CN113518928A - 受光装置、及受光装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的受光装置具备：受光元件，其设置有多个受光部，及玻璃罩，其具有第1表面、及与第1表面为相反侧的第2表面，并且以第2表面与受光元件对向的方式固定于受光元件上。玻璃罩包含设置于第1表面及内部中的至少一者的多个衍射光栅。多个衍射光栅的各个构成为将朝玻璃罩的第1表面入射的测距用激光聚光于多个受光部的各个。

Description

受光装置、及受光装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种受光装置、及受光装置的制造方法。
背景技术
作为利用TOF(Time of Flight，飞行时间)方式测定距对象物的距离的技术，LiDAR(Light Detection and Ranging，光侦测及测距)系统备受关注。因而，针对LiDAR系统所使用的受光装置，也进行各种技术开发(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2017-224755号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在LiDAR系统中，重要的是在受光装置中如何能高精度地接收从光源出射且由对象物反射的测距用激光。另一方面，不希望为了高精度地接收测距用激光而增加受光装置的厚度。
本发明的目的在于提供一种可高精度地接收测距用激光，且可谋求装置的薄型化的受光装置、及这种受光装置的制造方法。
用于解决问题的技术方案
本发明的一方面的受光装置具备：受光元件，其设置有多个受光部，及玻璃罩，其具有第1表面、及与第1表面为相反侧的第2表面，并且以第2表面与受光元件对向的方式，固定于受光元件上，玻璃罩包含设置于第1表面及内部中的至少一者的多个衍射光栅，多个衍射光栅的各个构成为将朝玻璃罩的第1表面入射的测距用激光聚光于多个受光部的各个。
在该受光装置中，玻璃罩包含多个衍射光栅，多个衍射光栅的各个构成为将朝玻璃罩入射的测距用激光聚光至多个受光部的各个。由此，可谋求减少在相邻的受光部间的串扰，及提高多个受光部的各个的灵敏度。而且，多个衍射光栅设置于玻璃罩的第1表面及内部中的至少一者。由此，无须在受光元件与玻璃罩之间设置作为不同的构件的聚光构件。另外，与多个衍射光栅设置于玻璃罩的第2表面的情况相比，由于从受光元件至多个衍射光栅的距离变大，因此可在使玻璃罩更接近受光元件的状态下，将玻璃罩固定于受光元件上。因此，根据该受光装置，可高精度地接收测距用激光，并且可谋求装置的薄型化。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，玻璃罩以从受光元件分开的状态而固定于受光元件上。由此，可将从受光元件至多个衍射光栅的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩入射的测距用激光可靠地聚光于多个受光部的各个。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，玻璃罩以与受光元件接触的状态而固定于受光元件上。由此，可谋求更进一步的装置的薄型化。
也可以是，本发明的一方面的受光装置还具备出射测距用激光的光源，多个衍射光栅的各个构成为将从光源出射且由对象物反射的测距用激光聚光于多个受光部的各个。由此，可高精度地测定距对象物的距离。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，玻璃罩包含：玻璃基板、及设置于玻璃基板的第1表面侧的表面的第1膜，多个衍射光栅形成于第1膜。由此，可将从受光元件至多个衍射光栅的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩入射的测距用激光可靠地聚光至多个受光部的各个。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，玻璃罩包含玻璃基板，多个衍射光栅形成于玻璃基板的第1表面侧的表面。由此，可将从受光元件至多个衍射光栅的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩入射的测距用激光可靠地聚光至多个受光部的各个。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，玻璃罩还包含配置于相对于多个衍射光栅与受光元件为相反侧的滤光器，滤光器对于测距用激光具有透过性，对于具有测距用激光的波长以外的波长的光具有遮光性。如此，通过在多个衍射光栅的前段设置滤光器，可以可靠地切断具有测距用激光的波长以外的波长的光，因此，可在受光元件提高SN比。
也可以是，本发明的一方面的受光装置还具备：基板，其具有：配置有受光元件的内侧表面、及与内侧表面为相反侧的外侧表面、以及在内侧表面及外侧表面开口的贯通孔，并且基板与玻璃罩一起构成容纳受光元件的封装体；金属膜，其设置于贯通孔的内面；金属球，其配置于贯通孔内；及焊料构件，其在贯通孔内配置于金属膜与金属球之间，并将金属球固定于贯通孔内，贯通孔包含：位于内侧表面的内侧开口部、位于外侧表面的外侧开口部、及位于内侧表面与外侧表面之间的中间开口部，外侧开口部呈金属球能够通过的形状，中间开口部呈金属球不能通过的形状，金属膜具有设置于贯通孔的内面中的、位于外侧开口部与中间开口部之间的侧面的筒部，金属球以由筒部包围的方式配置于贯通孔内，焊料构件以从金属球跨至筒部的状态，将筒部与金属球之间的整个区域密封。由此，在受光装置的制造时，可一边经由例如贯通孔实施封装体内的脱气，一边通过焊料构件将金属球固定于贯通孔内，并且通过焊料构件将金属膜的筒部与金属球之间的区域密封。此时，由于成为贯通孔的中间开口部的至少一部分由金属球封闭的状态，因此可抑制熔融的焊料构件侵入封装体内。另外，贯通孔的中间开口部呈金属球不能通过的形状，焊料构件以从金属球跨至金属膜的筒部的状态将金属膜的筒部与金属球之间的区域密封。由此，在所制造的受光装置中，由于金属球的固定状态稳定化，因此可以可靠地维持贯通孔的密封状态。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，中间开口部呈长条形状。由此，在受光装置的制造时，由于当通过焊料构件而将金属球固定于贯通孔内时，成为贯通孔的中间开口部的一部分未由金属球封闭的状态，因此可经由贯通孔可靠地实施封装体内的脱气。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，贯通孔为从内侧表面朝向外侧表面扩展的锥形孔。由此，可容易且可靠地获得包含呈金属球能够通过的形状的外侧开口部、及呈金属球不能通过的形状的中间开口部的贯通孔。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，贯通孔为在外侧表面侧扩宽的阶梯孔。由此，可容易且可靠地获得包含呈金属球能够通过的形状的外侧开口部、及呈不金属球不能通过的形状的中间开口部的贯通孔。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，金属膜还具有以沿外侧开口部的外缘延伸的方式设置于外侧表面的凸缘部，并且筒部连接于凸缘部。由此，在安装受光装置的安装基板，设置与贯通孔的外侧开口部及金属膜的凸缘部对应的金属图案，通过将金属膜的凸缘部接合于该金属图案，而即使在该接合时金属球落下至该金属图案上，也可在安装后的受光装置中可靠地维持贯通孔的密封状态。
在本发明的一方面的受光装置中，也可以是，焊料构件的外侧开口部侧的表面在筒部与金属球之间的区域，成为朝内侧开口部侧凹入的曲面。由此，可抑制在焊料构件发生局部的应力集中，而可更可靠地维持贯通孔的密封状态。
也可以是，本发明的一方面的受光装置的制造方法具备：第1工序，准备设置有多个受光部的受光元件、以及具有第1表面、及与第1表面为相反侧的第2表面的玻璃罩；第2工序，在第1工序后，以第2表面与受光元件对向的方式，将玻璃罩配置于受光元件上；及第3工序，在第2工序后，通过朝玻璃罩照射加工用激光，而将多个聚光构件形成于玻璃罩，在第3工序中，以多个聚光构件的各个将朝玻璃罩的第1表面入射的测距用激光聚光于多个受光部的各个的方式，形成多个聚光构件。
在该受光装置的制造方法中，通过在受光元件上配置玻璃罩之后，朝玻璃罩照射加工用激光，而在玻璃罩形成多个聚光构件。由此，可高效率地获得多个聚光构件的各个相对于多个受光部的各个高精度地定位的受光装置。因而，根据该受光装置的制造方法，可适当地制造如上述的受光装置。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第2工序中，以玻璃罩从受光元件分开的方式，将玻璃罩固定于受光元件上。由此，在所制造的受光装置中，可将从受光元件至多个聚光构件的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩入射的测距用激光可靠地聚光至多个受光部的各个。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第2工序中，以玻璃罩与受光元件接触的方式，将玻璃罩固定于受光元件上。由此，在所制造的受光装置中，可谋求更进一步的装置的薄型化。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，玻璃罩包含：玻璃基板、及设置于玻璃基板的第1表面侧的表面的第1膜，在第3工序中，在第1膜形成多个聚光构件。由此，可抑制因加工用激光的照射引起的影响波及受光元件。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，多个聚光构件为多个衍射光栅。由此，可通过加工用激光的照射而将多个聚光构件容易地设置于玻璃罩。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，玻璃罩包含玻璃基板，在第3工序中，在玻璃基板形成多个聚光构件。由此，可通过加工用激光的照射而将各个聚光构件设置于玻璃罩。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第3工序中，在玻璃基板的第1表面侧的表面形成多个聚光构件。由此，可抑制因加工用激光的照射引起的影响波及受光元件。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，多个聚光构件为多个衍射光栅。由此，可通过加工用激光的照射而将多个聚光构件容易地设置于玻璃罩。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第3工序中，在玻璃基板的内部形成多个聚光构件。由此，可抑制因加工用激光的照射引起的影响波及受光元件。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，多个聚光构件为多个衍射光栅、多个透镜面或多个导光部。由此，可将根据用途的适当的聚光构件设置于玻璃罩。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，玻璃罩包含：玻璃基板、及设置于玻璃基板的第2表面侧的表面的第2膜，并且第2膜对于测距用激光具有透过性，对于加工用激光具有遮光性。由此，可更可靠地抑制因加工用激光的照射引起的影响波及受光元件。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，玻璃罩包含玻璃基板，并且玻璃基板对于测距用激光具有透过性，对于加工用激光具有遮光性。由此，可更可靠地抑制因加工用激光的照射引起的影响波及受光元件。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第1工序中，准备包含多个成为受光元件的部分的半导体晶圆、及包含多个成为玻璃罩的部分的玻璃晶圆，在第2工序中，将玻璃晶圆固定于半导体晶圆上，在第3工序中，通过朝玻璃晶圆照射加工用激光，而在成为受光元件的各个部分形成多个聚光构件。由此，可通过加工用激光的照射而高效率地形成多个聚光构件。
也可以是，本发明的一方面的受光装置的制造方法还具备第4工序，在第3工序后，针对成为受光元件的各个部分切断半导体晶圆及玻璃晶圆。由此，可高效率地制造多个受光装置。
也可以是，本发明的一方面的受光装置的制造方法是上述的受光装置的制造方法，并且具备：第5工序，在贯通孔的内面设置有金属膜的基板的内侧表面配置受光元件，并且由玻璃罩及基板构成容纳受光元件的封装体；及第6工序，在第5工序后，将具有金属球、及覆盖金属球的焊料层的焊料球从外侧开口部配置于贯通孔内，使焊料层熔融而形成焊料构件。
根据该受光装置的制造方法，可抑制熔融的焊料层侵入封装体内，并且可靠地密封贯通孔。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第6工序中，通过朝焊料球照射激光而使焊料层熔融。由此，由于可将焊料层局部地加热，因此可抑制热影响波及受光装置等。
在本发明的一方面的受光装置的制造方法中，也可以是，在第6工序中，一边经由贯通孔实施封装体内的脱气，一边使焊料层熔融。由此，可抑制熔融的焊料层侵入封装体内，并且可经由贯通孔可靠地实施封装体内的脱气。
发明效果
根据本发明可提供一种可高精度地接收测距用激光，并且可谋求装置的薄型化的受光装置、及此种受光装置的制造方法。
附图说明
图1是具备第1实施方式的受光装置的测距系统的结构图。
图2是图1所示的受光装置的立体图。
图3是图2所示的受光装置的放大图。
图4是示出图2所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图5是示出图2所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图6是示出图2所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图7是第2实施方式的受光装置的立体图。
图8是示出图7所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图9是示出图7所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图10是示出图7所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图11是示出图7所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图12是第3实施方式的受光装置的立体图。
图13是图12所示的受光装置的印刷配线基板的一部分的截面图。
图14是图13所示的印刷配线基板的一部分的仰视图。
图15是示出图12所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图16是示出图12所示的受光装置的制造方法的一工序的图。
图17是示出图12所示的受光装置的安装方法的一工序的图。
图18是示出图12所示的受光装置的安装方法的一工序的图。
图19是第1变形例的玻璃罩的放大图。
图20是第2变形例的玻璃罩的放大图。
图21是第3变形例的玻璃罩的放大图。
图22是第4变形例的玻璃罩的放大图。
图23是第5变形例的玻璃罩及第6变形例的玻璃罩的截面图。
图24是变形例的受光装置的印刷配线基板的一部分的截面图。
图25是图24所示的印刷配线基板的一部分的仰视图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，参照附图详细地说明。此外，在各图中对于同一或相当的部分赋予同一符号，且省略重复的部分。
[第1实施方式]
如图1所示，测距系统100具备光源10、及受光装置1A。光源10朝向对象物A出射测距用激光L1。光源10例如由发光二极管、半导体激光等的发光元件构成。受光装置1A接收从光源10出射且由对象物A反射的测距用激光L1。测距系统100是利用TOF(Time of Flight，飞行时间)方式测定距对象物A的距离的LiDAR(Light Detection and Ranging，光侦测及测距)系统。
如图2所示，受光装置1A具备：印刷配线基板2、受光元件3、框架4、及玻璃罩5。在以下的说明中，将测距用激光L1朝受光装置1A入射的方向称为Z轴方向，将垂直于Z轴方向的一方向称为X轴方向，将垂直于Z轴方向及X轴方向的方向称为Y轴方向。此外，在测距系统100中，由于从受光装置1A至对象物A的距离与受光装置1A的尺寸相比变得非常大，因此，测距用激光L1可视为平行于Z轴方向朝受光装置1A入射。
印刷配线基板2例如形成为矩形板状。作为一例，X轴方向上的印刷配线基板2的长度为20mm程度，Y轴方向上的印刷配线基板2的长度为10mm程度，印刷配线基板2的厚度为1mm程度。
受光元件3安装于印刷配线基板2的光入射侧(测距用激光L1的入射侧)的内侧表面2a。在受光元件3设置有多个受光部3a。在本实施方式中，受光元件3是具有沿X轴方向一维地配列的多个受光部3a的表面入射型的线性传感器。各受光部3a例如构成为雪崩光电二极管，作为像素而发挥功能。各受光部3a例如形成为矩形状。作为一例，X轴方向上的各受光部3a的长度为0.45mm，Y轴方向上的各受光部3a的长度为0.46mm，相邻的受光部3a的中心间距离(间距)为0.55mm。此外，在印刷配线基板2的内侧表面2a也安装有ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit，特殊应用集成电路)等的电子部件6。
框架4以从Z轴方向观察时包围受光元件3及电子部件6的状态固定于印刷配线基板2的内侧表面2a。框架4例如通过树脂制的片材而固定于印刷配线基板2的内侧表面2a。框架4是沿印刷配线基板2的外缘延伸的框状的支持构件。框架4的光入射侧的表面4a的高度(距印刷配线基板2的内侧表面2a的距离)大于受光元件3的高度及电子部件6的高度。框架4例如由玻璃环氧材料形成为矩形框状。作为一例，X轴方向上的框架4的长度为20mm程度，Y轴方向上的框架4的长度为10mm程度，框架4的厚度为1mm程度。
玻璃罩5由玻璃基板50构成。玻璃基板50通过对于测距用激光L1具有透过性的玻璃材料而形成为例如矩形板状。作为一例，X轴方向上的玻璃基板50的长度为20mm程度，Y轴方向上的玻璃基板50的长度为10mm程度，玻璃基板50的厚度为0.5mm程度。
玻璃罩5具有第1表面5a及第2表面5b。第1表面5a为玻璃罩5的光入射侧的表面，第2表面5b为玻璃罩5的与第1表面5a为相反侧的表面。在本实施方式中，第1表面5a为玻璃基板50的光入射侧的表面50a，第2表面5b为玻璃基板50的与第1表面5a为相反侧的表面50b。
玻璃罩5以第2表面5b与受光元件3对向的方式固定于受光元件3上。玻璃罩5以从受光元件3分开的状态固定于受光元件3上。更具体而言，玻璃罩5通过以将框架4的光入射侧的开口封闭的状态，将玻璃罩5的第2表面5b固定于框架4的表面4a，而固定于受光元件3上。玻璃罩5通过例如树脂系的粘接剂而固定于框架4的表面4a。作为一例，在受光元件3与玻璃罩5之间例如设置有0.5mm程度之间隙。
在受光装置1A中，通过印刷配线基板2、框架4及玻璃罩5而构成容纳受光元件3及电子部件6的封装体。该封装体划定配置有受光元件3及电子部件6的空间。
玻璃罩5包含多个衍射光栅51。多个衍射光栅51设置于玻璃罩5的第1表面5a。在本实施方式中，多个衍射光栅51形成于玻璃基板50的表面50a。多个衍射光栅51与多个受光部3a一一对应。在对应的衍射光栅51及受光部3a，在从Z轴方向观察的情况下，这些对应的衍射光栅51及受光部3a的至少一部分彼此重合。各衍射光栅51构成为将平行于Z轴方向朝玻璃罩5的第1表面5a入射的测距用激光L1(在本实施方式中，为从光源10出射且由对象物A反射的测距用激光L1)聚光至各受光部3a。即，各衍射光栅51构成为将具有与测距用激光L1的波长对应的波长的光聚光至各受光部3a。
如图3所示，衍射光栅51例如形成为矩形状。在本实施方式中，衍射光栅51由在玻璃基板50的表面50a折射率与周围的区域发生变化的多个折射率变化区域51a构成。折射率变化区域51a的测距用激光L1的透过率低于玻璃基板50的表面50a中的、折射率变化区域51a以外的区域的测距用激光L1的透过率。作为一例，各折射率变化区域51a沿Y轴方向延伸，相邻的折射率变化区域51a间的距离在X轴方向上从中央越向两侧越变小。由此，衍射光栅51将平行于Z轴方向入射的测距用激光L1仅在垂直于Y轴方向的面内聚光。因而，由衍射光栅51聚光的测距用激光L1在对应的受光部3a上具有以Y轴方向为长边方向的照射区域R1。作为一例，X轴方向上的照射区域R1的宽度小于X轴方向上的受光部3a的宽度，Y轴方向上的照射区域R1的宽度大于Y轴方向上的受光部3a的宽度。
如以上说明，在受光装置1A中，玻璃罩5包含多个衍射光栅51，各衍射光栅51构成为将朝玻璃罩5入射的测距用激光L1聚光至各受光部3a。由此，可谋求减少在相邻的受光部3a间的串扰，及提高各受光部3a的灵敏度。而且，多个衍射光栅51设置于玻璃罩5的第1表面5a。由此，无须在受光元件3与玻璃罩5之间设置作为不同的构件的聚光构件。另外，与多个衍射光栅51设置于玻璃罩5的第2表面5b的情况相比，由于从受光元件3至多个衍射光栅51的距离变大，因此可在使玻璃罩5更接近受光元件3的状态下，将玻璃罩5固定于受光元件3上。因而，根据受光装置1A，可高精度地接收测距用激光L1，且可谋求装置的薄型化(Z轴方向上的薄型化)。
尤其是，在受光装置1A中，由于测距用激光L1可视为平行于Z轴方向朝玻璃罩5的第1表面5a入射，因此可采用具有互为相同的图案的多个衍射光栅51作为多个聚光构件。即，在受光装置1A中，由于只要将具有与测距用激光L1的波长对应的波长且平行于Z轴方向朝玻璃罩5的第1表面5a入射的光有效地聚光至各受光部3a即可，因此可以通过互为相同的图案来容易且高精度地形成多个衍射光栅51。
此外，受光装置1A的测距系统100有时用作车载用等、在温度变化较大的环境下使用。在此情况下，将多个衍射光栅51作为多个聚光构件设置于玻璃罩5极为有效。这是因为玻璃材料的热膨胀率与树脂材料相比更接近构成受光元件3的半导体材料的热膨胀率，且玻璃材料与树脂材料相比耐环境性更高。通过将多个衍射光栅51作为多个聚光构件设置于玻璃罩5，即使在温度变化较大的环境下也可将朝玻璃罩5入射的测距用激光L1可靠地聚光至各受光部3a。
另外，在受光装置1A中，玻璃罩5以从受光元件3分开的状态固定于受光元件3上。另外，在受光装置1A中，多个衍射光栅51形成于构成玻璃罩5的玻璃基板50的表面50a。由此，可将从受光元件3至多个衍射光栅51的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩5入射的测距用激光L1可靠地聚光至各受光部3a。
接下来，针对受光装置1A的制造方法进行说明。首先，如图4所示，在印刷配线基板2安装有受光元件3及电子部件6且在印刷配线基板2固定有框架4的状态下，准备受光元件3(第1工序)。另一方面，准备玻璃罩5(第1工序)。继而，如图5所示，通过将玻璃罩5固定于框架4，以玻璃罩5从受光元件3分开的方式将玻璃罩5固定于受光元件3上(第2工序)。
继而，如图6所示，通过朝玻璃罩5照射加工用激光L2，而将多个衍射光栅51形成于玻璃罩5(第3工序)。在本实施方式中，以各衍射光栅51将朝玻璃罩5入射的测距用激光L1聚光至各受光部3a的方式，将多个衍射光栅51形成于玻璃基板50的表面50a。加工用激光L2以聚光点对准玻璃基板50的表面50a的状态，沿Z轴方向从受光元件3的相反侧朝玻璃基板50的表面50a照射。加工用激光L2的聚光点例如以受光部3a为基准在玻璃基板50的表面50a进行扫描。加工用激光L2例如为飞秒激光。根据以上，获得受光装置1A。
如以上说明，在受光装置1A的制造方法中，通过将玻璃罩5固定于受光元件3上之后，朝玻璃罩5照射加工用激光L2，而将多个衍射光栅51形成于玻璃罩5。由此，可高效率地获得各衍射光栅51相对于各受光部3a高精度地定位的受光装置1A。因而，根据受光装置1A的制造方法，可适当地制造受光装置1A。
另外，在受光装置1A的制造方法中，以玻璃罩5从受光元件3分开的方式将玻璃罩5固定于受光元件3上。由此，在所制造的受光装置1A中，可将从受光元件3至多个衍射光栅51的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩5入射的测距用激光L1可靠地聚光至各受光部3a。
另外，在受光装置1A的制造方法中，在玻璃基板50的表面50a形成多个衍射光栅51。由此，可抑制因加工用激光L2的照射所致的影响波及受光元件3。
另外，在受光装置1A的制造方法中，形成多个衍射光栅51作为多个聚光构件。由此，可通过加工用激光L2的照射而将多个聚光构件容易地设置于玻璃罩5。
[第2实施方式]
如图7所示，受光装置1B在以与受光元件3接触的状态将玻璃罩5固定于受光元件3上这一点，与上述的受光装置1A主要不同。在受光装置1B中，玻璃罩5例如通过具有透过性的树脂或具有膜结构的树脂制片材(接着层)而固定于受光元件3上。在本实施方式中，玻璃罩5形成为从Z轴方向观察时玻璃罩5的外缘与受光元件3的外缘一致的长条状。在受光装置1B中也为，多个衍射光栅51设置于玻璃罩5的第1表面5a，各衍射光栅51构成为将平行于Z轴方向朝玻璃罩5的第1表面5a入射的测距用激光L1聚光至各受光部3a。此外，在受光元件3与玻璃罩5之间仅存在接着层的结构相当于以与受光元件3接触的状态将玻璃罩5固定于受光元件3上的结构。
根据以上的受光装置1B，除发挥与上述的受光装置1A同样的作用及效果以外，也可谋求更进一步的装置的薄型化(Z轴方向的薄型化)。尤其是，在受光装置1B中，由于以与受光元件3接触的状态将玻璃罩5固定于受光元件3上，因此，与例如经由其他的构件将玻璃罩5固定于受光元件3上的情况相比，可正确地规定从受光元件3至多个衍射光栅51的距离。此外，在以与受光元件3接触的状态将玻璃罩5固定于受光元件3上的结构中，更重要的是包含多个衍射光栅51的罩由玻璃基板50构成。这是因为，一般而言，玻璃的热膨胀率与树脂的热膨胀率相比，更接近构成受光元件3的半导体材料的热膨胀率，即使在温度变化较大的环境(例如，汽车的车内等)中，也不容易在对应的衍射光栅51及受光部3a之间产生位置偏移。
接下来，针对受光装置1B的制造方法进行说明。首先，如图8所示，准备包含多个成为受光元件3的部分的半导体晶圆3W、及包含多个成为玻璃罩5的部分(省略图示)的玻璃晶圆5W(第1工序)。在半导体晶圆3W，二维排列有成为多个受光元件3的多个部分。玻璃晶圆5W具有覆盖成为多个受光元件3的多个部分的大小。继而，如图9所示，例如通过具有透过性的树脂或具有膜结构的树脂制片材，而将玻璃晶圆5W固定于半导体晶圆3W上(第2工序)。其相当于以玻璃罩5与受光元件3接触的方式将玻璃罩5固定于受光元件3上。
继而，如图10所示，通过朝玻璃晶圆5W照射加工用激光L2，而对成为受光元件3的各个部分形成多个衍射光栅51(第3工序)。在本实施方式中，以各衍射光栅51将朝玻璃罩5入射的测距用激光L1聚光至各受光部3a的方式，将多个衍射光栅51形成于玻璃晶圆5W的表面5Wa。其相当于将多个衍射光栅51形成于玻璃基板50的表面50a。表面5Wa是玻璃晶圆5W的与半导体晶圆3W为相反侧的表面。加工用激光L2以聚光点对准玻璃晶圆5W的表面5Wa的状态，沿Z轴方向从与半导体晶圆2W为相反侧朝玻璃晶圆5W的表面5Wa照射。加工用激光L2的聚光点例如对成为受光元件3的各个部分以受光部3a为基准在玻璃晶圆5W的表面5Wa进行扫描。加工用激光L2例如为飞秒激光。继而，如图11所示，对成为受光元件3的各个部分切断半导体晶圆3W及玻璃晶圆5W(第4工序)。根据以上，获得多个受光装置1B。
根据以上的受光装置1B的制造方法，除发挥与上述的受光装置1A的制造方法同样的作用及效果以外，也发挥如以下的作用效果。即，根据受光装置1B的制造方法，在所制造的受光装置1B中，可谋求更进一步的装置的薄型化。另外，受光装置1B的制造方法由于以晶圆级(wafer level)实施，故可通过加工用激光L2的照射而高效率地形成多个衍射光栅51，其结果为，可高效率地制造多个受光装置1B。
[第3实施方式]
如图12所示，第3实施方式的受光装置1C在印刷配线基板2形成有贯通孔20这一点上，与上述的受光装置1A主要不同。在受光装置1C中，通过印刷配线基板(基板)2、框架4及玻璃罩5，构成容纳受光元件3的封装体P。即，印刷配线基板2与玻璃罩5一起构成容纳受光元件3的封装体P。
图13的(a)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于Y轴方向的截面图，图13的(b)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于X轴方向的截面图。如图13的(a)及(b)所示，贯通孔20在印刷配线基板2所具有的内侧表面2a及外侧表面2b开口。内侧表面2a是配置有受光元件3(参照图12)的表面，外侧表面2b是与内侧表面2a为相反侧的表面。贯通孔20是从内侧表面2a朝向外侧表面2b扩展的锥形孔。贯通孔20包含内侧开口部21、外侧开口部22及中间开口部23。内侧开口部21位于内侧表面2a。外侧开口部22位于外侧表面2b。中间开口部23位于内侧表面2a与外侧表面2b之间。
如图14所示，外侧开口部22呈后述的金属球8能够通过的形状。即，在从Z轴方向观察时，外侧开口部22呈在任一位置均可包含金属球8的整体的形状。中间开口部23呈金属球8不能通过的形状。即，在从Z轴方向观察时，中间开口部23呈在任一位置均不能包含金属球8的整体的形状。在本实施方式中，中间开口部23呈以一方向为长边方向的长条形状(即，一方向上的宽度大于垂直于该一方向的方向上的宽度的形状)，在从Z轴方向观察时，长边方向上的中间开口部23的两端部与金属球8不重合。内侧开口部21的形状为任意。此外，Z轴方向是内侧表面2a及外侧表面2b相对的方向。
作为一例，内侧开口部21呈圆形状，外侧开口部22及中间开口部23各自呈以X轴方向为长边方向的长圆形状。在从Z轴方向观察时，内侧开口部21位于中间开口部23的内侧，中间开口部23位于外侧开口部22的内侧。此外，在图14中，省略后述的金属膜7及焊料构件9的图示。
如图13的(a)及(b)所示，在贯通孔20的内面20a设置有金属膜7。金属膜7具有筒部71、及凸缘部72。筒部71设置于贯通孔20的内面20a中的、位于外侧开口部22与中间开口部23之间的侧面20b。凸缘部72以沿外侧开口部22的外缘延伸的方式设置于印刷配线基板2的外侧表面2b。筒部71连接于凸缘部72。在本实施方式中，金属膜7到达内侧开口部21。金属膜7通过例如Cu、Au的镀覆而形成。
在贯通孔20内配置有金属球8。金属球8以由金属膜7的筒部71包围的方式配置于贯通孔20内。更具体而言，金属球8中的外侧开口部22侧的部分由金属膜7的筒部71包围。金属球8呈球形状。金属球8的中心位于外侧开口部22与中间开口部23之间。在本实施方式中，金属球8将中间开口部23的一部分(长边方向上的中间开口部23的两端部之间的部分)封闭。金属球8例如由铜形成。
在贯通孔20内配置有焊料构件9。焊料构件9在贯通孔20内配置于金属膜7与金属球8之间，将金属球8固定于贯通孔20内。更具体而言，焊料构件9以从金属球8跨至金属膜7的筒部71的状态，将金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域密封。焊料构件9在从Z轴方向观察时，在金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域环状地延伸。焊料构件9的外侧开口部22侧的表面9a在金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域，成为朝内侧开口部21侧凹入的曲面(即，呈圆角(fillet)形状)。在本实施方式中，焊料构件9到达内侧开口部21，而未到达外侧开口部22。焊料构件9例如由SnAgCu、AuSn形成。
针对如以上方式构成的受光装置1C的制造方法进行说明。此外，图15的(a)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于Y轴方向的截面图，图15的(b)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于X轴方向的截面图。另外，图16的(a)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于Y轴方向的截面图，图16的(b)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于X轴方向的截面图。
首先，通过实施上述的受光装置1A的制造方法的第1工序及第2工序，在印刷配线基板2的内侧表面2a配置受光元件3等，由印刷配线基板(基板)2、框架4及玻璃罩5构成封装体P(第5工序)。在印刷配线基板2的内侧表面2a配置受光元件3等之前，在印刷配线基板2形成贯通孔20，在贯通孔20的内面20a设置金属膜7。
继而，如图15的(a)及(b)所示，以外侧表面2b相对于内侧表面2a位于上侧的方式配置封装体P(参照图12)，将焊料球S从外侧开口部22配置于贯通孔20内(第6工序)。焊料球S是具有金属球8、及覆盖金属球8的焊料层90的附芯的焊料球。金属球8的熔点高于焊料层90的熔点。继而，如图16的(a)及(b)所示，通过使焊料层90熔融而形成焊料构件9(第6工序)。在本实施方式中，如图15的(a)及(b)所示，一边经由贯通孔20实施封装体P内的脱气(参照图15的(b)的虚线的箭头)，一面通过朝焊料球S照射激光L而使焊料层90熔融。
继而，通过实施上述的受光装置1A的制造方法的第3工序，而获得受光装置1C。此外，也可在实施上述的受光装置1A的制造方法的第3工序后，实施上述的第6工序。
针对如以上方式制造的受光装置1C的安装方法进行说明。此外，图17的(a)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于Y轴方向的截面图，图17的(b)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于X轴方向的截面图。另外，图18的(a)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于Y轴方向的截面图，图18的(b)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于X轴方向的截面图。
首先，如图17的(a)及(b)所示，准备安装受光装置1C的安装基板200。在安装基板200设置有与受光装置1C的贯通孔20的外侧开口部22及金属膜7的凸缘部72对应的金属图案201，在金属图案201上设置有焊料层202。继而，以外侧开口部22及凸缘部72经由焊料层202位于金属图案201上的方式，在安装基板200上配置印刷配线基板2。
继而，如图18的(a)及(b)所示，通过例如在加热炉内使焊料层202熔融，而将金属膜7的凸缘部72接合于金属图案201。此时，即使焊料构件9(参照图17的(a)及(b))熔融，熔融的焊料构件9也有助于凸缘部72与金属图案201的接合。另外，通过焊料构件9熔融，即使金属球8落下至金属图案201上，也通过焊料层202及焊料构件9而将金属球8固定于金属图案201上。
如以上说明，根据受光装置1C，在受光装置1C的制造时，可一边例如经由贯通孔20实施封装体P内的脱气，一边通过焊料构件9而将金属球8固定于贯通孔20内，且通过焊料构件9而将金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域密封。此时，成为贯通孔20的中间开口部23的至少一部分由金属球8封闭的状态，因此可抑制熔融的焊料构件9侵入封装体P内。再者，贯通孔20的中间开口部23呈金属球8不能通过的形状，焊料构件9以从金属球8跨至金属膜7的筒部71的状态，将金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域密封。由此，在所制造的受光装置1C中，由于金属球8的固定状态稳定化，从而可以可靠地维持贯通孔20的密封状态。
另外，在受光装置1C中，贯通孔20的中间开口部23呈长条形状。由此，在制造受光装置1C时，当通过焊料构件9将金属球8固定于贯通孔20内时，因贯通孔20的中间开口部23的一部分(在本实施方式中为长边方向上的中间开口部23的两端部)成为未被金属球8封闭的状态，因此可经由贯通孔20可靠地实施封装体P内的脱气。
另外，在受光装置1C中，贯通孔20为从内侧表面2a朝向外侧表面2b扩展的锥形孔。由此，可容易且可靠地获得包含呈金属球8能够通过的形状的外侧开口部22、及呈金属球8不能通过的形状的中间开口部23的贯通孔20。
另外，在受光装置1C中，金属膜7具有筒部71及凸缘部72，筒部71连接于凸缘部72。由此，例如，在将金属膜7的凸缘部72接合于安装基板200的金属图案201时，即使金属球8落下至金属图案201上，也可在安装后的受光装置1C可靠地维持贯通孔20的密封状态。
另外，在受光装置1C中，焊料构件9的表面9a在金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域成为朝内侧开口部21侧凹入的曲面。由此，可抑制在焊料构件9发生局部的应力集中，而可更可靠地维持贯通孔20的密封状态。
另外，根据受光装置1C的制造方法，可抑制熔融的焊料层90侵入封装体P内，并且将贯通孔20可靠地密封。
另外，在受光装置1C的制造方法中，通过朝焊料球S照射激光L，而使焊料层90熔融。由此，由于可将焊料层90局部地加热，因此可抑制热影响波及受光装置1C等。
另外，在受光装置1C的制造方法中，一边经由贯通孔20实施封装体P内的脱气，一边使焊料层90熔融。由此，可抑制熔融的焊料层90侵入封装体内，且经由贯通孔20可靠地实施封装体P内的脱气。
[变形例]
本发明并不限定于上述的第1实施方式、第2实施方式及第3实施方式。例如，玻璃基板50并不限定于以表面50a及表面50b相互平行的方式进行配置，也可为以表面50a相对于表面50b倾斜的方式进行配置。在各受光装置1A、1B、1C中，多个衍射光栅51也可形成于玻璃基板50的内部。在该情况下，也可抑制因加工用激光L2的照射所引起的影响波及受光元件3。另外，在各受光装置1A、1B、1C中，如图19所示，玻璃罩5包含：玻璃基板50、及设置于玻璃基板50的表面50a的第1膜52，并且多个衍射光栅51也可以形成于第1膜52。由此，可将从受光元件3至多个衍射光栅51的距离设为适当的距离，并且可使朝玻璃罩5入射的测距用激光L1可靠地聚光至多个受光部3a的各个。在图19所示的例子中，由形成于第1膜52的多个狭缝(slit)构成各衍射光栅51。在该情况下，在各衍射光栅51，各狭缝内的区域相当于在第1膜52折射率与周围的区域发生变化的折射率变化区域。即，在图19所示的例中，由测距用激光L1的透过率高于第1膜52的折射率变化区域构成衍射光栅51。第1膜52例如是SiN膜。
另外，在各受光装置1A、1B、1C中，受光元件3也可为具有二维排列的多个受光部3a的区域传感器。
作为一例，在以X轴方向为行方向且以Y轴方向为列方向而矩阵状地排列有多个受光部3a的情况下，各衍射光栅51也可具有：第1层，其包含沿X轴方向延伸的多个折射率变化区域51a；及第2层，其包含沿Y轴方向延伸的多个折射率变化区域51a。在第1层，若以相邻的折射率变化区域51a间的距离在Y轴方向上从中央越向两侧越变小的方式形成多个折射率变化区域51a，则可使平行于Z轴方向入射的测距用激光L1在垂直于X轴方向的面内聚光。在从Z轴方向观察时与第1层重合的第2层，若以相邻的折射率变化区域51a间的距离在X轴方向上从中央越往两侧越变小的方式形成多个折射率变化区域51a，则可使平行于Z轴方向入射的测距用激光L1在垂直于Y轴方向的面内聚光。因而，可使测距用激光L1可靠地聚光至矩阵状地排列的多个受光部3a的各个。
另外，作为一例，在以X轴方向为行方向且以Y轴方向为列方向而矩阵状地排列有多个受光部3a的情况下，各衍射光栅51也可由形成为同心圆状的多个折射率变化区域51a构成。若以相邻的折射率变化区域51a间的距离从中心越往外侧越变小的方式形成多个折射率变化区域51a，则可使测距用激光L1可靠地聚光至矩阵状地排列的多个受光部3a的各个。
另外，在受光装置1B中，玻璃罩5也可通过直接接合(direct bonding)而固定于受光元件3上。在此情况下，在受光装置1B的制造方法中，在第2工序中，玻璃晶圆5W通过直接接合而固定于半导体晶圆3W上。直接接合例如为等离子活性接合(Plasma ActivationBonding)、表面活性接合(SAB：Surface-activated Room-temperature Bonding)、原子扩散接合(ADB：Atomic Diffusion Bonding)、阳极接合(Anodic Bonding)、融熔接合(FusionBonding)、亲水化接合(Hydrophilic Bonding)等。
另外，各受光装置1A、1B、1C也可具备出射测距用激光L1的光源10。由此，可高精度地测定距对象物A的距离。
另外，在各受光装置1A、1B、1C的制造方法中，如图19所示，在玻璃罩5包含：玻璃基板50、及设置于玻璃基板50的表面50a的第1膜52的情况下，可通过朝玻璃罩5照射加工用激光L2，而将多个衍射光栅51形成于第1膜52。由此，可抑制因加工用激光L2的照射所引起的影响波及受光装置1A、1B、1C，且通过加工用激光L2的照射而将多个聚光构件容易地设置于玻璃罩5。
另外，在各受光装置1A、1B、1C中，如图20所示，玻璃罩5还可以包含配置于相对于多个衍射光栅51与受光元件3为相反侧的滤光器54，滤光器54对于测距用激光L1具有透过性，对于具有测距用激光L1的波长以外的波长的光具有遮光性。在滤光器54，测距用激光L1的透过率高于具有测距用激光L1的波长以外的波长的光的透过率。如此，通过在多个衍射光栅51的前段设置滤光器54，可以可靠地切断具有测距用激光L1的波长以外的波长的光，可在受光元件3提高SN比。作为一例，滤光器54是对于测距用激光L1具有透过性，对于具有测距用激光L1的波长以外的波长的光具有遮光性的带通滤光器。
另外，在各受光装置1A、1B、1C的制造方法中，也可通过朝玻璃罩5照射加工用激光L2，而在玻璃基板50的内部形成多个衍射光栅(聚光构件)51。另外，如图21所示，也可形成多个透镜面(聚光构件)53，而取代多个衍射光栅51。在图21所示的例子中，各透镜面53是将平行于Z轴方向入射的测距用激光L1仅在垂直于Y轴方向的面内聚光的柱面透镜面。另外，如图22所示，也可以形成多个导光部(聚光构件)55，而取代多个衍射光栅51。在图22所示的例中，各导光部55由以在X轴方向上对向且越靠近受光部3a则间隔越变小的方式形成的1对导光区域55a构成。如此，在各受光装置1A、1B、1C的制造方法中，也可将根据用途的适当的聚光构件设置于玻璃罩5。此外，上述的各聚光构件由在玻璃基板50内部折射率与周围的区域发生变化的折射率变化区域构成。
另外，在各受光装置1A、1B、1C的制造方法中，也可以如图23的(a)及(b)所示，玻璃罩5包含：玻璃基板50、及设置于玻璃基板50的表面50b的第2膜56，且第2膜56对于测距用激光L1具有透过性，对于加工用激光L2具有遮光性。在第2膜56中，测距用激光L1的透过率高于加工用激光L2的透过率。由此，可更可靠地抑制因加工用激光L2的照射所引起的影响波及受光元件3。此外，第2膜56也可为吸收加工用激光L2的膜，也可为反射加工用激光L2的膜。作为一例，第2膜56是对于测距用激光L1具有透过性，对于加工用激光L2具有遮光性的带通滤光器。
另外，在各受光装置1A、1B、1C的制造方法中，也可以，玻璃罩5包含玻璃基板50，且玻璃基板50对于测距用激光L1具有透过性，对于加工用激光L2具有遮光性。在此情况下，玻璃基板50的测距用激光L1的透过率高于玻璃基板50的加工用激光L2的透过率。由此，可更可靠地抑制因加工用激光L2的照射所引起的影响波及受光元件3。作为一例，玻璃基板50是包含相比于测距用激光L1而对加工用激光L2具有更高的吸收性的颜料的玻璃基板。
另外，在各受光装置1A、1B、1C的制造方法中，也可以是，通过在受光元件3上配置有玻璃罩5的状态下，朝玻璃罩5照射加工用激光L2，而将多个聚光构件形成于玻璃罩5，其后，将玻璃罩5固定于受光元件3上。
另外，在受光装置1C中，如图24的(a)及(b)所示，形成于印刷配线基板2的贯通孔20也可为在外侧表面2b侧扩宽的阶梯孔。此外，图24的(a)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于Y轴方向的截面图，图24的(b)是印刷配线基板2中的包含贯通孔20的部分的平行于X轴方向的截面图。
在图24的(a)及(b)所示的例子(以下，称为“变形例的受光装置1C”)中，由形成于外侧表面2b的凹部24、及形成于凹部24的底面24a的孔部25构成贯通孔20。在变形例的受光装置1C中，位于内侧表面2a的孔部25的开口部相当于贯通孔20的内侧开口部21，位于外侧表面2b的凹部24的开口部相当于贯通孔20的外侧开口部22，位于凹部24的底面24a的孔部25的开口部相当于贯通孔20的中间开口部23。
如此，在贯通孔20为阶梯孔的情况下，也可以可靠且容易地获得包含呈金属球8能够通过的形状的外侧开口部22、及呈金属球8不能通过的形状的中间开口部23的贯通孔20。
针对变形例的受光装置1C，进行更详细地说明。如图25所示，外侧开口部22呈金属球8能够通过的形状。中间开口部23呈金属球8不能通过的形状。在变形例的受光装置1C中，中间开口部23呈以一方向为长边方向的长条形状，在从Z轴方向观察时，长边方向上的中间开口部23的两端部与金属球8不重合。内侧开口部21的形状为任意。
作为一例，内侧开口部21及中间开口部23各自呈以X轴方向为长边方向的长圆形状，外侧开口部22呈圆形状。在变形例的受光装置1C中，内侧开口部21及中间开口部23呈同一形状。在从Z轴方向观察时，内侧开口部21及中间开口部23位于外侧开口部22的内侧。此外，在图25中，省略金属膜7及焊料构件9的图示。
如图24的(a)及(b)所示，在贯通孔20的内面20a设置有金属膜7。金属膜7具有筒部71、及凸缘部72。筒部71设置于贯通孔20的内面20a中的、位于外侧开口部22与中间开口部23之间的侧面20b(即，凹部24的侧面24b)。凸缘部72以沿外侧开口部22的外缘延伸的方式设置于印刷配线基板2的外侧表面2b。筒部71连接于凸缘部72。在变形例的受光装置1C中，金属膜7到达内侧开口部21。
在贯通孔20内配置有金属球8。金属球8以由金属膜7的筒部71包围的方式配置于贯通孔20内。更具体而言，金属球8中的外侧开口部22侧的部分由金属膜7的筒部71包围。金属球8呈球形状。金属球8的中心位于外侧开口部22与中间开口部23之间。在变形例的受光装置1C中，金属球8将中间开口部23的一部分(长边方向上的中间开口部23的两端部之间的部分)封闭。
在贯通孔20内配置有焊料构件9。焊料构件9在贯通孔20内配置于金属膜7与金属球8之间，并且将金属球8固定于贯通孔20内。更具体而言，焊料构件9以从金属球8跨至金属膜7的筒部71的状态，将金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域密封。焊料构件9在从Z轴方向观察时，在金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域环状地延伸。焊料构件9的外侧开口部22侧的表面9a在金属膜7的筒部71与金属球8之间的区域成为朝内侧开口部21侧凹入的曲面。在变形例的受光装置1C中，焊料构件9未到达内侧开口部21及外侧开口部22的各个。但是，焊料构件9的一部分也配置于孔部25内。
根据变形例的受光装置1C也发挥与上述的第3实施方式的受光装置1C同样的作用及效果。
此外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，配置有受光元件3的基板也可为例如由陶瓷、塑料等形成的基板等、印刷配线基板2以外的基板。另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，配置有受光元件3的基板也可具有相当于框架4的部分。
另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，在中间开口部23呈长条形状的情况下，中间开口部23的形状并不限定于长圆形状，也可为椭圆形状、长方形状等。另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，中间开口部23呈金属球8不能通过的形状即可，也可不呈长条形状。另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，贯通孔20也可为锥形孔及阶梯孔以外的孔。
另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，金属膜7也可不具有凸缘部72。另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，金属膜7也可不到达内侧开口部21。
另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，焊料构件9也可不覆盖金属球8中的外侧开口部22侧的部分，或者也可覆盖该部分。另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C中，也可在金属球8与中间开口部23之间存在焊料构件9的一部分，或者金属球8也可与中间开口部23接触。
另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C的各个的制造方法中，在使焊料层90熔融时，也可不经由贯通孔20实施封装体P内的脱气。在此情况下，在形成封装体P时，可抑制因为封装体P内的气体膨胀而封装体P破损。另外，在第3实施方式的受光装置1C及变形例的受光装置1C的各个的制造方法中，也可在加热炉内使焊料层90熔融。
作为参考，关于贯通孔20的结构可应用于容纳受光元件及发光元件中的至少一个的封装体中的、配置有受光元件及发光元件中的至少一个的基板。在此情况下，光器件具备：受光元件及发光元件中的至少一个；封装体，其包含基板，且容纳受光元件及发光元件中的至少一个，基板包含：配置有受光元件及发光元件中的至少一个的内侧表面、及与内侧表面为相反侧的外侧表面、以及在内侧表面及外侧表面开口的贯通孔；金属膜，其设置于贯通孔的内面；金属球，其配置于贯通孔内；及焊料构件，其在贯通孔内配置于金属膜与金属球之间，并将金属球固定于贯通孔内。在该光器件中，贯通孔包含位于内侧表面的内侧开口部、位于外侧表面的外侧开口部、及位于内侧表面与外侧表面之间的中间开口部，外侧开口部呈金属球能够通过的形状，中间开口部呈金属球不能通过的形状，金属膜具有设置于贯通孔的内面中的、位于外侧开口部与中间开口部之间的侧面的筒部，金属球以由筒部包围的方式配置于贯通孔内，并且焊料构件以从金属球跨至筒部的状态，将筒部与金属球之间的区域密封。
【符号说明】
1A、1B、1C…受光装置、2…印刷配线基板(基板)、2a…内侧表面、2b…外侧表面、3…受光元件、3a…受光部、3W…半导体晶圆、5…玻璃罩、5a…第1表面、5b…第2表面、5W…玻璃晶圆、7…金属膜、8…金属球、9…焊料构件、9a…表面、10…光源、20…贯通孔、20a…内面、20b…侧面、21…内侧开口部、22…外侧开口部、23…中间开口部、50…玻璃基板、50a…表面、50b…表面、51…衍射光栅(聚光构件)、52…第1膜、53…透镜面(聚光构件)、54…滤光器、55…导光部(聚光构件)、56…第2膜、71…筒部、72…凸缘部、90…焊料层、A…对象物、L1…测距用激光、L2…加工用激光、L…激光、P…封装体、S…焊料球。

Claims (30)

1.一种受光装置，其中，
具备：
受光元件，其设置有多个受光部，及
玻璃罩，其具有第1表面、及与所述第1表面为相反侧的第2表面，并且以所述第2表面与所述受光元件对向的方式，固定于所述受光元件上，
所述玻璃罩包含设置于所述第1表面及内部中的至少一者的多个衍射光栅，
所述多个衍射光栅的各个构成为将朝所述玻璃罩的所述第1表面入射的测距用激光聚光于所述多个受光部的各个。
2.如权利要求1的受光装置，其中，所述玻璃罩以从所述受光元件分开的状态而固定于所述受光元件上。
3.如权利要求1的受光装置，其中，所述玻璃罩以与所述受光元件接触的状态而固定于所述受光元件上。
4.如权利要求1至3中任一项的受光装置，其中，还具备出射所述测距用激光的光源，
所述多个衍射光栅的各个构成为将从所述光源出射且由对象物反射的所述测距用激光聚光于所述多个受光部的各个。
5.如权利要求1至4中任一项的受光装置，其中，所述玻璃罩包含：玻璃基板、及设置于所述玻璃基板的所述第1表面侧的表面的第1膜，
所述多个衍射光栅形成于所述第1膜。
6.如权利要求1至4中任一项的受光装置，其中，所述玻璃罩包含玻璃基板，
所述多个衍射光栅形成于所述玻璃基板的所述第1表面侧的表面。
7.如权利要求1至6中任一项的受光装置，其中，所述玻璃罩还包含配置于相对于所述多个衍射光栅与所述受光元件为相反侧的滤光器，
所述滤光器对于所述测距用激光具有透过性，对于具有所述测距用激光的波长以外的波长的光具有遮光性。
8.如权利要求1至7中任一项的受光装置，其中，
还具备：
基板，其具有：配置有所述受光元件的内侧表面、及与所述内侧表面为相反侧的外侧表面、以及在所述内侧表面及所述外侧表面开口的贯通孔，并且所述基板与所述玻璃罩一起构成容纳所述受光元件的封装体，
金属膜，其设置于所述贯通孔的内面，
金属球，其配置于所述贯通孔内，及
焊料构件，其在所述贯通孔内配置于所述金属膜与所述金属球之间，并将所述金属球固定于所述贯通孔内，
所述贯通孔包含：位于所述内侧表面的内侧开口部、位于所述外侧表面的外侧开口部、及位于所述内侧表面与所述外侧表面之间的中间开口部，
所述外侧开口部呈所述金属球能够通过的形状，
所述中间开口部呈所述金属球不能通过的形状，
所述金属膜具有设置于所述贯通孔的所述内面中的、位于所述外侧开口部与所述中间开口部之间的侧面的筒部，
所述金属球以由所述筒部包围的方式配置于所述贯通孔内，
所述焊料构件以从所述金属球跨至所述筒部的状态，将所述筒部与所述金属球之间的区域密封。
9.如权利要求8的受光装置，其中，所述中间开口部呈长条形状。
10.如权利要求8或9的受光装置，其中，所述贯通孔为从所述内侧表面朝向所述外侧表面扩展的锥形孔。
11.如权利要求8或9的受光装置，其中，所述贯通孔为在所述外侧表面侧扩宽的阶梯孔。
12.如权利要求8至11中任一项的受光装置，其中，所述金属膜还具有以沿所述外侧开口部的外缘延伸的方式设置于所述外侧表面的凸缘部，
所述筒部连接于所述凸缘部。
13.如权利要求8至12中任一项的受光装置，其中，所述焊料构件的所述外侧开口部侧的表面在所述筒部与所述金属球之间的所述区域，成为朝所述内侧开口部侧凹入的曲面。
14.一种受光装置的制造方法，其中，
具备：
第1工序，准备设置有多个受光部的受光元件、以及具有第1表面、及与所述第1表面为相反侧的第2表面的玻璃罩；
第2工序，在所述第1工序后，以所述第2表面与所述受光元件对向的方式，将所述玻璃罩配置于所述受光元件上；及
第3工序，在所述第2工序后，通过朝所述玻璃罩照射加工用激光，而将所述多个聚光构件形成于所述玻璃罩，
在所述第3工序中，以所述多个聚光构件的各个将朝所述玻璃罩的所述第1表面入射的测距用激光聚光于所述多个受光部的各个的方式，形成所述多个聚光构件。
15.如权利要求14的受光装置的制造方法，其中，在所述第2工序中，以所述玻璃罩从所述受光元件分开的方式，将所述玻璃罩固定于所述受光元件上。
16.如权利要求14的受光装置的制造方法，其中，在所述第2工序中，以所述玻璃罩与所述受光元件接触的方式，将所述玻璃罩固定于所述受光元件上。
17.如权利要求14至16中任一项的受光装置的制造方法，其中，所述玻璃罩包含：玻璃基板、及设置于所述玻璃基板的所述第1表面侧的表面的第1膜，
在所述第3工序中，在所述第1膜形成所述多个聚光构件。
18.如权利要求17的受光装置的制造方法，其中，所述多个聚光构件为多个衍射光栅。
19.如权利要求14至16中任一项的受光装置的制造方法，其中，所述玻璃罩包含玻璃基板，
在所述第3工序中，在所述玻璃基板形成所述多个聚光构件。
20.如权利要求19的受光装置的制造方法，其中，在所述第3工序中，在所述玻璃基板的所述第1表面侧的表面形成所述多个聚光构件。
21.如权利要求20的受光装置的制造方法，其中，所述多个聚光构件为多个衍射光栅。
22.如权利要求19的受光装置的制造方法，其中，在所述第3工序中，在所述玻璃基板的内部形成所述多个聚光构件。
23.如权利要求22的受光装置的制造方法，其中，所述多个聚光构件为多个衍射光栅、多个透镜面或多个导光部。
24.如权利要求14至23中任一项的受光装置的制造方法，其中，所述玻璃罩包含：玻璃基板、及设置于所述玻璃基板的所述第2表面侧的表面的第2膜，
所述第2膜对于所述测距用激光具有透过性，对于所述加工用激光具有遮光性。
25.如权利要求14至23中任一项的受光装置的制造方法，其中，所述玻璃罩包含玻璃基板，
所述玻璃基板对于所述测距用激光具有透过性，对于所述加工用激光具有遮光性。
26.如权利要求14至25中任一项的受光装置的制造方法，其中，
在所述第1工序中，准备包含多个成为所述受光元件的部分的半导体晶圆、及包含多个成为所述玻璃罩的部分的玻璃晶圆，
在所述第2工序中，将所述玻璃晶圆固定于所述半导体晶圆上，
在所述第3工序中，通过朝所述玻璃晶圆照射所述加工用激光，而在成为所述受光元件的各个部分形成所述多个聚光构件。
27.如权利要求26的受光装置的制造方法，其中，还具备：第4工序，在所述第3工序后，针对成为所述受光元件的各个部分切断所述半导体晶圆及所述玻璃晶圆。
28.一种受光装置的制造方法，其为权利要求8至13中任一项的受光装置的制造方法，具备：
第5工序，在所述贯通孔的所述内面设置有所述金属膜的所述基板的所述内侧表面配置所述受光元件，并且由所述玻璃罩及基板构成容纳所述受光元件的所述封装体，及
第6工序，在所述第5工序后，将具有所述金属球、及覆盖所述金属球的焊料层的焊料球从所述外侧开口部配置于所述贯通孔内，通过使所述焊料层熔融而形成所述焊料构件。
29.如权利要求28的受光装置的制造方法，其中，在所述第6工序中，通过朝所述焊料球照射激光而使所述焊料层熔融。
30.如权利要求28或29的受光装置的制造方法，其中，在所述第6工序中，一边经由所述贯通孔实施所述封装体内的脱气，一边使所述焊料层熔融。
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