,其特征在于:
在所述第2工序中,准备相互连结的多个所述配线单元,
在所述第3工序之后,将安装了所述分光器的多个所述配线单元相互分离。
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