JP2019024033A - Package for optical sensor, and optical sensor device - Google Patents

Package for optical sensor, and optical sensor device Download PDF

Info

Publication number
JP2019024033A
JP2019024033A JP2017142498A JP2017142498A JP2019024033A JP 2019024033 A JP2019024033 A JP 2019024033A JP 2017142498 A JP2017142498 A JP 2017142498A JP 2017142498 A JP2017142498 A JP 2017142498A JP 2019024033 A JP2019024033 A JP 2019024033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiving element
light receiving
optical sensor
light
hole
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.)
Pending
Application number
JP2017142498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
覚詞 淺井
Satoshi Asai
覚詞 淺井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2017142498A priority Critical patent/JP2019024033A/en
Publication of JP2019024033A publication Critical patent/JP2019024033A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

To provide a package for an optical sensor and the other which can keep a light-receiving function satisfactorily.SOLUTION: A package 1 for an optical sensor according to the present invention comprises: a substrate 2; a frame 3; and a lid 4. The substrate 2 has a mount region of each element in its upper face. The frame 3 is located so as to surround the respective mount regions on the upper face of the substrate 2. The lid 4 has: a first through-hole 31 located on an upper face of the frame 3 and over a first light-receiving element mount region 11; a second through-hole 32 located over a light-emitting element mount region 13; a first opening 41 located over a second light-receiving element mount region 12 and opening downward; and a second opening 42 opening from the first opening 41 to the second through-hole 32. The substrate 2 has a protrusion 21 located at such a position that it overlaps with the second through-hole 32 between the second light-receiving element mount region 12 and the light-emitting element mount region 13, extending from an inner wall of the frame 3 to an inner wall opposed thereto and protruding to a position of a lower end of the lid 4.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光学素子、例えば発光素子および受光素子等が収納される光学センサ用パッケージ、および光学センサ装置に関するものである。   The present invention relates to an optical sensor package in which an optical element, for example, a light emitting element and a light receiving element are accommodated, and an optical sensor device.

従来、携帯電話、スマートフォン等の携帯端末において、ユーザーの顔と携帯端末の距離を検知するために、測距センサ等の光学センサ装置が用いられている。この光学センサ装置として、例えば、赤外線発光素子等の発光素子および赤外線受光素子等の受光素子が基板に収納されたものが用いられる。このような光学センサ装置は、赤外線発光素子等が収納される発光素子用の凹部と、赤外線受光素子等が収納される受光素子用の凹部の2つの凹部が、互いに隣接して設けられた基板上に、これらの素子が収納されている。   Conventionally, in a mobile terminal such as a mobile phone or a smartphone, an optical sensor device such as a distance measuring sensor is used to detect the distance between the user's face and the mobile terminal. As this optical sensor device, for example, a device in which a light emitting element such as an infrared light emitting element and a light receiving element such as an infrared light receiving element are housed in a substrate is used. Such an optical sensor device has a substrate in which two recesses, a recess for a light emitting element in which an infrared light emitting element or the like is accommodated and a recess for a light receiving element in which an infrared light receiving element or the like is accommodated, are provided adjacent to each other. Above, these elements are housed.

そして、互いに隣接する発光素子用の凹部と、受光素子用の凹部との間は、樹脂で遮光されている。光学センサ装置は、発光素子から上方に光が放射され、さらにその放射された光の一部が被検知物で反射されて、反射された光を、受光素子が検知する。このことにより、被検知物と携帯端末の距離を検知することが可能となる(特許文献1参照)。   And between the recessed part for light emitting elements and the recessed part for light receiving elements which adjoin each other is light-shielded with resin. In the optical sensor device, light is emitted upward from the light emitting element, and a part of the emitted light is reflected by the object to be detected, and the light receiving element detects the reflected light. This makes it possible to detect the distance between the object to be detected and the portable terminal (see Patent Document 1).

特開2014−81284号公報JP 2014-81284 A

特許文献1に開示された技術では、受光素子の上面に遮光性の樹脂が広がることが懸念される。このとき、受光機能に影響を与える場合があった。   With the technique disclosed in Patent Document 1, there is a concern that a light shielding resin spreads on the upper surface of the light receiving element. At this time, the light receiving function may be affected.

本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージは、基板と、枠体と、蓋体とを備えている。基板は、上面に、第1受光素子が実装される第1受光素子実装領域と、第2受光素子が実装される第2受光素子実装領域と、発光素子が実装される発光素子実装領域とを有する。枠体は、基板の上面に、第1受光素子実装領域、第2受光素子実装領域および発光素子実装領域を囲んで位置している。蓋体は、枠体の上面に位置した、第1受光素子実装領域の上方に位置して、上下に貫通した第1貫通孔と、第1貫通孔と間を空けるとともに、発光素子実装領域の上方に位置して、上下に貫通した第2貫通孔と、第1貫通孔と第2貫通孔との間であるとともに、第2受光素子実装領域の上方に位置し、下方に開口した第1開口部と、第1開口部から第2貫通孔に、開口した第2開口部とを有する。基板は、第2貫通孔と重なる位置において、第2受光素子実装領域と発光素子実装領域との間に、枠体の内壁から対向する内壁にかけて、蓋体の下端の位置まで上方に突出した、突出部を有する。   An optical sensor package according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a frame, and a lid. The substrate has a first light receiving element mounting area on which the first light receiving element is mounted, a second light receiving element mounting area on which the second light receiving element is mounted, and a light emitting element mounting area on which the light emitting element is mounted on the upper surface. Have. The frame is positioned on the upper surface of the substrate so as to surround the first light receiving element mounting region, the second light receiving element mounting region, and the light emitting element mounting region. The lid body is located above the first light receiving element mounting region, located on the upper surface of the frame body, and has a space between the first through hole penetrating vertically and the first through hole, and in the light emitting element mounting region. A first through hole that is located above and between the second through hole penetrating vertically and between the first through hole and the second through hole, above the second light receiving element mounting region, and opened downward. It has an opening and a second opening that opens from the first opening to the second through hole. The board protrudes upward to the position of the lower end of the lid body from the inner wall of the frame body to the opposing inner wall between the second light receiving element mounting area and the light emitting element mounting area at a position overlapping the second through hole. Has a protrusion.

本発明の一実施形態に係る光学センサ装置は、上述した光学センサ用パッケージと、第1受光素子と、第2受光素子と、発光素子とを備えている。第1受光素子は、第1受光素子実装領域に実装されている。第2受光素子は、第2受光素子実装領域に実装されている。発光素子は、発光素子実装領域に実装されている。   An optical sensor device according to an embodiment of the present invention includes the above-described optical sensor package, a first light receiving element, a second light receiving element, and a light emitting element. The first light receiving element is mounted in the first light receiving element mounting region. The second light receiving element is mounted in the second light receiving element mounting region. The light emitting element is mounted in the light emitting element mounting region.

本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージおよび光学センサ装置は、受光機能
を良好に保つことができる。
The optical sensor package and the optical sensor device according to an embodiment of the present invention can maintain a good light receiving function.

本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the package for optical sensors which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す上面図である。It is a top view which shows the package for optical sensors which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the package for optical sensors which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the package for optical sensors which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージの一部を示す上面図である。It is a top view which shows a part of package for optical sensors which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the package for optical sensors which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the package for optical sensors which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the package for optical sensors which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサ装置を示す上面図である。It is a top view which shows the optical sensor apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係る光学センサ用パッケージ1および、光学センサ装置100について、図面を参照しながら説明する。なお、光学センサ装置100は、光学センサ用パッケージ1に、各素子(第1受光素子51、第2受光素子52および発光素子33)が実装されたものである。   An optical sensor package 1 and an optical sensor device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the optical sensor device 100, each element (the first light receiving element 51, the second light receiving element 52, and the light emitting element 33) is mounted on the optical sensor package 1.

<光学センサ用パッケージの構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す上面図である。図3は、本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。図4は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。図5は、本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージの一部を示す上面図である。図6は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。図7は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。図8は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージを示す断面図である。これらの図において、光学センサ用パッケージ1は、基板2と、枠体3と、蓋体4とを備えている。
<Configuration of optical sensor package>
FIG. 1 is a perspective view showing an optical sensor package according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view showing an optical sensor package according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an optical sensor package according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an optical sensor package according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a top view showing a part of an optical sensor package according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an optical sensor package according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an optical sensor package according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view showing an optical sensor package according to another embodiment of the present invention. In these drawings, the optical sensor package 1 includes a substrate 2, a frame body 3, and a lid body 4.

図1〜図5に示すように、光学センサ用パッケージ1は、基板2と、枠体3と、蓋体4とを備えている。基板2は、上面に、第1受光素子実装領域11と、第2受光素子実装領域12と、発光素子実装領域13とを有している。枠体3は、基板2の上面に各実装領域を囲んで位置している。蓋体4は、枠体3の上面に位置しており、第1貫通孔31と、第2貫通孔32と、第1開口部41と、第2開口部42とを有している。   As shown in FIGS. 1 to 5, the optical sensor package 1 includes a substrate 2, a frame body 3, and a lid body 4. The substrate 2 has a first light receiving element mounting area 11, a second light receiving element mounting area 12, and a light emitting element mounting area 13 on the upper surface. The frame 3 is located on the upper surface of the substrate 2 so as to surround each mounting region. The lid 4 is located on the upper surface of the frame 3 and includes a first through hole 31, a second through hole 32, a first opening 41, and a second opening 42.

基板2は、上面に、第1受光素子51が実装される第1受光素子実装領域11と、第2受光素子52が実装される第2受光素子実装領域12と、発光素子53が実装される発光素子実装領域13とを有している。基板2は、例えば上面視において、矩形状である。また、基板2は、例えば大きさが、2mm×4mm〜3mm×6mmであって、厚みは0.2mm〜1mmである。   On the upper surface of the substrate 2, a first light receiving element mounting region 11 on which the first light receiving element 51 is mounted, a second light receiving element mounting region 12 on which the second light receiving element 52 is mounted, and a light emitting element 53 are mounted. And a light emitting element mounting region 13. For example, the substrate 2 has a rectangular shape in a top view. The substrate 2 has a size of, for example, 2 mm × 4 mm to 3 mm × 6 mm and a thickness of 0.2 mm to 1 mm.

基板2は、例えばセラミックから成っていてもよい。また、有機基板、半導体基板であ
ってもよい。基板2は、上面に各素子が実装されるため、素子から生じた熱を外部に逃がすことができる程度に放熱性に優れた材料を用いるのがよい。
The substrate 2 may be made of ceramic, for example. Moreover, an organic substrate and a semiconductor substrate may be sufficient. Since each element is mounted on the upper surface of the substrate 2, it is preferable to use a material having excellent heat dissipation to such an extent that heat generated from the element can be released to the outside.

枠体3は、基板2の上面に位置している。枠体3は、例えば接合材等で基板2に接合されている。枠体3は、第1受光素子実装領域11、第2受光素子実装領域12および発光素子実装領域13を囲んで位置している。枠体3は、上面視において、例えば矩形状である。また、枠体3は、例えば大きさが、2mm×4mm〜3mm×6mmであって、高さは0.1mm〜1mmである。厚みは、0.1mm〜0.5mmである。   The frame 3 is located on the upper surface of the substrate 2. The frame 3 is bonded to the substrate 2 with, for example, a bonding material. The frame 3 is positioned so as to surround the first light receiving element mounting area 11, the second light receiving element mounting area 12, and the light emitting element mounting area 13. The frame 3 has, for example, a rectangular shape when viewed from above. The frame 3 has a size of 2 mm × 4 mm to 3 mm × 6 mm, for example, and a height of 0.1 mm to 1 mm. The thickness is 0.1 mm to 0.5 mm.

枠体3は、例えばセラミックから成っていてもよい。また、樹脂材料、その他遮光性を有する材料であってもよい。このとき、遮光性とは、発光素子53が放射する光と同様の波長の光であって、発光素子53が放射する光以外の光が入射することを抑制することである。また、枠体3は基板2と一体的に形成されていてもよい。この場合には、基板2と枠体3とを接合する接合材が不要になる。特に、接合材は遮光性の優れたものである必要があるため、基板2と枠体3とが一体的であると、発光素子53から放射された光および入射光が外部に逃げにくくすることができる。また、発光素子53の放射した光および入射光以外の外部の光が内部に届きにくくすることができる。   The frame 3 may be made of ceramic, for example. Further, it may be a resin material or other light-shielding material. At this time, the light shielding property is to suppress the incidence of light other than the light emitted from the light emitting element 53, which has the same wavelength as the light emitted from the light emitting element 53. Further, the frame 3 may be formed integrally with the substrate 2. In this case, a bonding material for bonding the substrate 2 and the frame 3 becomes unnecessary. In particular, since the bonding material needs to have excellent light shielding properties, if the substrate 2 and the frame 3 are integrated, light emitted from the light emitting element 53 and incident light are difficult to escape to the outside. Can do. Further, it is possible to make it difficult for external light other than the light emitted from the light emitting element 53 and the incident light to reach the inside.

蓋体4は、枠体3の上面に位置している。蓋体4は、第1貫通孔31と、第2貫通孔32と、第1開口部41と、第2開口部42とを有している。蓋体4は、上面視において、例えば矩形状である。また、蓋体4は、例えば大きさが、2mm×4mm〜3mm×6mmであって、厚みは、0.2mm〜1mmである。   The lid 4 is located on the upper surface of the frame 3. The lid 4 has a first through hole 31, a second through hole 32, a first opening 41, and a second opening 42. The lid body 4 has, for example, a rectangular shape when viewed from above. The lid 4 has a size of 2 mm × 4 mm to 3 mm × 6 mm, for example, and a thickness of 0.2 mm to 1 mm.

蓋体4は、例えばセラミックから成っていてもよい。また、有機基板、樹脂材料であってもよい。この他にも、遮光性を有するものを使用することができる。基板2と枠体3とが一体的でなく、別々の状態のものを接合材等で接合している場合には、蓋体4と枠体3とは一体的であってもよい。蓋体4と枠体3とが一体的であることによって、蓋体4と枠体3とを接合する接合材が不要になる。特に、接合材は遮光性の優れたものである必要があるため、蓋体4と枠体3とが一体的であると発光素子53から放射された光および入射光を外部に逃げにくくすることができる。また、発光素子53の放射した光および入射光以外の外部の光を内部に届きにくくすることができる。つまり、蓋体4は、被検知物に対して放射される光と、被検知物で反射されて入射する光を通す。それ以外の光(検知の妨げになる放射光、入射光)は通さないのがよい。   The lid 4 may be made of ceramic, for example. Moreover, an organic substrate and a resin material may be sufficient. In addition, a light-shielding material can be used. In the case where the substrate 2 and the frame 3 are not integrated, and those in different states are bonded with a bonding material or the like, the lid 4 and the frame 3 may be integrated. Since the lid body 4 and the frame body 3 are integrated, a bonding material for joining the lid body 4 and the frame body 3 becomes unnecessary. In particular, since the bonding material needs to have excellent light shielding properties, if the lid 4 and the frame 3 are integrated, the light emitted from the light emitting element 53 and the incident light are not easily escaped to the outside. Can do. Further, it is possible to make it difficult for external light other than the light emitted from the light emitting element 53 and the incident light to reach the inside. In other words, the lid 4 passes light emitted to the detected object and light incident upon being reflected by the detected object. Other light (radiated light that interferes with detection, incident light) should not pass through.

第1貫通孔31は、蓋体4を上下に貫通している。つまり、蓋体4の厚み方向に孔が空いている。第1貫通孔31は、第1受光素子実装領域11の上方に位置している。第1貫通孔31は、発光素子53が放射した光のうち被検知物に反射した光が入射する。第1貫通孔31は、上面視において、例えば円形状である。また、第1貫通孔31は、例えば大きさが、直径が0.1mm〜1mmである。   The first through hole 31 penetrates the lid body 4 up and down. That is, a hole is formed in the thickness direction of the lid body 4. The first through hole 31 is located above the first light receiving element mounting region 11. Of the light emitted from the light emitting element 53, the light reflected by the detection object enters the first through hole 31. The first through hole 31 has, for example, a circular shape when viewed from above. Moreover, the 1st through-hole 31 is a magnitude | size, for example, and a diameter is 0.1 mm-1 mm.

第2貫通孔32は、蓋体4を上下に貫通している。つまり、蓋体4の厚み方向に孔が空いている。第2貫通孔32は、第1貫通孔31と間を空けて、発光素子実装領域13の上方に位置している。第2貫通孔32は、被検知物に向けて発光素子53が放射した光が通る。つまり、発光素子53から放射された光は、放射光として第1貫通孔31を通って、
被検知物に到達し、被検知物によって反射されて、反射した光が入射光として第2貫通孔32を通って、第1受光素子51に到達する。第2貫通孔32は、上面視において、例えば円形状である。また、第2貫通孔32は、例えば大きさが、直径が0.1mm〜1mmである。
The 2nd through-hole 32 has penetrated the cover body 4 up and down. That is, a hole is formed in the thickness direction of the lid body 4. The second through hole 32 is located above the light emitting element mounting region 13 with a space from the first through hole 31. The light emitted from the light emitting element 53 toward the object to be detected passes through the second through hole 32. That is, the light radiated from the light emitting element 53 passes through the first through hole 31 as radiated light,
The light reaches the detected object, is reflected by the detected object, and the reflected light passes through the second through hole 32 as incident light and reaches the first light receiving element 51. The second through hole 32 has, for example, a circular shape when viewed from above. The second through-hole 32 has a size of 0.1 mm to 1 mm, for example.

第1開口部41は、下方に開口している。第1開口部41は、第1貫通孔31と、第2
貫通孔32との間に位置している。第1開口部41は、第2受光素子実装領域12の上方に位置している。第1開口部41は、蓋体4の下面視において、例えば円形状であり、直径が0.1mm〜1mmである。
The first opening 41 opens downward. The first opening 41 has a first through hole 31 and a second
It is located between the through hole 32. The first opening 41 is located above the second light receiving element mounting region 12. The first opening 41 is, for example, circular when viewed from the bottom surface of the lid body 4 and has a diameter of 0.1 mm to 1 mm.

第2開口部42は、第1開口部41から第2貫通孔32に開口している。つまり、蓋体4の幅方向(断面視において、厚み方向と垂直な方向)に開口している。第2開口部42は、四角柱状であってもよく、一辺が0.5mm〜1mmである。第2開口部42内は、後述する第2透明基板62が位置する。このとき、第2開口部42は、第1開口部41に対して下方向で連続して開口していてもよいし、図4に示すように、横方向に連続して開口していてもよい。   The second opening 42 opens from the first opening 41 to the second through hole 32. That is, the lid 4 opens in the width direction (direction perpendicular to the thickness direction in a cross-sectional view). The second opening 42 may have a rectangular column shape, and one side is 0.5 mm to 1 mm. A second transparent substrate 62 to be described later is located in the second opening 42. At this time, the second opening 42 may continuously open in the downward direction with respect to the first opening 41, or may continuously open in the lateral direction as shown in FIG. Good.

以上のことから、発光素子53から放射された光は、2方向にわかれる。それは、第2貫通孔32から外部に放射されて被検知物に到達し、到達した光が反射して第1貫通孔31に入射して、第1受光素子51に到達する場合と、第2貫通孔32から第2開口部42内を通って、第1開口部41に到達し、第1開口部41から第2受光素子52に到達する場合とである。つまり、発光素子53が放射した光が、第2受光素子52に到達する時間と、被検知物に反射して第1受光素子51に到達する時間との差から被検知物までの距離を測定することができる。   From the above, the light emitted from the light emitting element 53 is divided into two directions. That is, the second light is emitted from the second through-hole 32 to reach the object to be detected, and the light that has arrived is reflected and incident on the first through-hole 31 to reach the first light receiving element 51, and the second This is a case where the first opening 41 is reached from the through hole 32 through the second opening 42 and the second light receiving element 52 is reached from the first opening 41. That is, the distance to the detected object is measured from the difference between the time when the light emitted from the light emitting element 53 reaches the second light receiving element 52 and the time when the light is reflected by the detected object and reaches the first light receiving element 51. can do.

基板2は、第2貫通孔32と重なる位置において、突出部21を有している。突出部21は、上方に突出している。突出部21は、第2受光素子実装領域12と、発光素子実装領域13との間に位置している。突出部21は、枠体3の内壁から対向する内壁にかけて位置している。つまり、各受光素子実装領域のある空間と発光素子実装領域13がある空間とが区切られている。このとき、突出部21は、蓋体4の下端の位置まで突出しているのがよい。つまり、枠体3の高さと同じであるのがよい。また、突出部21は、少なくとも蓋体4と接するのがよい。このことによって、発光素子53の放射した光が、第1受光素子51に直接届くことを低減させることができる。また、第2受光素子51への良好な光路を形成することができる。   The substrate 2 has a protruding portion 21 at a position overlapping the second through hole 32. The protruding portion 21 protrudes upward. The protruding portion 21 is located between the second light receiving element mounting area 12 and the light emitting element mounting area 13. The protruding portion 21 is located from the inner wall of the frame body 3 to the opposing inner wall. That is, the space where each light receiving element mounting area is located and the space where the light emitting element mounting area 13 is located are separated. At this time, the protrusion 21 preferably protrudes to the position of the lower end of the lid 4. That is, it is good that it is the same as the height of the frame 3. Further, it is preferable that the protrusion 21 is in contact with at least the lid 4. Accordingly, it is possible to reduce the light emitted from the light emitting element 53 from reaching the first light receiving element 51 directly. In addition, a good optical path to the second light receiving element 51 can be formed.

本発明の一実施形態に係る光学センサ用パッケージ1は、上述したような構成を有することによって、樹脂等から成る接合材が各受光素子および発光素子53を覆っておらず、各素子を収容する空間を区切っているため、受光素子に遮光性の樹脂が付着するおそれを低減させることができる。また、樹脂硬化時の熱収縮によるワイヤ等の断線のおそれを低減させることができる。また、各受光素子および発光素子53の光を外部に逃がしにくく、外部から入りにくくすることができる。つまり、電気信頼性および遮光性に優れた光学センサ用パッケージとすることができる。   Since the optical sensor package 1 according to an embodiment of the present invention has the above-described configuration, the bonding material made of resin or the like does not cover the light receiving elements and the light emitting elements 53, and accommodates the elements. Since the space is partitioned, it is possible to reduce the possibility that the light-shielding resin adheres to the light receiving element. Moreover, the possibility of disconnection of the wire or the like due to heat shrinkage during resin curing can be reduced. Moreover, it is difficult for the light of each light receiving element and the light emitting element 53 to escape to the outside, and it is difficult to enter from the outside. That is, it can be set as the package for optical sensors excellent in electrical reliability and light-shielding property.

図6に示すように、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージ1は、第2開口部42が下方にも開口していてもよい。つまり、第1開口部41、第2開口部42および第2貫通孔32が連続していてもよい。このとき、突出部21の上面には遮光部材5を有していてもよい。つまり、第1開口部41と第2開口部42が一体的であり、後述する第2透明基板62の下面に蓋体4の一部が存在せず、遮光部材5と直接接合していてもよい。このとき、上面視において第2開口部42の端は、第2受光素子実装領域12(第2受光素子52)の端と離れているのがよい。このとき、第2開口部42の端は、平面視において、第2受光素子実装領域12(第2受光素子52)に一番近い箇所を示しており、第2受光素子実装領域12(第2受光素子52)の端は、平面視において第2開口部42に一番近い箇所を示している。言い換えると、上面視において、第2開口部42の端は、第2受光素子実装領域12の端と重ならず、第2開口部42の方が突出部側に位置している。このことによって、発光素子53から放射された光が、直接第1受光素子51に到達することを低減させることができる。   As shown in FIG. 6, in the optical sensor package 1 according to another embodiment of the present invention, the second opening 42 may also open downward. That is, the 1st opening part 41, the 2nd opening part 42, and the 2nd through-hole 32 may be continuing. At this time, the light shielding member 5 may be provided on the upper surface of the protruding portion 21. In other words, the first opening 41 and the second opening 42 are integrated, and there is no part of the lid 4 on the lower surface of the second transparent substrate 62 described later, and the first opening 41 and the second opening 42 are directly joined to the light shielding member 5. Good. At this time, the end of the second opening 42 is preferably separated from the end of the second light receiving element mounting region 12 (second light receiving element 52) in a top view. At this time, the end of the second opening 42 indicates a position closest to the second light receiving element mounting region 12 (second light receiving element 52) in plan view, and the second light receiving element mounting region 12 (second The end of the light receiving element 52) indicates a location closest to the second opening 42 in plan view. In other words, when viewed from above, the end of the second opening 42 does not overlap the end of the second light receiving element mounting region 12, and the second opening 42 is positioned on the protruding portion side. This can reduce the light emitted from the light emitting element 53 from reaching the first light receiving element 51 directly.

図7に示すように、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージ1は、蓋体4が複数の層を有していてもよい。なお、複数の層の境界は、蓋体4が一体的に形成されるために、図面には表していないが、各貫通孔の径の大きさが異なる箇所等である。蓋体4が複数の層を有している場合には、第1貫通孔31および第2貫通孔32を構成する箇所において、貫通孔の直径の大きさを変えてもよい。つまり、層によって、直径の大きさが異なっていてもよい。このことによって、蓋体4の内部に空間があることによって、その直径の大きさに合わせて、後述する第1透明基板61および第2透明基板62を嵌め込むことができる。また、上方に位置する層の孔の直径の大きさは、下方に位置する層の孔の大きさよりも小さくてもよい。このことによって、第1貫通孔31に入射した光を第1受光素子51に到達する際に広い面積に受光することができる。また、発光素子53が放射した光が広がりをもって散乱することを低減させることができる。また、外部からの不要な光(太陽光など)の侵入を低減させることができる。   As shown in FIG. 7, in the optical sensor package 1 according to another embodiment of the present invention, the lid 4 may have a plurality of layers. In addition, since the lid 4 is integrally formed, the boundary between the plurality of layers is a portion where the diameter of each through hole is different, although it is not shown in the drawing. In the case where the lid 4 has a plurality of layers, the diameter of the through hole may be changed at a portion constituting the first through hole 31 and the second through hole 32. That is, the diameter may be different depending on the layer. Accordingly, since there is a space inside the lid body 4, a first transparent substrate 61 and a second transparent substrate 62 described later can be fitted in accordance with the size of the diameter. Further, the diameter of the hole in the upper layer may be smaller than the size of the hole in the lower layer. Accordingly, the light incident on the first through hole 31 can be received over a wide area when reaching the first light receiving element 51. Further, it is possible to reduce scattering of light emitted from the light emitting element 53 with spread. In addition, entry of unnecessary light (sunlight or the like) from the outside can be reduced.

また、図8に示すように、本発明の他の実施形態に係る光学センサ用パッケージ1は、第1開口部41の上方の幅が下方の幅より小さくてもよい。つまり、蓋体4の厚み方向における断面視において、第1開口部41は、下方に向かって開口が大きくなっているテーパ状であってもよい。このような構造であれば、第2開口部42からの光を第2受光素子52に照射させやすくなる。   Further, as shown in FIG. 8, in the optical sensor package 1 according to another embodiment of the present invention, the upper width of the first opening 41 may be smaller than the lower width. That is, in the cross-sectional view in the thickness direction of the lid body 4, the first opening portion 41 may have a tapered shape in which the opening increases downward. With such a structure, it becomes easy to irradiate the light from the second opening 42 to the second light receiving element 52.

つまり、第2貫通孔22に収納された発光素子53から、第1基板11の上方に赤外線あるいは可視光等の特定の波長の光が放射される際に、上述した構造により、効率よくその波長の光を被検知物へ放射することができる。そして、発光素子53から放射された特定の波長の一部が、ユーザーの顔等の被検知物で反射され、上述した第1貫通孔21の構造により、さらに効率よく第1受光素子51で受光されることが可能となり、より一層高い検知感度で被検知物と携帯端末等の距離を検知することが可能となる。   That is, when light having a specific wavelength, such as infrared light or visible light, is emitted from the light emitting element 53 accommodated in the second through-hole 22 to the upper side of the first substrate 11, the wavelength is efficiently obtained by the above-described structure. Can be emitted to the object to be detected. A part of the specific wavelength emitted from the light emitting element 53 is reflected by an object to be detected such as a user's face and is received by the first light receiving element 51 more efficiently by the structure of the first through hole 21 described above. It becomes possible to detect the distance between the object to be detected and the portable terminal with higher detection sensitivity.

また、このとき、第1貫通孔31および第2貫通孔32は、各貫通孔の上方から下方にかけて漸次的に幅が大きくなっていてもよい。このような構造としたことから、一対のセンサ素子である発光素子53および各受光素子との相互作用により、被検知物への検知感度をさらに高めることができる。   At this time, the first through hole 31 and the second through hole 32 may gradually increase in width from the upper side to the lower side of each through hole. Due to such a structure, the detection sensitivity to the detection object can be further increased by the interaction between the light emitting element 53 and the light receiving elements as a pair of sensor elements.

<光学センサ用パッケージの製造方法>
基板2、枠体3および蓋体4は、基体となる部分が例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を混練して作製したセラミックスラリーを、シート状に成形して複数のセラミックグリーンシートを作製し、これらのセラミックグリーンシートを積層した後に還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成することによって製作することができる。このとき、基板2および枠体3あるいは枠体3および蓋体4が、一体的である場合には、それぞれを構成するセラミックグリーンシートを積層して、同時に焼成すればよい。
<Method for Manufacturing Optical Sensor Package>
If the substrate 2, the frame 3, and the lid 4 are made of, for example, an aluminum oxide sintered body, a suitable organic binder and organic solvent are kneaded with the raw material powder such as aluminum oxide and silicon oxide. The ceramic slurry produced in this way is formed into a sheet shape to produce a plurality of ceramic green sheets, and these ceramic green sheets are laminated and then fired at a temperature of about 1600 ° C. in a reducing atmosphere. Can do. At this time, when the substrate 2 and the frame body 3 or the frame body 3 and the lid body 4 are integrated, the ceramic green sheets constituting each of them may be laminated and fired simultaneously.

基板2は、複数の配線基板領域が配列された母基板として形成されてもよい。そして、配線導体がタングステンやモリブデン等からなる場合であれば、露出する配線導体にニッケルや金等のめっき層が被着されたのち、このような母基板を分割することにより、図3〜図10で示すような第1基板11が製作される。   The substrate 2 may be formed as a mother substrate in which a plurality of wiring substrate regions are arranged. If the wiring conductor is made of tungsten, molybdenum, or the like, a plating layer such as nickel or gold is deposited on the exposed wiring conductor, and then the mother substrate is divided, so that FIG. A first substrate 11 as shown at 10 is fabricated.

蓋体4に設けられた第1貫通孔31、第2貫通孔32、第1開口部41および第2開口部42は、例えば次のようにして形成することができる。蓋体4の上面となるセラミックグリーンシートの一部に、打ち抜き加工等の方法で、例えば矩形状の孔、あるいは円状の孔を形成して、2つの孔が形成されたセラミックグリーンシートを作製する。なお、孔は
矩形状、円状に限定されず、楕円状、または角部が面取りされた長方形状であってもよい。そして、下面となるセラミックグリーンシートの上に上面となるセラミックグリーンシートを積層して密着させることにより、このような光学センサ用パッケージ1を構成する蓋体4を製作することができる。
The 1st through-hole 31, the 2nd through-hole 32, the 1st opening part 41, and the 2nd opening part 42 which were provided in the cover body 4 can be formed as follows, for example. For example, a rectangular hole or a circular hole is formed in a part of the ceramic green sheet on the upper surface of the lid 4 by a method such as punching, and a ceramic green sheet having two holes is produced. To do. The hole is not limited to a rectangular shape or a circular shape, and may be an elliptical shape or a rectangular shape with chamfered corners. The lid 4 constituting the optical sensor package 1 can be manufactured by laminating and adhering the ceramic green sheet to be the upper surface on the ceramic green sheet to be the lower surface.

なお、上記の説明では酸化アルミニウム等の原料粉末に適当な有機バインダ、および有機溶剤とともに混練して作製されたセラミックスラリーから、セラミックグリーンシートを作製し、これら複数のセラミックグリーンシートを積層することにより、このような光学センサ用パッケージ1の基板2、枠体3および蓋体4を製作する例を示したが、基板2、枠体3および蓋体4を有機樹脂材料から構成したものでもかまわない。蓋体4が有機樹脂材料からなる場合であれば、第1貫通孔31、第2貫通孔32を形成するための形状および寸法に加工された金型内に有機樹脂材料(未硬化のもの)を充填し、これを加熱して硬化させることによって作製することもできる。   In the above description, a ceramic green sheet is prepared from a ceramic slurry prepared by kneading together with an organic binder suitable for a raw material powder such as aluminum oxide and an organic solvent, and a plurality of these ceramic green sheets are laminated. Although an example in which the substrate 2, the frame 3 and the lid 4 of the optical sensor package 1 are manufactured has been shown, the substrate 2, the frame 3 and the lid 4 may be made of an organic resin material. . If the lid 4 is made of an organic resin material, the organic resin material (uncured) is formed in a mold processed into a shape and dimensions for forming the first through hole 31 and the second through hole 32. It can also be prepared by filling and curing by heating.

なお、第1貫通孔31の下方の幅が上方の幅より大きい構造、第2貫通孔32の下方の幅が上方の幅より大きい構造を設けるためには、例えば、蓋体4の上面となるセラミックグリーンシートの一部に、打ち抜き加工等の方法で、例えば矩形状または円状の孔を形成して、第1貫通孔31および第2貫通孔32が形成されたセラミックグリーンシートを作製する。この際に、打ち抜き時に用いるパンチの形状を径の異なる2つの円柱がつながった構造にすることにより、パンチの先端(径の小さい側)で第1貫通孔31、および第2貫通孔32を設けるとともに、上パンチのくびれ部分(径の小さい側と径の大きい側との境界の部分)がなくなるようにセラミックグリーンシートの内部に加圧により入り込むようにすればよい。   In order to provide a structure in which the lower width of the first through hole 31 is larger than the upper width and a structure in which the lower width of the second through hole 32 is larger than the upper width, for example, the upper surface of the lid 4 is provided. For example, a rectangular or circular hole is formed in a part of the ceramic green sheet by a method such as punching to produce a ceramic green sheet in which the first through hole 31 and the second through hole 32 are formed. In this case, the first through hole 31 and the second through hole 32 are provided at the tip (smaller diameter side) of the punch by making the punch used for punching into a structure in which two cylinders having different diameters are connected. At the same time, it is only necessary to press the inside of the ceramic green sheet by pressing so that the constricted portion of the upper punch (the boundary portion between the small diameter side and the large diameter side) is eliminated.

<光学センサ装置の構成>
図9は、本発明の一実施形態に係る光学センサ装置を示す上面図である。図10は、本発明の一実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。図11は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。図12は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。図13は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。図14は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。図15は、本発明の他の実施形態に係る光学センサ装置を示す断面図である。これらの図において、本発明の一実施形態に係る光学センサ装置100は、上述した光学センサ用パッケージ1と、第1受光素子561、第2受光素子52、発光素子53を備えている。また、回路基板6、第1透明基板61および第2透明基板62をさらに備えていてもよい。なお、第1受光素子51および第2受光素子52は、後述するように、回路基板6と一体的に形成されているものであってもよく、この場合には、発光素子53のみ実装される。
<Configuration of optical sensor device>
FIG. 9 is a top view showing an optical sensor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing an optical sensor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an optical sensor device according to another embodiment of the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view showing an optical sensor device according to another embodiment of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an optical sensor device according to another embodiment of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view showing an optical sensor device according to another embodiment of the present invention. FIG. 15 is a cross-sectional view showing an optical sensor device according to another embodiment of the present invention. In these drawings, an optical sensor device 100 according to an embodiment of the present invention includes the optical sensor package 1 described above, a first light receiving element 561, a second light receiving element 52, and a light emitting element 53. Moreover, the circuit board 6, the 1st transparent substrate 61, and the 2nd transparent substrate 62 may be further provided. The first light receiving element 51 and the second light receiving element 52 may be formed integrally with the circuit board 6 as will be described later. In this case, only the light emitting element 53 is mounted. .

光学センサ装置100は、第1受光素子実装領域11に実装された第1受光素子51と、第2受光素子実装領域12に実装された第2受光素子52と、発光素子実装領域13に実装された発光素子53とを備えている。このとき、図11〜図15に示すように、第1受光素子51および第2受光素子52は、第1受光素子実装領域11および第2受光素子実装域12とそれぞれ重なるように、回路基板6に内蔵されていてもよい。   The optical sensor device 100 is mounted on the first light receiving element 51 mounted on the first light receiving element mounting area 11, the second light receiving element 52 mounted on the second light receiving element mounting area 12, and the light emitting element mounting area 13. The light emitting element 53 is provided. At this time, as shown in FIGS. 11 to 15, the first light receiving element 51 and the second light receiving element 52 are overlapped with the first light receiving element mounting region 11 and the second light receiving element mounting region 12, respectively. It may be built in.

回路基板6は、上面視において、例えば、矩形状であり、大きさが1.2mm×2.0mm〜3.0mm×6.0mmである。高さが、例えば0.1mm〜2.0である。また、例えばIC(Integrated Circuit)などの半導体部品、もしくは樹脂材、有機基板、セラミック等等から形成されている。回路基板6は、第1受光素子実装領域11および第2受光素子実装領域12を有している。   The circuit board 6 has, for example, a rectangular shape in a top view, and has a size of 1.2 mm × 2.0 mm to 3.0 mm × 6.0 mm. The height is, for example, 0.1 mm to 2.0. For example, it is formed from a semiconductor component such as an IC (Integrated Circuit), a resin material, an organic substrate, a ceramic, or the like. The circuit board 6 has a first light receiving element mounting region 11 and a second light receiving element mounting region 12.

回路基板6は、基板2、枠体3および蓋体4と同様に基体となる部分が例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を混練して作製したセラミックスラリーを、シート状に成形して複数のセラミックグリーンシートを作製し、これらのセラミックグリーンシートを積層した後に還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成することによって製作することができる。   The circuit board 6 is an organic material suitable for a raw material powder such as aluminum oxide and silicon oxide if the portion to be a base is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, like the substrate 2, the frame body 3 and the lid body 4. A ceramic slurry prepared by kneading a binder and an organic solvent is formed into a sheet to produce a plurality of ceramic green sheets, and these ceramic green sheets are laminated and then fired at a temperature of about 1600 ° C. in a reducing atmosphere. It can be made by doing.

回路基板6は、複数の配線基板領域が配列された母基板として形成されてもよい。そして、配線導体がタングステンやモリブデン等からなる場合であれば、露出する配線導体にニッケルや金等のめっき層が被着されたのち、このような母基板を分割することにより、回路基板6が製作される。この他にも、回路基板6を有機樹脂材料から構成したものでもかまわない。   The circuit board 6 may be formed as a mother board in which a plurality of wiring board regions are arranged. If the wiring conductor is made of tungsten, molybdenum, or the like, after the plating layer such as nickel or gold is deposited on the exposed wiring conductor, the circuit board 6 is divided by dividing such a mother board. Produced. In addition, the circuit board 6 may be made of an organic resin material.

また、蓋体4の第1貫通孔31および第2貫通孔32を塞ぐとともに、光を外部に放出および内部に入射させるための第1透明基板61および第2透明基板62が接合あるいは嵌合されていてもよい。このとき、第1透明基板61および第2透明基板62は、例えば、ガラス、樹脂等である。樹脂としては、アクリル等である。このとき、上述したように、第2開口部42が、下方に開口しており、突出部21の上面と、第2開口部42との間に遮光部材を有し、上面視において、第2開口部42の端が、第2受光素子実装52の端と離れている場合には、第2透明基板62の厚みは、第2開口部42の深さの2分の1以下の大きさであってもよい。このことによって、遮光性の効果を保つことができる。   Further, the first through hole 31 and the second through hole 32 of the lid body 4 are closed, and the first transparent substrate 61 and the second transparent substrate 62 for emitting light to the outside and making it enter the inside are joined or fitted. It may be. At this time, the 1st transparent substrate 61 and the 2nd transparent substrate 62 are glass, resin, etc., for example. The resin is acrylic or the like. At this time, as described above, the second opening 42 opens downward, has a light shielding member between the upper surface of the protrusion 21 and the second opening 42, and the second opening 42 in the top view. When the end of the opening 42 is separated from the end of the second light receiving element mounting 52, the thickness of the second transparent substrate 62 is not more than half the depth of the second opening 42. There may be. Thus, the light shielding effect can be maintained.

第1透明基板61および第2透明基板62は、蓋体4の上端と下端の間に位置していてもよい。このことによって、透明基板に外部から傷が入ることを低減させることができる。また、第1透明基板61および第2透明基板62が、蓋体4の上端と重なる位置にあるときには、薄型化が可能となる。また、第1透明基板61および第2透明基板62が、蓋体4の下端と重なる位置にあるときには、外部からの影響を受けにくいものにすることができる。   The first transparent substrate 61 and the second transparent substrate 62 may be located between the upper end and the lower end of the lid body 4. This can reduce the scratches on the transparent substrate from the outside. Further, when the first transparent substrate 61 and the second transparent substrate 62 are in a position overlapping the upper end of the lid body 4, the thickness can be reduced. Further, when the first transparent substrate 61 and the second transparent substrate 62 are in a position overlapping the lower end of the lid 4, the first transparent substrate 61 and the second transparent substrate 62 can be made less susceptible to external influences.

また、遮光性を向上させたい箇所・発光素子53の光を反射する箇所は、第1透明基板61および第2透明基板62の表面に遮光膜7を有してもよい。特に、第2透明基板62の上面が蓋体4の上面と同一で有る場合には、第2透明基板62の上面が露出している。このため、遮光膜7は、第2貫通孔32を囲んで位置している。このとき、遮光膜7は、第2貫通孔32と重なる位置を除いて、第2透明基板62の上面に全てに有しているのがよい。このことによって、外部に発光素子53からの放射光および入射光が逃げにくく、発光素子53の放射光および入射光以外の外部からの光が入り込みにくくすることができる。   In addition, the portion where light shielding properties are desired and the portion that reflects light from the light emitting element 53 may have the light shielding film 7 on the surfaces of the first transparent substrate 61 and the second transparent substrate 62. In particular, when the upper surface of the second transparent substrate 62 is the same as the upper surface of the lid 4, the upper surface of the second transparent substrate 62 is exposed. Therefore, the light shielding film 7 is positioned so as to surround the second through hole 32. At this time, it is preferable that the light shielding film 7 is provided on the entire upper surface of the second transparent substrate 62 except for the position overlapping the second through hole 32. This makes it difficult for the emitted light and incident light from the light emitting element 53 to escape to the outside, and makes it difficult for outside light other than the emitted light and incident light of the light emitting element 53 to enter.

また、基板2の下面には、複数の外部接続導体が設けられていてもよい。そして、基板2の複数の外部接続導体が、外部基板等に半田等の接合材により電気的に接続される。   A plurality of external connection conductors may be provided on the lower surface of the substrate 2. The plurality of external connection conductors of the substrate 2 are electrically connected to the external substrate or the like by a bonding material such as solder.

ここで、発光部を有する発光素子53は、例えば赤外線、電磁波または超音波等の物理的エネルギーを放射する放射用の素子からなり、受光部を有する第1受光素子51および第2受光素子52は、これらの物理的エネルギーを検知する検知用の素子からなり、発光素子53と第2受光素子52とが対になって用いられる。   Here, the light-emitting element 53 having a light-emitting portion is composed of a radiation element that radiates physical energy such as infrared rays, electromagnetic waves, or ultrasonic waves, and the first light-receiving element 51 and the second light-receiving element 52 having a light-receiving portion are The light-emitting element 53 and the second light-receiving element 52 are used as a pair.

また、発光素子53は、例えば発光部の周囲が例えば集光性を有する透明な樹脂で覆われた構造となっており、チップ部品として各受光素子の一部に接続されている。よって、各受光素子の主面から突出している構造であり、発光素子の突出部が各貫通孔内に位置する構造となる。よって、集光性を有する透明な樹脂と各素子の配置との相乗効果により、
赤外線あるいは可視光等の特定の波長の光を効率よく被検知物に照射できる。よって、被検知物で反射された特定の波長の光を効率よく受光部で検知することが可能な、高い検知感度を有する光学センサ装置100を実現できる。
Further, the light emitting element 53 has a structure in which, for example, the periphery of the light emitting portion is covered with, for example, a transparent resin having a light collecting property, and is connected to a part of each light receiving element as a chip component. Therefore, it has a structure protruding from the main surface of each light receiving element, and the protruding portion of the light emitting element is positioned in each through hole. Therefore, due to the synergistic effect of the transparent resin having the light collecting property and the arrangement of each element
The object to be detected can be efficiently irradiated with light of a specific wavelength such as infrared light or visible light. Therefore, it is possible to realize the optical sensor device 100 having high detection sensitivity that can efficiently detect the light having a specific wavelength reflected by the detection target with the light receiving unit.

発光素子53を構成する素子としては、ガリウム−ヒ素(Ga−As)発光ダイオード、超音波発振子(超音波)およびマイクロ波発振子(電磁波)等である。また、第1受光素子51および第2受光素子52としては、フォトダイオード、超音波発振子(超音波)、およびマイクロ波検知素子(電磁波)等である。また、第1受光素子51および第2受光素子52を構成する素子としては、ガリウム−ヒ素等の半導体材料であり、第1受光素子51と、第2受光素子52および発光素子53が設けられており、光電変換による発光または受光が行なわれる機能部品として動作する。そして、これらの一対のセンサ素子である発光素子53および各受光素子により、配線導体等を介して発光素子53に供給される電力が、発光素子53で光電変換されて赤外線が放射される。さらに、被検知物で反射された赤外線が受光部で検知されて電気信号に変換される。電気信号は図示しない配線導体を介して、例えば検知回路やディスプレイ表示用回路等の外部電気回路に送信される。   Examples of the elements constituting the light emitting element 53 include a gallium arsenide (Ga-As) light emitting diode, an ultrasonic oscillator (ultrasonic wave), and a microwave oscillator (electromagnetic wave). The first light receiving element 51 and the second light receiving element 52 are a photodiode, an ultrasonic oscillator (ultrasonic wave), a microwave detecting element (electromagnetic wave), and the like. The elements constituting the first light receiving element 51 and the second light receiving element 52 are semiconductor materials such as gallium arsenide, and the first light receiving element 51, the second light receiving element 52, and the light emitting element 53 are provided. It operates as a functional component that emits or receives light by photoelectric conversion. Then, the power supplied to the light emitting element 53 through the wiring conductor or the like is photoelectrically converted by the light emitting element 53 by the light emitting element 53 and the light receiving elements which are the pair of sensor elements, and infrared rays are emitted. Further, infrared light reflected by the object to be detected is detected by the light receiving unit and converted into an electric signal. The electric signal is transmitted to an external electric circuit such as a detection circuit or a display display circuit via a wiring conductor (not shown).

なお、例えば上面となるセラミックグリーンシートの第2貫通孔22の内壁に段差部を設けておき、この段差部上にボンディング用接続端子を設けて、第2受光素子52の端子と段差部上のボンディング用接続端子をワイヤーボンディングで接続してもよい。このような接続方法により、第1基板11に設けられたボンディング用接続端子と第2受光素子52の端子を良好に接続することができる。さらに、この段差部に照度センサを搭載すれば、近接センサ機能とともに、照度を検知して省電力のために液晶画面のバックライトを制御する照度センサ機能を有する近接照度一体型センサ装置とすることもできる。   For example, a step portion is provided on the inner wall of the second through hole 22 of the ceramic green sheet on the upper surface, and a bonding connection terminal is provided on the step portion so that the terminal of the second light receiving element 52 and the step portion are provided. The bonding connection terminals may be connected by wire bonding. With such a connection method, the connection terminal for bonding provided on the first substrate 11 and the terminal of the second light receiving element 52 can be satisfactorily connected. Furthermore, if an illuminance sensor is mounted on this stepped portion, a proximity illuminance integrated sensor device having an illuminance sensor function for controlling the backlight of the liquid crystal screen for power saving by detecting the illuminance along with the proximity sensor function. You can also.

なお、本発明の光学センサ用パッケージ1、および光学センサ装置100は、以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えても何ら差し支えない。また、各実施形態に関して、矛盾をきたさない程度に種々の組合せが可能である。また、本発明の実施形態に係る光学センサ用パッケージ1、光学センサ装置は、その用途を測距センサ装置として説明したが、発光素子および受光素子の一対のセンサ素子により動作するその他の装置、例えば近接照度一体型センサ装置、近接センサ装置、脈波血流センサ装置等に応用が可能である。   Note that the optical sensor package 1 and the optical sensor device 100 of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. There is no problem. Further, various combinations are possible with respect to each embodiment to the extent that no contradiction occurs. Moreover, although the optical sensor package 1 and the optical sensor device according to the embodiment of the present invention have been described as a distance measuring sensor device, other devices that operate by a pair of sensor elements of a light emitting element and a light receiving element, for example, It can be applied to proximity illuminance integrated sensor devices, proximity sensor devices, pulse blood flow sensor devices, and the like.

1 光学センサ用パッケージ
2 基板
3 枠体
4 蓋体
5 遮光部材
6 回路基板
7 遮光膜
11 第1受光素子実装領域
12 第2受光素子実装領域
13 発光素子実装領域
21 突出部
31 第1貫通孔
32 第2貫通孔
41 第1開口部
42 第2開口部
51 第1受光素子
52 第2受光素子
53 発光素子
61 第1透明基板
62 第2透明基板
100 光学センサ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sensor package 2 Board | substrate 3 Frame body 4 Cover body 5 Light shielding member 6 Circuit board 7 Light shielding film 11 1st light receiving element mounting area 12 2nd light receiving element mounting area 13 Light emitting element mounting area 21 Protrusion part 31 1st through-hole 32 Second through hole 41 First opening 42 Second opening 51 First light receiving element 52 Second light receiving element 53 Light emitting element 61 First transparent substrate 62 Second transparent substrate 100 Optical sensor device

Claims (12)

上面に、第1受光素子が実装される第1受光素子実装領域と、第2受光素子が実装される第2受光素子実装領域と、発光素子が実装される発光素子実装領域とを有する基板と、前記基板の上面に、前記第1受光素子実装領域、前記第2受光素子実装領域および前記発光素子実装領域を囲んで位置した枠体と、
前記枠体の上面に位置した、前記第1受光素子実装領域の上方に位置して、上下に貫通した第1貫通孔と、前記第1貫通孔と間を空けるとともに、前記発光素子実装領域の上方に位置して、上下に貫通した第2貫通孔と、前記第1貫通孔と前記第2貫通孔との間であるとともに、前記第2受光素子実装領域の上方に位置し、下方に開口した第1開口部と、前記第1開口部から前記第2貫通孔に開口した第2開口部とを有する蓋体と、を備えており、
前記基板は、前記第2貫通孔と重なる位置において、前記第2受光素子実装領域と前記発光素子実装領域との間に、前記枠体の内壁から対向する内壁にかけて、前記蓋体の下端の位置まで上方に突出した、突出部を有することを特徴とする光学センサ用パッケージ。
A substrate having a first light receiving element mounting area on which the first light receiving element is mounted, a second light receiving element mounting area on which the second light receiving element is mounted, and a light emitting element mounting area on which the light emitting element is mounted; A frame body positioned on the upper surface of the substrate so as to surround the first light receiving element mounting region, the second light receiving element mounting region, and the light emitting element mounting region;
Positioned above the first light receiving element mounting region on the upper surface of the frame, and spaced from the first through hole penetrating vertically and the first through hole, and the light emitting element mounting region The second through-hole penetrating vertically and between the first through-hole and the second through-hole, located above the second light receiving element mounting region and opened downward And a lid body having a first opening portion and a second opening portion opened from the first opening portion to the second through hole,
In the position where the substrate overlaps with the second through-hole, the position of the lower end of the lid is between the second light receiving element mounting region and the light emitting element mounting region and extends from the inner wall of the frame to the opposing inner wall. An optical sensor package characterized by having a protruding portion protruding upward.
前記第2開口部は、下方に開口しており、前記突出部の上面と、前記第2開口部との間に遮光部材を有するとともに、上面視において、前記第2開口部の端が、前記第2受光素子実装領域の端と離れていることを特徴とする請求項1に記載の光学センサ用パッケージ。   The second opening is open downward, has a light shielding member between the upper surface of the protruding portion and the second opening, and when viewed from above, the end of the second opening is The optical sensor package according to claim 1, wherein the optical sensor package is separated from an end of the second light receiving element mounting region. 前記蓋体は、複数の層を有しており、
前記第2貫通孔の径の大きさは、層によって異なっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学センサ用パッケージ。
The lid body has a plurality of layers,
The optical sensor package according to claim 1, wherein the diameter of the second through hole differs depending on the layer.
前記蓋体は、複数の層を有しており、
前記第1貫通孔の径の大きさは、層によって異なっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の光学センサ用パッケージ。
The lid body has a plurality of layers,
The optical sensor package according to any one of claims 1 to 3, wherein the diameter of the first through hole differs depending on the layer.
前記蓋体の厚み方向の断面視において、前記第1開口部は、テーパ状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の光学センサ用パッケージ。   5. The optical sensor package according to claim 1, wherein the first opening is tapered in a cross-sectional view in the thickness direction of the lid. 前記基板と前記枠体とは一体的であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の光学センサ用パッケージ。   The optical sensor package according to claim 1, wherein the substrate and the frame are integrated. 請求項1〜6のいずれか1つに記載された光学センサ用パッケージと、
前記第1受光素子実装領域に実装された、第1受光素子と、
前記第2受光素子実装領域に実装された、第2受光素子と、
前記発光素子実装領域に実装された、発光素子と、を備えていることを特徴とする光学センサ装置。
An optical sensor package according to any one of claims 1 to 6;
A first light receiving element mounted in the first light receiving element mounting region;
A second light receiving element mounted in the second light receiving element mounting region;
An optical sensor device comprising: a light emitting element mounted in the light emitting element mounting region.
請求項1〜6のいずれか1つに記載された光学センサ用パッケージと、
前記光学センサ用パッケージの上面に位置した、前記第1受光素子実装領域と重なる位置に実装された第1受光素子と、前記第2受光素子実装領域と重なる位置に実装された第2受光素子とを有する、回路基板と、
前記発光素子実装領域に実装された、発光素子と、を備えていることを特徴とする光学センサ装置。
An optical sensor package according to any one of claims 1 to 6;
A first light receiving element mounted at a position overlapping the first light receiving element mounting region, and a second light receiving element mounted at a position overlapping the second light receiving element mounting region, located on the upper surface of the optical sensor package; Having a circuit board;
An optical sensor device comprising: a light emitting element mounted in the light emitting element mounting region.
前記第1貫通孔に位置した第1透明基板と、
前記第2開口部に位置した第2透明基板とを有する請求項7または請求項8に記載の光学
センサ装置。
A first transparent substrate located in the first through hole;
The optical sensor device according to claim 7, further comprising a second transparent substrate located in the second opening.
前記第1透明基板は、前記蓋体の上端と下端の間に位置しており、
前記第1貫通孔は、前記第1透明基板の上方の径が、前記第1透明基板の下方の径よりも小さいことを特徴とする請求項9に記載の光学センサ装置。
The first transparent substrate is located between an upper end and a lower end of the lid;
10. The optical sensor device according to claim 9, wherein the first through hole has a diameter above the first transparent substrate smaller than a diameter below the first transparent substrate.
前記第2透明基板の上端は、前記蓋体の上端と重なっており、
前記第2貫通孔を囲んで位置した、遮光膜を有していることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の光学センサ装置。
The upper end of the second transparent substrate overlaps the upper end of the lid,
11. The optical sensor device according to claim 9, further comprising a light shielding film positioned so as to surround the second through hole.
前記第2開口部は、下方に開口しており、前記突出部の上面と、前記第2開口部との間に遮光部材を有するとともに、上面視において、前記第2開口部の端が、前記第2受光素子の端と離れており、前記第2透明基板の厚みは、前記第2開口部の深さの2分の1以下であることを特徴とする請求項9に記載の光学センサ装置。   The second opening is open downward, has a light shielding member between the upper surface of the protruding portion and the second opening, and when viewed from above, the end of the second opening is 10. The optical sensor device according to claim 9, wherein the optical sensor device is separated from an end of the second light receiving element, and the thickness of the second transparent substrate is less than or equal to one half of the depth of the second opening. .
JP2017142498A 2017-07-24 2017-07-24 Package for optical sensor, and optical sensor device Pending JP2019024033A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017142498A JP2019024033A (en) 2017-07-24 2017-07-24 Package for optical sensor, and optical sensor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017142498A JP2019024033A (en) 2017-07-24 2017-07-24 Package for optical sensor, and optical sensor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019024033A true JP2019024033A (en) 2019-02-14

Family

ID=65368612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017142498A Pending JP2019024033A (en) 2017-07-24 2017-07-24 Package for optical sensor, and optical sensor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019024033A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019191026A (en) * 2018-04-26 2019-10-31 シャープ株式会社 Optical sensor and electronic apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267139A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Stanley Electric Co Ltd Device for measuring adhesion amount of color toner
WO2009139029A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-19 パイオニア株式会社 Self-luminous sensor device and method for manufacturing the same
US20130012276A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Optical electronic package
JP2017090597A (en) * 2015-11-06 2017-05-25 キヤノン株式会社 Optical sensor and image forming apparatus
WO2017094279A1 (en) * 2015-12-01 2017-06-08 シャープ株式会社 Photosensor and electronic device provided with same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267139A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Stanley Electric Co Ltd Device for measuring adhesion amount of color toner
WO2009139029A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-19 パイオニア株式会社 Self-luminous sensor device and method for manufacturing the same
US20130012276A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Optical electronic package
JP2017090597A (en) * 2015-11-06 2017-05-25 キヤノン株式会社 Optical sensor and image forming apparatus
WO2017094279A1 (en) * 2015-12-01 2017-06-08 シャープ株式会社 Photosensor and electronic device provided with same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019191026A (en) * 2018-04-26 2019-10-31 シャープ株式会社 Optical sensor and electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6626974B2 (en) Optical sensor package, optical sensor device, and electronic module
JP5736253B2 (en) Optical sensor device
JP2014232852A (en) Package for housing sensor element and proximity sensor device
CN106653742A (en) Proximity sensor, electronic equipment, and making for manufacturing proximity sensor
WO2017099022A1 (en) Sensor substrate and sensor device
JP2010114114A (en) Reflection-type photointerrupter
JP2017098571A (en) Light source-integrated optical sensor
JP2019024033A (en) Package for optical sensor, and optical sensor device
JP6221299B2 (en) Hermetic sealing body and hermetic sealing method
JP7072486B2 (en) Proximity sensor package, proximity sensor device and electronic module
JP2019009301A (en) Substrate for optical sensor and optical sensor module
JP6770830B2 (en) Manufacturing method of light receiving / emitting module, electronic device and light receiving / emitting module
KR102711354B1 (en) Optical sensor module and Method for manufacturing optical sensor module
JP2019129224A (en) Package and electronic apparatus
CN205211751U (en) Proximity sense and electronic equipment
JP7257288B2 (en) Optical sensor package, multi-cavity wiring board, optical sensor device and electronic module
JP6471959B2 (en) Infrared application equipment
KR102625035B1 (en) Device for sinsing
JP5938479B2 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE, PROXIMITY SENSOR HAVING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICE
CN102969388A (en) Integrated sensing packaging structure
WO2016043052A1 (en) Optical sensor module and method for manufacturing same
WO2014054082A1 (en) Semiconductor device, proximity sensor equipped with same, and semiconductor device manufacturing method
JP5908627B2 (en) Optical sensor device
JP6148139B2 (en) Optical semiconductor element storage package and mounting structure including the same
JP2016143783A (en) Electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210119

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210712