JP3407218B2

JP3407218B2 - 半導体光センサデバイス

Info

Publication number: JP3407218B2
Application number: JP34611399A
Authority: JP
Inventors: 晶雄泉; 伸生平田; 肇深村; 治杉山
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2003-05-19
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: JP2000230856A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体光センサチ
ップが実装される半導体光センサデバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤ（Charge Coupled Devic
e）、あるいは、ＭＯＳ（Metal OxideSemiconductor）
のような半導体光センサデバイスは、セラミック外囲器
に封止された実装形態で用いられている。そして半導体
光センサチップはガラス非球面レンズにより結ばれた像
を検知する。図２０（ａ）、図２１（ａ）、図２２
（ａ）は、セラミック外囲器にパッケージングされ、非
球面レンズが組み合わされた従来のＣＣＤ画像センサを
示す平面図であり、図２０（ｂ）、図２１（ｂ）、図２
２（ｂ）は、各々のＳ−Ｓ断面図、Ｔ−Ｔ断面図、Ｕ−
Ｕ断面図である。この場合、光センサはＣＣＤ画像セン
サやＭＯＳ画像センサの他フォトダイオード、赤外線セ
ンサなど他の光センサでも良い。

【０００３】図２０（ａ），（ｂ）に示された半導体光
センサデバイスは、検出部と光学部とを備えている。検
出部としては、半導体光センサチップ１１１がダイボン
ディングされるセラミック製の外囲器１１２、収容され
る半導体光センサチップ１１１の内部端子に対応してパ
ターニングされ、リードピン機能も兼ね備えるリードフ
レーム１１３、半導体光センサチップ１１１の各内部端
子とリードフレーム１１３とを接続するボンディングワ
イヤ１１４、外囲器１１２の開口部端面に図示しない低
融点ガラスまたは接着剤１１５によって固着される透明
板１１６から構成される。

【０００４】この外囲器１１２の底面部に収容されてい
る半導体光センサチップ１１１は、透明板１１６により
封止されている。この外囲器１１２と透明板１１６とに
より封止された内部には図示しない透明充填剤が充填さ
れているか、ガスが充填されて中空であるか何れかであ
る。そしてこの検出部はリードフレーム１１３をはんだ
付けすることでプリント基板１１７に固定される。

【０００５】また、光学部としては、ガラス非球面レン
ズ１１８、このガラス非球面レンズ１１８の結ぶ像が半
導体光センサチップ１１１上となる位置に決定し、か
つ、接着剤１１９によりプリント基板１１７に固定され
るレンズ固定フレーム１２０、このレンズ固定フレーム
１２０にガラス非球面レンズ１１８を固定するレンズ押
さえ金具１２１から構成される。

【０００６】上記の構成からなる半導体光センサデバイ
スは、ガラス非球面レンズ１１８が結ぶ像を、透明板１
１６を介して、半導体光センサチップ１１１上で検知
し、それによる信号をリードフレーム１１３を介して出
力することにより画像センサとして機能するものであ
る。

【０００７】また、図２１（ａ），（ｂ）に示される半
導体光センサデバイスは、図２０（ａ），（ｂ）を用い
て説明した半導体光センサデバイスのうち光学部のみが
異なっている。光学部としては、ガラス非球面レンズ１
１８、このガラス非球面レンズ１１８の結ぶ像が半導体
光センサチップ１１１上となる位置に決定し、かつ、フ
レーム固定支柱１２２とネジ１２３によりプリント基板
１１７に固定されるレンズ固定フレーム１２４、このレ
ンズ固定フレーム１２４にガラス非球面レンズ１１８を
固定するレンズ押さえ金具１２５から構成される。

【０００８】また、図２２（ａ），（ｂ）に示される半
導体光センサデバイスは、図２０（ａ），（ｂ）を用い
て説明した半導体光センサデバイスのうち光学部が異な
るとともに検出部と光学部が一体に構成されている。光
学部としては、ガラス非球面レンズ１１８、このガラス
非球面レンズ１１８を載置するレンズ固定フレーム１２
６、このレンズ固定フレーム１２６を検出部の透明板１
１６に固定する接着剤１２７、ガラス非球面レンズ１１
８を固定するレンズ押さえ金具１２８により構成され
る。このときガラス非球面レンズ１１８の結ぶ像は半導
体光センサチップ１１１上となるように、焦点位置を考
慮してガラス非球面レンズ１１８の位置が決定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これら従来技術の半導
体光センサデバイスでは、半導体光センサチップ１１１
を収容した外囲器１１２の中空状態の内部にガスを封止
する場合、封止したガスの状態によっては半導体光セン
サチップ１１１の表面またはボンディングワイヤ１１４
に劣化を生じるため、外囲器１１２の内部に不活性ガス
を充填しなければならず、製造に手間がかかる。また不
活性ガスを用いたとしても温度、湿度条件を厳密に制御
しなければ特性の低下を回避できない。更に、不活性ガ
スの充填後はガスのリーク検査を行わなければならない
ので、コストが高くなるという問題があった。

【００１０】また、半導体光センサチップ１１１を収容
した外囲器１１２の内部に図示しない透明充填剤を充填
して半導体光センサチップ１１１の保護及び外囲器１１
２の封止を行っている場合は、外囲器１１２の周囲温度
及び外囲器内部の温度の変化によりこの透明充填剤が膨
張または収縮し、これが原因で外囲器１１２と透明充填
剤との界面で剥離が発生したり、透明充填剤の内部に気
泡が発生し、場合によってはボンディングワイヤ１１４
が切断されるという問題があった。更に、温度変化によ
る透明充填剤の膨張または収縮により、透明板１１６の
上面から半導体光センサチップ１１１の表面までの距離
が変化し、光学特性が変動する問題もあった。

【００１１】さらに、従来のＣＣＤおよびＭＯＳ撮像素
子では、温度変化による焦点位置の変動を抑えるために
セラミック製の筐体とガラス非球面レンズを組み合わせ
て製造している。図２０、図２１および図２２に示すよ
うに、レンズ固定フレーム１２０，１２４，１２６に１
枚または複数枚のガラス非球面レンズ１１８を載置し、
金属製のレンズ押さえ金具１２１，１２５，１２８を用
いて固定していた。このため、光学系の製造コストおよ
び製作の手間がかかるものとなっていた。

【００１２】また、光学系のコストを下げるために、撮
像素子の筐体として絶縁体であるプラスチックパッケー
ジを、また、レンズとしてプラスチックの非球面レンズ
を用いて製造したものは、透明充填剤の膨張または収縮
に応じて外囲器１１２も膨張または収縮し、温度変化に
よる焦点位置の変動がさらに大きくなり、鮮明な画像を
得ることが難しいという問題があった。

【００１３】上記課題を解決するために、本発明は、半
導体光センサデバイスの温度変化に対する安定性を安価
な構成で向上させるとともに光学特性の劣化及び変動を
防止して、長寿命化と信頼性の向上をともに可能とする
半導体光センサデバイスを提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、絶縁材料を用いて底部に開
放部を有するように構成される筐体と、前記筐体の内部
から外部へ引き出される配線部材と、前記筐体に固定さ
れる半導体光センサチップと、前記半導体光センサチッ
プ表面に設けられた端子と前記配線部材とを電気的に接
続する接続手段と、前記筐体の内部に充填されて半導体
光センサチップの上面を覆うとともに前記筐体の開放部
で膨張または収縮による体積変化を逃げる透明充填剤
と、前記透明充填剤を介して前記半導体光センサチップ
の上方に設けられ、かつ、前記筐体に接着または溶着さ
れる透明板と、前記半導体光センサチップ上で結像する
位置で前記透明板に接着または溶着されるレンズ部と、
を備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ
部、前記透明板および前記筐体は同一の材料または熱膨
張率が略等しい材料により成形されることを特徴とす
る。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、絶縁材料を
用いて底部に開放部を有するように構成される筐体と、
前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前
記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導
体光センサチップ表面に設けられた端子と前記配線部材
とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充
填されて半導体光センサチップの上面を覆うとともに前
記筐体の開放部で膨張または収縮による体積変化を逃げ
る透明充填剤と、前記透明充填剤を介して前記半導体光
センサチップの上方に設けられ、かつ、前記半導体光セ
ンサチップ上で結像する位置で前記筐体に接着または溶
着されるレンズ部と、を備えた半導体光センサデバイス
であって、前記レンズ部および前記筐体は同一の材料ま
たは熱膨張率が略等しい材料により成形されることを特
徴とする。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、絶縁材料を
用いて底部に開放部を有するように構成される筐体と、
前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前
記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導
体光センサチップ表面に設けられた端子と前記配線部材
とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充
填されて半導体光センサチップの上面を覆うとともに前
記筐体の開放部で膨張または収縮による体積変化を逃げ
る透明充填剤と、前記透明充填剤の膨張または収縮によ
る体積変化を逃げるための開放部を形成しつつ前記半導
体光センサチップの上方に前記透明充填剤を介して配置
され、前記筐体に設けられた支柱に接着または溶着され
る透明板と、前記半導体光センサチップ上で結像する位
置で前記透明板に接着または溶着されるレンズ部と、を
備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ
部、前記透明板および前記筐体は同一の材料または熱膨
張率が略等しい材料により成形されることを特徴とす
る。

【００１７】また、請求項４記載の発明は、絶縁材料を
用いて底部に開放部を有するように構成される筐体と、
前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前
記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導
体光センサチップ表面に設けられた端子と前記配線部材
とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充
填されて半導体光センサチップの上面を覆うとともに前
記筐体の開放部で膨張または収縮による体積変化を逃げ
る透明充填剤と、前記透明充填剤の膨張または収縮によ
る体積変化を逃げるための開放部を形成しつつ前記半導
体光センサチップ上で結像する位置に前記透明充填剤を
介して配置され、前記筐体に設けられた支柱に接着また
は溶着されるレンズ部と、を備えた半導体光センサデバ
イスであって、前記レンズ部および前記筐体は同一の材
料または熱膨張率が略等しい材料により成形されること
を特徴とする。

【００１８】また、請求項５記載の発明は、絶縁材料を
用いて底部に開放部を有するように構成される筐体と、
前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前
記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導
体光センサチップ表面に設けられた端子と前記配線部材
とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充
填されて半導体光センサチップの上面を覆うとともに前
記筐体の開放部で膨張または収縮による体積変化を逃げ
る透明充填剤と、前記透明充填剤を介して前記半導体光
センサチップの上方に設けられ、前記半導体光センサチ
ップに入射する光線を制限し、前記筐体に接着または溶
着される絞り板と、前記半導体光センサチップ上で結像
する位置で前記筐体もしくは前記絞り板に接着または溶
着されるレンズ部と、を備えた半導体光センサデバイス
であって、前記レンズ部および前記筐体は同一の材料ま
たは熱膨張率が略等しい材料により成形されることを特
徴とする。

【００１９】また、請求項６記載の発明は、請求項５に
記載の半導体光センサデバイスにおいて、前記レンズ部
は２個のレンズで１組をなすペアレンズが１組以上設け
られ、前記絞り板は前記１組以上のペアレンズの全ての
レンズの個数分の絞り穴が設けられていることを特徴と
する。

【００２０】また、請求項７記載の発明は、請求項１〜
請求項６の何れか１項に記載の半導体光センサデバイス
において、前記開放部の前記透明充填剤を覆う薄膜を設
けることを特徴とする。

【００２１】また、請求項８記載の発明は、請求項１〜
請求項６の何れか１項に記載の半導体光センサデバイス
において、前記開放部の前記透明充填剤の表面にコーテ
ィングを施すことを特徴とする。

【００２２】また、請求項９記載の発明は、請求項１〜
請求項６の何れか１項に記載の半導体光センサデバイス
において、前記開放部の前記透明充填剤を覆う保護板を
設けることを特徴とする。

【００２３】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
〜請求項９の何れか１項に記載の半導体光センサデバイ
スにおいて、前記透明充填剤は透明シリコーンゲルであ
ることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施形態の平
面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１９
は各実施形態に共通する半導体光センサデバイスの外観
を説明する外観図である。本実施形態は請求項１に記載
した発明の実施形態に相当し、外観は図１９（ａ）に示
すような外観を有している。図１（ｂ）において、プラ
スチック筐体１の底部には、半導体光センサチップ２が
ボンディングされている。半導体光センサチップ２は、
ＣＣＤ画像センサ、ＭＯＳ画像センサ、フォトダイオー
ド、または赤外線センサ等であり、プラスチック筐体１
は、半導体光センサチップ２のボンディング部分とこの
ボンディング部分を支える部分とを除いて開放された構
造、つまり、開放部１ａ，１ｂを有する。

【００２５】このプラスチック筐体１は、配線部材とし
てのリードフレーム３が内部から外部へ貫通している。
ボンディングされている半導体光センサチップ２の表面
の内部端子とリードフレーム３とは、接続手段であるボ
ンディングワイヤ４を介して接続されている。更に、プ
ラスチック筐体１の上面外縁部には、透明板５が接着ま
たは溶着により固着されている。透明板５は、板状であ
って、プラスチック筐体１の上側開口を完全に覆う広さ
を有するように形成される。

【００２６】この透明板５の上面外縁部には、レンズ部
６が、接着または溶着により固着される。このレンズ部
６は、半導体光センサチップ２上で像を結ぶレンズ６ａ
が一体成形されている。これらプラスチック筐体１、透
明板５およびレンズ部６は、同一の材料か、または、略
同一の熱膨張率を有する材料を用いて構成されている。
なお、理由については後述する。

【００２７】このプラスチック筐体１の内部には透明充
填剤としての透明シリコーンゲル７が充填され、この透
明シリコーンゲル７はプラスチック筐体１の底部の開放
部１ａ，１ｂにおいて外気に対し露出している。第１実
施形態では、プラスチック筐体１の内部が透明シリコー
ンゲル７で完全に満たされ、半導体光センサチップ２及
びボンディングワイヤ４は透明シリコーンゲル７で完全
に封止され、保護されている。従って、従来のように封
止に用いられるガス状態が半導体光センサチップに影響
することはなく、安定した特性を維持することができ
る。

【００２８】また、第１実施形態では、プラスチック筐
体１の底面が開放部１ａ，１ｂによって開放されてお
り、透明シリコーンゲル７がこれらの開放部１ａ，１ｂ
から露出した形態となっている。このため、温度変化に
より透明シリコーンゲル７が膨張または収縮してもプラ
スチック筐体１の開放部１ａ，１ｂで露出する透明シリ
コーンゲル７が上下し、透明シリコーンゲル７の温度変
化による体積変動を吸収する。従って、透明充填剤によ
り筐体内部が完全に密封されている従来の構造のよう
に、充填剤の膨張、収縮に起因する、充填剤内部におけ
る気泡の発生や外気の吸引、充填剤と筐体との界面剥離
は発生せず、安定した特性を維持することができる。

【００２９】更に、第１実施形態では、透明板５がプラ
スチック筐体１の上面に強固に固着されているので、筐
体内部の透明シリコーンゲル７が膨張または収縮して
も、透明板５の表面から半導体光センサチップ２の表面
までの距離を変えることはない。従って、透明シリコー
ンゲル７の体積変化が光学特性に影響することはない。

【００３０】また、プラスチック筐体１、透明板５およ
びレンズ部６は同じ材料とするか、または、熱膨張率が
略等しい材料としたので、安価に構成することができ
る。また、例えば、温度が上昇するとこれらプラスチッ
ク筐体１、透明板５およびレンズ部６は一体となって膨
張するため、膨張前後の形状を比較すると、相似形状と
なっている。レンズ６ａのレンズ径とレンズの厚さが大
きくなって曲率が変化するため焦点距離が長くなるが、
その分半導体光センサチップ２が載置されたプラスチッ
ク筐体１，透明板５も膨張するため、結果としてレンズ
６ａの焦点距離を半導体光センサチップ２上に位置する
ように維持することができ、安定した特性を保つことが
できる。

【００３１】この第１実施形態の半導体光センサデバイ
スの製造方法を以下に示す。金型に金属板（リードフレ
ーム３）を挿入し熱可塑性樹脂で射出成形したプラスチ
ック筐体１に半導体光センサチップ２をボンディング
し、そしてボンディングワイヤ４のボンディングを行な
い、透明板５をプラスチック筐体１に接着剤により接着
または溶剤、超音波等により溶着する。

【００３２】更に、透明板５にレンズ部６を接着または
溶着する。このとき、プラスチック筐体１、透明板５お
よびレンズ部６は同じ材料とするか、または、熱膨張率
が略等しい材料としているので、接着または溶着が容易
である。その後、プラスチック筐体１を逆さにし底部の
開放部１ａ，１ｂより未硬化の透明シリコーンゲル７を
充填し、恒温槽に入れ透明シリコーンゲル７を熱硬化す
る。

【００３３】プラスチック筐体１、透明板５およびレン
ズ部６が熱膨張または熱収縮したとしても、レンズ６ａ
の焦点位置が常に半導体光センサチップ２上に位置する
ようにでき、また、透明シリコーンゲル７は、底部の開
放部１ａ，１ｂにより膨張または収縮による体積の変動
を逃げ、安定した封止状態を維持する。温度変化の激し
い環境下にあっても、高い検出能力を持つ半導体光セン
サデバイスとすることができる。

【００３４】なお、本実施形態のレンズ部６は円柱状に
形成されているものとして図１（ａ），（ｂ）および図
１９（ａ）で図示しているが、レンズ６の形状は円柱状
に限るものではなく、例えば、図１９（ｂ）で示すよう
に、板状・直方体の部材にレンズ６ａを設けた構成とし
ても良い。このようにこれらレンズ部６の形状は適宜選
択される。後述する実施形態においても、円柱状のレン
ズ部または板状のレンズ部かを選択できる。

【００３５】図２（ａ）は第２実施形態の平面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態
も請求項１に記載した発明の実施形態に相当し、外観は
図１９（ａ）に示すような外観を有している。本実施形
態は、第１実施形態に加えて、プラスチック筐体１の半
導体光センサチップ２のボンディング位置に金属ダイパ
ッド８を備えたものである。金属ダイパッド８は、半導
体光センサチップ２のパッケージの電位をグラウンドに
落としたり、または、半導体光センサチップ２とプラス
チック筐体１との接着性を良くするために挿入されるも
のである。

【００３６】なお、この金属ダイパッド８が配置される
プラスチック筐体１の部分には、開放部１ｃが形成され
ている。この開放部１ｃは、プラスチック筐体１の射出
成形時に射出される樹脂によって金属ダイパッド８が動
く事態を防止するためのピンが挿入される開放部であ
る。その他の構成は第１の実施形態と同一である。ま
た、板状・直方体状のレンズ部６を選択したならば図１
９（ｂ）に示すような外観となる。このように構成して
も所定効果を得ることができる。

【００３７】図３（ａ）は第３実施形態の平面図、図３
（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。本実施形態
は請求項２に記載した発明の実施形態に相当し、外観は
図１９（ｃ）に示すような外観を有している。本実施形
態は、基本的には第１実施形態の半導体光センサデバイ
スから透明板５を除き、プラスチック筐体１にレンズ部
６を直接的に接着または溶着した半導体光センサデバイ
スとする。レンズ部６は、図１９（ｃ）に示すように、
板状・直方体状であって、プラスチック筐体１の開口を
完全に覆う大きさに形成される。そして、プラスチック
筐体１にレンズ部６を接着・溶着したとき、レンズ部６
のレンズ６ａは、半導体光センサチップ２上で像を結ぶ
位置となるようにように構成される。さらに、プラスチ
ック筐体１およびレンズ部６は同じ材料とするか、また
は、熱膨張率が略等しい材料とする。

【００３８】プラスチック筐体１およびレンズ部６が熱
膨張または熱収縮したとしても、レンズ６ａの焦点位置
は常に半導体光センサチップ２上に位置するようにする
ことができ、また、透明シリコーンゲル７は、底部の開
放部１ａ、開放部１ｂにより熱膨張または熱収縮による
体積の変動を逃げ、安定した封止状態を維持する。温度
変化の激しい環境下にあっても、高い検出能力を持つ半
導体光センサデバイスとすることができる。

【００３９】図４（ａ）は第４実施形態の平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。本実施形態
も請求項２に記載した発明の実施形態に相当し、外観は
図１９（ｃ）に示すような外観を有している。本実施形
態は、基本的には第３実施形態に加えて、プラスチック
筐体１の半導体光センサチップ２のボンディング位置に
金属ダイパッド８を備えた半導体光センサデバイスであ
る。そして、プラスチック筐体１およびレンズ部６は同
じ材料とするか、または、熱膨張率が略等しい材料とす
る。このような半導体光センサデバイスとしても本発明
の所定の効果を発揮する。

【００４０】図５（ａ）は第５実施形態の平面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。本実施形態
も請求項２に記載した発明の実施形態に相当し、外観は
図１９（ｄ）に示すような外観を有している。本実施形
態は、基本的には第３実施形態の半導体光センサデバイ
スの板状・直方体状のレンズ部６に代えて円柱状のレン
ズ部６をプラスチック筐体１に直接に接着・溶着した半
導体光センサデバイスとする。図５（ａ）のハーフトー
ン部で示すように、透明シリコーンゲル７は、下側の開
放部１ａ，１ｂに加えて上側の開放部１ｄでも外気に曝
されている。

【００４１】レンズ部６のレンズ６ａは半導体光センサ
チップ２上で像を結ぶように構成される。そして、プラ
スチック筐体１およびレンズ部６は同じ材料とするか、
または、熱膨張率が略等しい材料とする。プラスチック
筐体１およびレンズ部６が熱膨張または熱収縮したとし
ても、レンズ６ａの焦点位置は常に半導体光センサチッ
プ２上に位置するようにすることができ、また、透明シ
リコーンゲル７は、底部の開放部１ａ，１ｂ，１ｄによ
り熱膨張または熱収縮による体積の変動を逃げ、安定し
た封止状態を維持する。温度変化の激しい環境下にあっ
ても、高い検出能力を持つ半導体光センサデバイスとす
ることができる。また、本実施形態においても金属ダイ
パッド８を設けても良い。

【００４２】図６（ａ）は第６実施形態の平面図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。本実施形態
は、請求項３に記載した発明の実施形態に相当する。本
実施形態の半導体光センサデバイスのプラスチック筐体
１は、上面と半導体光センサチップ２のボンディング位
置とそれを支える部分を除いた底面との２面が開放され
た構造となっている。このプラスチック筐体１は、その
内周面の二面から内側に向けて突設された透明板固定支
柱９を備えている。

【００４３】このプラスチック筐体１は、リードフレー
ム３が内部から外部へ貫通している。また、プラスチッ
ク筐体１の底部は半導体光センサチップ２がボンディン
グされている。ボンディングされている半導体光センサ
チップ２表面の内部端子とリードフレーム３とはボンデ
ィングワイヤ４を介して接続されている。このプラスチ
ック筐体１の内部は透明シリコーンゲル７で充填され、
更にこの透明シリコーンゲル７の表面には透明板５が透
明板固定支柱９によりプラスチック筐体１に支持され
る。そして透明板５の外周には、図６（ａ）のハーフト
ーン部で示すように、開放部１ｄが構成され、透明シリ
コーンゲル７が外気に曝される。

【００４４】この場合、透明板５はプラスチック筐体１
に直接に接することなく、透明シリコーンゲル７表面に
透明板５の底面が接する状態である。更に、透明板５の
上側外縁部にもレンズ部６が、接着または溶着により固
定される。このレンズ部６は、半導体光センサチップ２
上で像を結ぶレンズ６ａが一体成形されている。

【００４５】第６実施形態では、プラスチック筐体１の
内部が透明シリコーンゲル７で完全に満たされ、半導体
光センサチップ２及びボンディングワイヤ４は透明シリ
コーンゲル７で完全に封止され、保護されている。従っ
て、従来のように封止に用いられるガス状態が半導体チ
ップに影響することはなく、安定した特性を維持するこ
とができる。

【００４６】また、第６実施形態では、プラスチック筐
体１の底面に加えて上面でも開放されており透明シリコ
ーンゲル７が露出した形態となっている。このため温度
変化により透明シリコーンゲル７が膨張または収縮して
もプラスチック筐体１の開放部１ａ，１ｂ，１ｄで露出
するシリコーンゲルが上下し、透明シリコーンゲル７の
温度変化による体積変動を吸収する。従って、従来の透
明充填剤による密封構造のように充填剤の膨張または収
縮に起因する、充填剤内部の気泡の発生及び外気の吸
引、充填剤と筐体との界面剥離は発生せず、安定した特
性を維持することができる。

【００４７】更に、第６実施形態では、透明板５がプラ
スチック筐体１の内周面に取り付けられた透明板固定支
柱９によって支持されているので、筐体内部の透明シリ
コーンゲル７が膨張、収縮しても、透明板５の表面から
半導体光センサチップ２の表面までの距離は変わらな
い。また、プラスチック筐体１、透明板５およびレンズ
部６は同じ材料とするか、または、熱膨張率が略等しい
材料であるので、安価に構成できる。また、温度上昇に
よりプラスチック筐体１、透明板５およびレンズ部６が
膨張して焦点位置が伸びたとしても、レンズ６ａも膨張
して焦点位置を伸ばし、半導体光センサチップ２上に焦
点位置を維持することができ、安定した特性を維持する
ことができる。従って、透明シリコーンゲル７の体積変
化が光学特性に影響することなく安定した特性を維持す
ることができる。

【００４８】なお、第６実施形態においても、必要に応
じて、プラスチック筐体１の内側底部の半導体光センサ
チップ２のボンディング位置に金属ダイパッドを備える
ことが可能である。また、図示しないものの透明板固定
支柱９による支持に代えて透明板５を、図６（ａ）の上
下方向のみ（あるいは左右方向のみ）延長して開放部１
ｄを残しつつプラスチック筐体１に直接接着・溶着する
ことも可能である。これら構成は適宜設計される。ま
た、本実施形態のレンズ部６の形状は適宜選択され、円
柱状のレンズ部または板状のレンズ部かを選択できる。

【００４９】図７（ａ）は第７実施形態の平面図、図７
（ｂ）は図７（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。本実施形態
は請求項４に記載した発明の実施形態に相当する。本実
施形態は、基本的には第６実施形態の半導体光センサデ
バイスから透明板５を除き、プラスチック筐体１の透明
板固定支柱９に板状・直方体状のレンズ部６を直接的に
接着または溶着した半導体光センサデバイスとする。図
７（ａ）のハーフトーン部で示すように、透明シリコー
ンゲル７は、開放部１ｄで外気に曝されている。レンズ
部６は、板状・直方体状に形成される。そして、プラス
チック筐体１の透明板固定支柱９にレンズ部６を接着・
溶着したとき、レンズ部６のレンズ６ａは、半導体光セ
ンサチップ２上で像を結ぶ位置となるように構成され
る。そして、プラスチック筐体１およびレンズ部６は同
じ材料とするか、または、熱膨張率が略等しい材料とす
る。このような半導体光センサデバイスとしても本発明
の所定の効果を発揮する。

【００５０】なお、第７実施形態においても、必要に応
じて、プラスチック筐体１の内側底部の半導体光センサ
チップ２のボンディング位置に金属ダイパッドを備える
ことが可能である。さらに、図示しないものの透明板固
定支柱９による支持に代えて板状のレンズ部６を、図７
（ａ）の上下方向のみ（あるいは左右方向のみ）に延長
して開放部１ｄを残しつつプラスチック筐体１に直接接
着・溶着することも可能である。これら構成は適宜設計
される。

【００５１】図８（ａ）は第８実施形態の平面図、図８
（ｂ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。本実施形態
は請求項５に記載した発明の実施形態に相当し、外観は
図１９（ｂ）に示すような外観を有している。本実施形
態は、基本的には第１実施形態の半導体光センサデバイ
スのプラスチック筐体１とレンズ部６との間に透明板５
に代えて絞り板１３を設けた半導体光センサデバイスと
する。絞り板１３は、絞り穴１３ａを有しており、板状
・直方体状であってプラスチック筐体１の開口を完全に
覆う大きさとなるように形成される。プラスチック筐体
１の上面外縁部に接着または溶着により固着される。ま
た、レンズ部６はこの絞り板１３の上面外縁部に接着ま
たは溶着により固着される。

【００５２】レンズ部６のレンズ６ａは半導体光センサ
チップ２上で像を結ぶように構成される。そして、プラ
スチック筐体１およびレンズ部６は同じ材料とするか、
または、熱膨張率が略等しい材料とする。プラスチック
筐体１およびレンズ部６が熱膨張または熱収縮したとし
ても、レンズ６ａの焦点位置は常に半導体光センサチッ
プ２上に位置するようにすることができ、また、透明シ
リコーンゲル７は、底部の開放部１ａ、開放部１ｂによ
り熱膨張または熱収縮による体積の変動を逃げ、安定し
た封止状態を維持する。温度変化の激しい環境下にあっ
ても、高い検出能力を持つ半導体光センサデバイスとす
ることができる。

【００５３】なお、図示しないものの箱型に形成された
レンズ部６が、プラスチック筐体１に接着または溶着さ
れた絞り板１３を覆うように配置され、このレンズ部６
をプラスチック筐体１の上面外縁部に接着または溶着に
より固着される形態としても良い。この場合、外観上は
図１９（ｃ）のようになる。また、レンズ部６を円柱状
に形成して、図１９（ａ）のような外観となるように構
成しても良い。

【００５４】図９（ａ）は第９実施形態の平面図、図９
（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。本実施形態
は請求項６に記載した発明の実施形態に相当する。本実
施形態は、基本的には第８実施形態の半導体光センサデ
バイスと技術思想を同じくするものの、レンズ部６が２
個のレンズを１組以上（図９ではレンズ６ａ，レンズ６
ｂの１組）有するペアレンズ６ｃを備える半導体光セン
サデバイスである。

【００５５】このペアレンズ６ｃのレンズ６ａ，レンズ
６ｂの下方に、絞り穴１３ａ，１３ｂが配置されるペア
レンズ用絞り板１３ｃを、プラスチック筐体１の上面外
縁部に接着または溶着により固着し、また、ペアレンズ
６ｃをこのペアレンズ用絞り板１３ｃの上面に接着また
は溶着により固着する。ペアレンズ６ｃは半導体光セン
サチップ２上の２個所で像を結ぶように構成される。そ
して、プラスチック筐体１およびレンズ部６は同じ材料
とするか、または、熱膨張率が略等しい材料とする。

【００５６】プラスチック筐体１およびレンズ部６が熱
膨張または熱収縮したとしても、レンズ６ａの焦点位置
は常に半導体光センサチップ２上に位置するようにする
ことができ、また、透明シリコーンゲル７は、底部の開
放部１ａにより熱膨張または熱収縮による体積の変動を
逃げ、安定した封止状態を維持する。温度変化の激しい
環境下にあっても、高い検出能力を持つ半導体光センサ
デバイスとすることができる。

【００５７】図１０（ａ）は第１０実施形態の平面図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＪ−Ｊ断面図である。本
実施形態は、請求項７に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ａ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、第１実施形態のプラスチック筐体１
の底部に、更に開放部１ａ，１ｂを覆う薄膜１０を付加
したものである。薄膜１０は、筐体１の内部に充填され
ている透明シリコーンゲル７を保護するため外気からの
水分、異物等の侵入を防ぐ。

【００５８】この薄膜１０の開放部における遮断部分
は、透明シリコーンゲル７の膨張または収縮に伴い膨ら
んだり、へこんだりするものである。この薄膜１０は、
ゴム、プラスチック、合成樹脂等のフィルムでできてお
り、光を通さない工夫（黒色に着色等）を施されている
ことが望ましい。そして、プラスチック筐体１、透明板
５およびレンズ部６は同じ材料とするか、または、熱膨
張率が略等しい材料とする。このような半導体光センサ
デバイスとしても本発明の所定の効果を発揮する。な
お、レンズ部６を板状・直方体状に形成して、図１９
（ｂ）のような外観となるように構成しても良い。

【００５９】図１１（ａ）は第１１実施形態の平面図、
図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＫ−Ｋ断面図である。本
施形態も請求項７に記載した発明の実施形態に相当し、
外観は図１９（ｃ）に示すような外観を有している。こ
の第１０実施形態は、基本的には第３実施形態のプラス
チック筐体１の底部に、更に開放部１ａ，１ｂを覆う薄
膜１０を付加したものである。薄膜１０は、筐体１の内
部に充填されている透明シリコーンゲル７を保護するた
め外気からの水分、異物等の侵入を防ぐ。なお、レンズ
部６を円柱状に形成して、図１９（ｄ）のような外観と
なるように構成しても良い。

【００６０】図１２（ａ）は第１２実施形態の平面図、
図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＬ−Ｌ断面図である。本
実施形態も請求項７に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ｂ）に示すような外観を有してい
る。この第１２実施形態は、基本的には第８実施形態の
プラスチック筐体１の底部に、更に開放部１ａ，１ｂを
覆う薄膜１０を付加したものである。薄膜１０は、筐体
１の内部に充填されている透明シリコーンゲル７を保護
するため外気からの水分、異物等の侵入を防ぐ。なお、
レンズ部６を円柱状に形成して、図１９（ａ）のような
外観となるように構成しても良い。

【００６１】図１３（ａ）は第１３実施形態の平面図、
図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＭ−Ｍ断面図である。本
実施形態は、請求項８に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ａ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、第１実施形態の半導体光センサデバ
イスに加えて、プラスチック筐体１の開放部１ａ，１ｂ
における透明シリコーンゲル７の表面に、シリコーンゲ
ル７よりも吸湿性が低く、硬化後の硬さがシリコーンゲ
ル７よりも硬いシリコーンゴムまたは合成樹脂等をコー
ティングしてコーティング膜１１ａ，１１ｂを形成した
ものである。

【００６２】コーティング膜１１ａ，１１ｂは、透明シ
リコーンゲル７の膨張または収縮による開放部１ａ，１
ｂにおける上下動に伴って上下するとともに筐体１の内
部に充填されている透明シリコーンゲル７を保護するた
め外気からの水分、異物等の侵入を防ぐ。そして、プラ
スチック筐体１、透明板５およびレンズ部６は同じ材料
とするか、または、熱膨張率が略等しい材料とする。こ
のような半導体光センサデバイスとしても本発明の所定
の効果を発揮する。なお、レンズ部６を板状・直方体状
に形成して、図１９（ｂ）のような外観となるように構
成しても良い。

【００６３】図１４（ａ）は第１４実施形態の平面図、
図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＮ−Ｎ断面図である。本
実施形態も請求項８に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ｃ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、基本的には第３実施形態の半導体光
センサデバイスに加えて、プラスチック筐体１の開放部
１ａ，１ｂにおける透明シリコーンゲル７の表面に、シ
リコーンゲル７よりも吸湿性が低く、硬化後の硬さがシ
リコーンゲル７よりも硬いシリコーンゴムまたは合成樹
脂等をコーティングしてコーティング膜１１ａ，１１ｂ
を形成したものである。そして、プラスチック筐体１お
よびレンズ部６は同じ材料とするか、または、熱膨張率
が略等しい材料とする。このような半導体光センサデバ
イスとしても本発明の所定の効果を発揮する。なお、レ
ンズ部６を円柱状に形成して、図１９（ｄ）のような外
観となるように構成しても良い。

【００６４】図１５（ａ）は第１５実施形態の平面図、
図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＯ−Ｏ断面図である。本
実施形態も請求項８に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ｂ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、基本的には第８実施形態の半導体光
センサデバイスに加えて、プラスチック筐体１の開放部
１ａ，１ｂにおける透明シリコーンゲル７の表面に、シ
リコーンゲル７よりも吸湿性が低く、硬化後の硬さがシ
リコーンゲル７よりも硬いシリコーンゴムまたは合成樹
脂等をコーティングしてコーティング膜１１ａ，１１ｂ
を形成したものである。そして、プラスチック筐体１お
よびレンズ部６は同じ材料とするか、または、熱膨張率
が略等しい材料とする。このような半導体光センサデバ
イスとしても本発明の所定の効果を発揮する。なお、レ
ンズ部６を円柱状に形成して、図１９（ａ）のような外
観となるように構成しても良い。

【００６５】図１６（ａ）は第１６実施形態の平面図、
図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＰ−Ｐ断面図である。こ
の実施形態は、請求項９に記載した発明の実施形態に相
当し、外観は図１９（ａ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、第１実施形態におけるプラスチック
筐体１の底部に、更に孔部１２ａ，１２ｂを有する保護
板１２を取り付けたものである。保護板１２は、外気か
らの水分、異物等の侵入を防ぎ、しかも筐体内部に充填
されている透明シリコーンゲル７を保護するために開口
面積を小さくすると良い。そして、プラスチック筐体
１、透明板５およびレンズ部６は同じ材料とするか、ま
たは、熱膨張率が略等しい材料とする。このような半導
体光センサデバイスとしても本発明の所定の効果を発揮
する。なお、レンズ部６を板状・直方体状に形成して、
図１９（ｂ）のような外観となるように構成しても良
い。

【００６６】図１７（ａ）は第１７実施形態の平面図、
図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。本
実施形態も請求項９に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ｃ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、基本的には第３実施形態の半導体光
センサデバイスのプラスチック筐体１の底部に、更に孔
部１２ａ，１２ｂを有する保護板１２を取り付けたもの
である。そして、プラスチック筐体１およびレンズ部６
は同じ材料とするか、または、熱膨張率が略等しい材料
とする。このような半導体光センサデバイスとしても本
発明の所定の効果を発揮する。なお、レンズ部６を円柱
状に形成して、図１９（ｄ）のような外観となるように
構成しても良い。

【００６７】図１８（ａ）は第１８実施形態の平面図、
図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＲ−Ｒ断面図である。本
実施形態も請求項９に記載した発明の実施形態に相当
し、外観は図１９（ｂ）に示すような外観を有してい
る。本実施形態は、基本的には第８実施形態の半導体光
センサデバイスのプラスチック筐体１の底部に、更に孔
部１２ａ，１２ｂを有する保護板１２を取り付けたもの
である。そして、プラスチック筐体１およびレンズ部６
は同じ材料とするか、または、熱膨張率が略等しい材料
とする。このような半導体光センサデバイスとしても本
発明の所定の効果を発揮する。なお、レンズ部６を円柱
状に形成して、図１９（ａ）のような外観となるように
構成しても良い。

【００６８】なお、上記第１０〜第１８実施形態におい
ても、必要に応じてプラスチック筐体１の内側底部の半
導体光センサチップ２のボンディング位置に金属ダイパ
ッド８を備えることが可能である。また、第１０〜第１
８実施形態においても、筐体の底部が開放された構造だ
けでなく、第６または第７実施形態の技術的特徴である
透明固定支柱９を使用して開放部１ｄを付加することが
できる。また、第１０〜第１８実施形態で開放部１ａ，
１ｂで外気に曝される透明シリコーンゲル７に薄膜１
０、コーティング膜１１、および、保護板１２を設ける
ことを説明したが、第５〜第７実施形態のようにさらに
上側で開放部１ｄを有する場合でも、この開放部１ｄと
外気に曝される透明シリコーンゲル７とに薄膜１０、コ
ーティング膜１１、または、保護板１２の何れかを設け
て水分・異物の混入を防止することが望ましい。これら
いずれの形態としても本願発明の効果を奏する。

【００６９】なお、本発明の適用範囲は上記実施形態に
限定されるものではなく、例えば、表面実装タイプの外
囲器を用いてその内部に透明充填剤を充填した場合に
も、同様に適用することが可能である。また、上述した
全ての実施形態では、外囲器内部に充填される透明充填
剤として透明シリコーンゲルを挙げたが、これに限ら
ず、透明シリコーンゴム、透明合成樹脂等を適用するこ
とも可能である。絶縁筐体についても、上記実施形態で
はプラスチック筐体を挙げたが、筐体材料としてプラス
チックの他、セラミック、セラミック／プラスチックコ
ンポジット材、等の適用が可能である。

【００７０】また、プラスチック筐体の製造方法とし
て、第１実施形態から第１８実施形態では、プラスチッ
ク筐体１を熱可塑性樹脂による射出成形で作っている
が、エポキシ系樹脂のような熱硬化性樹脂による注型成
形で作ることも可能である。更に、上記実施形態におい
て、半導体光センサチップ表面の内部端子と絶縁筐体の
配線パターン間の接続にボンディングワイヤを挙げた
が、これに限らずバンプによる接続手段の適用も可能で
ある。

【００７１】なお、プラスチックの材料としては、一般
にＣＰＯと呼ばれるシクロオレフィンポリマー系のプラ
スチック等が望ましい。また、略同一の熱膨張率を持つ
材料として、例えば、透明板５やレンズ部６として透明
のシクロオレフィンポリマー系のプラスチック等を用
い、プラスチック筐体１として色素を混入したシクロオ
レフィンポリマー系のプラスチック等を用いることが考
えられる。このような材料を用いることで、本発明を実
施することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明の半導体光センサデ
バイスは、半導体光センサデバイスの温度変化に対する
安定性を安価な構成で向上させるとともに光学特性の劣
化及び変動を防止して、長寿命化と信頼性の向上をとも
に可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は第１実施形態の平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図２】図２（ａ）は第２実施形態の平面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】図３（ａ）は第３実施形態の平面図、図３
（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図４】図４（ａ）は第４実施形態の平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

【図５】図５（ａ）は第５実施形態の平面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

【図６】図６（ａ）は第６実施形態の平面図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。

【図７】図７（ａ）は第７実施形態の平面図、図７
（ｂ）は図７（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。

【図８】図８（ａ）は第８実施形態の平面図、図８
（ｂ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。

【図９】図９（ａ）は第９実施形態の平面図、図９
（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。

【図１０】図１０（ａ）は第１０実施形態の平面図、図
１０（ｂ）は図１０（ａ）のＪ−Ｊ断面図である。

【図１１】図１１（ａ）は第１１実施形態の平面図、図
１１（ｂ）は図１１（ａ）のＫ−Ｋ断面図である。

【図１２】図１２（ａ）は第１２実施形態の平面図、図
１２（ｂ）は図１２（ａ）のＬ−Ｌ断面図である。

【図１３】図１３（ａ）は第１３実施形態の平面図、図
１３（ｂ）は図１３（ａ）のＭ−Ｍ断面図である。

【図１４】図１４（ａ）は第１４実施形態の平面図、図
１４（ｂ）は図１４（ａ）のＮ−Ｎ断面図である。

【図１５】図１５（ａ）は第１５実施形態の平面図、図
１５（ｂ）は図１５（ａ）のＯ−Ｏ断面図である。

【図１６】図１６（ａ）は第１６実施形態の平面図、図
１６（ｂ）は図１６（ａ）のＰ−Ｐ断面図である。

【図１７】図１７（ａ）は第１７実施形態の平面図、図
１７（ｂ）は図１７（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。

【図１８】図１８（ａ）は第１８実施形態の平面図、図
１８（ｂ）は図１８（ａ）のＲ−Ｒ断面図である。

【図１９】半導体光センサデバイスの外観を説明する外
観図である。

【図２０】図２０（ａ）は従来技術の半導体光センサデ
バイスの平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＳ−Ｓ
断面図である。

【図２１】図２１（ａ）は従来技術の半導体光センサデ
バイスの平面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＴ−Ｔ
断面図である。

【図２２】図２２（ａ）は従来技術の半導体光センサデ
バイスの平面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＵ−Ｕ
断面図である。

【符号の説明】

１プラスチック筐体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ開放部２半導体光センサチップ３リードフレーム４ボンディングワイヤ５透明板６レンズ部６ａレンズ６ｂレンズ６ｃペアレンズ７透明シリコーンゲル８金属ダイパッド９透明板固定支柱１０薄膜１１コーティング膜１２保護板１２ａ，１２ｂ孔部１３絞り板１３ａ絞り穴１３ｂ絞り穴１３ｃペアレンズ用絞り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山治神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (56)参考文献特開平７−184012（ＪＰ，Ａ) 特開平７−177301（ＪＰ，Ａ) 特開平８−83859（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01J 1/00 - 1/60 H01L 27/14 H04N 5/30 - 5/335

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁材料を用いて底部に開放部を有するよ
うに構成される筐体と、前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導体光センサチップ表面に設けられた端子と前記
配線部材とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充填されて半導体光センサチップの上
面を覆うとともに前記筐体の開放部で膨張または収縮に
よる体積変化を逃げる透明充填剤と、前記透明充填剤を介して前記半導体光センサチップの上
方に設けられ、かつ、前記筐体に接着または溶着される
透明板と、前記半導体光センサチップ上で結像する位置で前記透明
板に接着または溶着されるレンズ部と、を備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ
部、前記透明板および前記筐体は同一の材料または熱膨
張率が略等しい材料により成形されることを特徴とする
半導体光センサデバイス。
【請求項２】絶縁材料を用いて底部に開放部を有するよ
うに構成される筐体と、前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導体光センサチップ表面に設けられた端子と前記
配線部材とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充填されて半導体光センサチップの上
面を覆うとともに前記筐体の開放部で膨張または収縮に
よる体積変化を逃げる透明充填剤と、前記透明充填剤を介して前記半導体光センサチップの上
方に設けられ、かつ、前記半導体光センサチップ上で結
像する位置で前記筐体に接着または溶着されるレンズ部
と、を備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ部および前記筐体は同一の材料または熱膨張
率が略等しい材料により成形されることを特徴とする半
導体光センサデバイス。
【請求項３】絶縁材料を用いて底部に開放部を有するよ
うに構成される筐体と、前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導体光センサチップ表面に設けられた端子と前記
配線部材とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充填されて半導体光センサチップの上
面を覆うとともに前記筐体の開放部で膨張または収縮に
よる体積変化を逃げる透明充填剤と、前記透明充填剤の膨張または収縮による体積変化を逃げ
るための開放部を形成しつつ前記半導体光センサチップ
の上方に前記透明充填剤を介して配置され、前記筐体に
設けられた支柱に接着または溶着される透明板と、前記半導体光センサチップ上で結像する位置で前記透明
板に接着または溶着されるレンズ部と、を備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ部、前記透明板および前記筐体は同一の材料
または熱膨張率が略等しい材料により成形されることを
特徴とする半導体光センサデバイス。
【請求項４】絶縁材料を用いて底部に開放部を有するよ
うに構成される筐体と、前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導体光センサチップ表面に設けられた端子と前記
配線部材とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充填されて半導体光センサチップの上
面を覆うとともに前記筐体の開放部で膨張または収縮に
よる体積変化を逃げる透明充填剤と、前記透明充填剤の膨張または収縮による体積変化を逃げ
るための開放部を形成しつつ前記半導体光センサチップ
上で結像する位置に前記透明充填剤を介して配置され、
前記筐体に設けられた支柱に接着または溶着されるレン
ズ部と、を備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ部および前記筐体は同一の材料または熱膨張
率が略等しい材料により成形されることを特徴とする半
導体光センサデバイス。
【請求項５】絶縁材料を用いて底部に開放部を有するよ
うに構成される筐体と、前記筐体の内部から外部へ引き出される配線部材と、前記筐体に固定される半導体光センサチップと、前記半導体光センサチップ表面に設けられた端子と前記
配線部材とを電気的に接続する接続手段と、前記筐体の内部に充填されて半導体光センサチップの上
面を覆うとともに前記筐体の開放部で膨張または収縮に
よる体積変化を逃げる透明充填剤と、前記透明充填剤を介して前記半導体光センサチップの上
方に設けられ、前記半導体光センサチップに入射する光
線を制限し、前記筐体に接着または溶着される絞り板
と、前記半導体光センサチップ上で結像する位置で前記筐体
もしくは前記絞り板に接着または溶着されるレンズ部
と、を備えた半導体光センサデバイスであって、前記レンズ部および前記筐体は同一の材料または熱膨張
率が略等しい材料により成形されることを特徴とする半
導体光センサデバイス。
【請求項６】請求項５に記載の半導体光センサデバイス
において、前記レンズ部は２個のレンズで１組をなすペアレンズが
１組以上設けられ、前記絞り板は前記１組以上のペアレンズの全てのレンズ
の個数分の絞り穴が設けられていることを特徴とする半
導体光センサデバイス。
【請求項７】請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の
半導体光センサデバイスにおいて、前記開放部の前記透明充填剤を覆う薄膜を設けることを
特徴とする半導体光センサデバイス。
【請求項８】請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の
半導体光センサデバイスにおいて、前記開放部の前記透明充填剤の表面にコーティングを施
すことを特徴とする半導体光センサデバイス。
【請求項９】請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の
半導体光センサデバイスにおいて、前記開放部の前記透明充填剤を覆う保護板を設けること
を特徴とする半導体光センサデバイス。
【請求項１０】請求項１〜請求項９の何れか１項に記載
の半導体光センサデバイスにおいて、前記透明充填剤は透明シリコーンゲルであることを特徴
とする半導体光センサデバイス。