JP6070933B2 - Optical device and method for manufacturing optical device - Google Patents

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Description

本発明は、可視光の光を発光し又は検出する光学デバイス及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical device that emits or detects visible light and a method for manufacturing the same.

フォトダイオードや発光ダイオードを用いた光学デバイスが実用化されている。例えば、照明装置の自動点灯制御、液晶ディスプレイのバックライトの明るさの制御、携帯電話のキーパッドのバックライト制御、監視カメラの暗視野切り替え制御等の分野で光検知の手段とし使用されている。また、発光素子と組み合わせて近接センサを構成し、物体の有無や距離の測定にも使用されている。   Optical devices using photodiodes and light emitting diodes have been put into practical use. For example, it is used as a light detection means in fields such as automatic lighting control of lighting devices, backlight brightness control of liquid crystal displays, backlight control of mobile phone keypads, and dark field switching control of surveillance cameras. . In addition, a proximity sensor is configured in combination with a light emitting element, and it is also used for measuring the presence or absence of an object and a distance.

図11は、この種の光学デバイスのパッケージ構造30を示す断面模式図である(特許文献1の図3)。ベースとなるセラミック基板31には固体撮像素子32が搭載される。セラミック基板31は3層又はそれ以上の多層構造をなし、層間に所定本数の導電膜33aがパターン形成される。各々の導電膜33aの一端はセラミック基板31上の固体撮像素子32の周辺部に近接配置され、そこに固体撮像素子32の電極部から引き出されたボンディングワイヤ34が接続される。一方、各々の導電膜33aの他端はセラミック基板31の外側面に露出しており、その露出部分に側面導電膜33bが形成される。そして、各々の側面導電膜33bにリード端子35がセラミック基板31の裏側方向に垂直に伸びるようにろう付けされる。さらに、セラミック基板31の上端部にはシールガラス36が接合され、シールガラス36によって固体撮像素子32が気密封止される。   FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a package structure 30 of this type of optical device (FIG. 3 of Patent Document 1). A solid-state imaging device 32 is mounted on a ceramic substrate 31 serving as a base. The ceramic substrate 31 has a multilayer structure of three layers or more, and a predetermined number of conductive films 33a are patterned between the layers. One end of each conductive film 33a is disposed in the vicinity of the peripheral portion of the solid-state imaging device 32 on the ceramic substrate 31, and a bonding wire 34 drawn from the electrode portion of the solid-state imaging device 32 is connected thereto. On the other hand, the other end of each conductive film 33a is exposed on the outer surface of the ceramic substrate 31, and a side conductive film 33b is formed on the exposed portion. Then, the lead terminals 35 are brazed to the side conductive films 33b so as to extend perpendicularly to the back side direction of the ceramic substrate 31. Further, a sealing glass 36 is bonded to the upper end portion of the ceramic substrate 31, and the solid-state imaging device 32 is hermetically sealed by the sealing glass 36.

図12は、他の光学デバイスのパッケージ構造を示す断面模式図である(特許文献1の図2)。固体撮像装置41は、主にベース基板42、固体撮像素子43、樹脂枠44及び透明板45から構成される。ベース基板42はセラミック基板からなる平板構造を成す。固体撮像素子43はCCD素子からなりベース基板42の中央部に実装される。ベース基板42の両側は平面視半円状の凹部46が所定の間隔で形成される。ベース基板42の上には各々の凹部46面を経由して断面コの字形の厚膜導電材料からなる導電膜47が形成される。導電膜47の一端部47aは固体撮像素子43の周辺部に近接配置され、導電膜47の他端部47bはベース基板42の素子実装面とは反対側の面に延出し、その延出部分を基板表面に露出させて外部接続用の電極部とする。固体撮像素子43の上面周縁部には複数の電極部が形成され、この電極部と一端部47aはボンディングワイヤ48により接続される。樹脂枠44はベース基板42上の固体撮像素子43を取り囲むように形成される。透明板45はベース基板42の素子実装面との間に所定の空間を確保した状態で、樹脂枠44の上端部に接合される。これにより、従来の中空パッケージ構造に比較して製造工程が大幅に簡略化されることが記載されている。   FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the package structure of another optical device (FIG. 2 of Patent Document 1). The solid-state imaging device 41 mainly includes a base substrate 42, a solid-state imaging device 43, a resin frame 44, and a transparent plate 45. The base substrate 42 has a flat plate structure made of a ceramic substrate. The solid-state image sensor 43 is composed of a CCD element and is mounted at the center of the base substrate 42. On both sides of the base substrate 42, concave portions 46 having a semicircular shape in plan view are formed at predetermined intervals. A conductive film 47 made of a thick film conductive material having a U-shaped cross section is formed on the base substrate 42 via the surface of each recess 46. One end portion 47a of the conductive film 47 is disposed in the vicinity of the peripheral portion of the solid-state imaging device 43, and the other end portion 47b of the conductive film 47 extends to a surface opposite to the element mounting surface of the base substrate 42, and the extended portion. Is exposed to the substrate surface to form an electrode portion for external connection. A plurality of electrode portions are formed on the periphery of the upper surface of the solid-state imaging device 43, and the electrode portions and one end portion 47 a are connected by a bonding wire 48. The resin frame 44 is formed so as to surround the solid-state imaging device 43 on the base substrate 42. The transparent plate 45 is joined to the upper end portion of the resin frame 44 in a state where a predetermined space is secured between the transparent plate 45 and the element mounting surface of the base substrate 42. This describes that the manufacturing process is greatly simplified as compared with the conventional hollow package structure.

特開平10−144898号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-144898

図11に示される光学デバイスのパッケージ構造30では、多層構造のセラミック基板に階段状の凹部を形成し、その凹部の底面に固体撮像素子32を実装して気密封止用の空間を確保している。そのため、セラミック基板31の製造工程が煩雑になり、セラミック基板31の材料費や加工費が高くなる、という課題があった。   In the optical device package structure 30 shown in FIG. 11, a stepped recess is formed in a multilayer ceramic substrate, and a solid-state imaging device 32 is mounted on the bottom of the recess to secure a space for hermetic sealing. Yes. Therefore, the manufacturing process of the ceramic substrate 31 becomes complicated, and there is a problem that the material cost and processing cost of the ceramic substrate 31 are increased.

また、図12に示される固体撮像装置41のパッケージ構造では、樹脂枠44の上端部を平坦に形成し、透明板45とベース基板42との間に形成される中空部を気密封止するのは難しい。つまり、透明板45をベース基板42側に押圧しながら加熱すると、樹脂枠44は軟化して所定の高さの中空部を形成することが困難となる。また、樹脂枠44として熱硬化型樹脂に代えて紫外線硬化型樹脂を使用すると、紫外線をカットするフィルター機能を有する透明板45を使用することができなくなる。   In the package structure of the solid-state imaging device 41 shown in FIG. 12, the upper end portion of the resin frame 44 is formed flat, and the hollow portion formed between the transparent plate 45 and the base substrate 42 is hermetically sealed. Is difficult. That is, when the transparent plate 45 is heated while being pressed toward the base substrate 42, the resin frame 44 is softened and it becomes difficult to form a hollow portion having a predetermined height. In addition, when an ultraviolet curable resin is used as the resin frame 44 instead of the thermosetting resin, the transparent plate 45 having a filter function for cutting ultraviolet rays cannot be used.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、構成部品を削減し、薄型で軽量の光学デバイスを提供することができると共に、簡単な工程で製造することができる光学デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for manufacturing an optical device that can reduce the number of components, provide a thin and lightweight optical device, and can be manufactured in a simple process. The purpose is to do.

本発明の光学デバイスは、リードフレームと、前記リードフレームの一方の表面に接合される光学チップと、前記リードフレームの他方の表面の側に設置される透光性基板と、前記光学チップと前記透光性基板との間の外周部を封止する樹脂材と、を備え、前記光学チップは前記リードフレームの側の表面に光学活性領域と前記光学活性領域よりも外周側に電極パッドとを備え、前記電極パッドが前記リードフレームに接合されることとした。   The optical device of the present invention includes a lead frame, an optical chip bonded to one surface of the lead frame, a translucent substrate installed on the other surface side of the lead frame, the optical chip, and the optical device. A resin material that seals an outer peripheral portion between the optically transparent substrate, and the optical chip has an optically active region on the surface of the lead frame and an electrode pad on the outer peripheral side of the optically active region. And the electrode pad is bonded to the lead frame.

また、前記電極パッドと前記光学活性領域との間であり、前記光学活性領域を囲むように設置される土手を備えることとした。   Further, a bank is provided between the electrode pad and the optically active region and is disposed so as to surround the optically active region.

また、前記土手は、前記透光性基板に設けられる突条からなることとした。   Further, the bank is composed of a protrusion provided on the translucent substrate.

また、前記透光性基板は前記リードフレーム側の表面に金属膜が形成され、前記金属膜と前記リードフレームが接合されることとした。   The translucent substrate has a metal film formed on the surface on the lead frame side, and the metal film and the lead frame are bonded to each other.

また、前記電極パッドの上に突起電極が形成され、前記リードフレームと前記電極パッドとは前記突起電極を介して接合されることとした。   In addition, a protruding electrode is formed on the electrode pad, and the lead frame and the electrode pad are bonded via the protruding electrode.

また、前記樹脂材は、前記透光性基板の側面と、前記光学チップの側面と、前記光学チップの前記光学活性領域が形成される表面とは反対側の裏面を覆って形成されることとした。   Further, the resin material is formed so as to cover a side surface of the translucent substrate, a side surface of the optical chip, and a back surface of the optical chip opposite to a surface on which the optical active region is formed. did.

また、前記樹脂材は光を遮る(透過しない)遮光性を有することとした。   Further, the resin material has a light shielding property to block light (not to transmit).

また、前記透光性基板は特定の波長の光を透過するフィルター機能を有することとした。   The translucent substrate has a filter function of transmitting light having a specific wavelength.

また、前記リードフレームの前記樹脂材から外部に突出するアウターリードは、前記光学チップの表面に直交する方向に屈曲することとした。   In addition, the outer lead protruding outward from the resin material of the lead frame is bent in a direction perpendicular to the surface of the optical chip.

また、前記リードフレーム前記リードフレームの前記樹脂材から外部に突出するアウターリードは、前記光学チップの表面と平行方向に集約的に配置されることとした。   Further, the outer leads of the lead frame protruding outward from the resin material of the lead frame are collectively arranged in a direction parallel to the surface of the optical chip.

本発明の光学デバイスの製造方法は、光学チップの光学活性領域よりも外周側の表面に形成される電極パッドに突起電極を形成する突起電極形成工程と、リードフレームに前記突起電極を介して光学チップを実装する光学チップ実装工程と、前記リードフレームの前記光学チップとは反対側に透光性基板を設置する透光性基板設置工程と、前記光学チップと前記透光性基板の間であり前記光学活性領域よりも外周側に樹脂材を充填する樹脂材充填工程と、前記樹脂材を固化する樹脂材固化工程と、を備えることとした。   The optical device manufacturing method of the present invention includes a protruding electrode forming step in which a protruding electrode is formed on an electrode pad formed on the outer peripheral surface of the optical chip on the surface of the optical chip, and an optical device through the protruding electrode on the lead frame. An optical chip mounting step of mounting a chip, a translucent substrate installation step of installing a translucent substrate on the opposite side of the lead frame from the optical chip, and between the optical chip and the translucent substrate. A resin material filling step of filling a resin material on the outer peripheral side of the optically active region and a resin material solidifying step of solidifying the resin material are provided.

また、前記透光性基板の前記リードフレームに対面する側の表面に金属膜が形成され、前記金属膜と前記リードフレームとを接合する接合工程を備えることとした。   Further, a metal film is formed on a surface of the translucent substrate facing the lead frame, and a joining step for joining the metal film and the lead frame is provided.

また、前記光学活性領域と前記電極パッドとの間であり、前記光学活性領域を囲む土手を設置する土手設置工程を備えることとした。   Further, a bank installation step of installing a bank between the optically active area and the electrode pad and surrounding the optically active area is provided.

また、前記光学チップ実装工程は、複数の光学チップを前記リードフレームに実装する工程であり、前記樹脂材硬化工程の後に、個々の光学デバイスに切断分離する切断分離工程を備えることとした。   The optical chip mounting step is a step of mounting a plurality of optical chips on the lead frame, and includes a cutting and separating step of cutting and separating into individual optical devices after the resin material curing step.

本発明の光学デバイスは、リードフレームと、リードフレームの一方の表面に接合される光学チップと、リードフレームの他方の表面の側に設置される透光性基板と、光学チップと透光性基板との間の外周部を封止する樹脂材と、を備える。更に、光学チップはリードフレームの側の表面に光学活性領域と光学活性領域よりも外周側に電極パッドとを備え、電極パッドがリードフレームに接合される。これにより、光学チップを固定するベース基板を省いたので、光学デバイスの厚さを薄くし、かつ軽量化することができる。また、紫外線カット型の光学フィルター基板を使用することができる。更に、構成部材を削減したので製造工程が簡素化し、低コストで光学デバイスを製造することができる。   An optical device of the present invention includes a lead frame, an optical chip bonded to one surface of the lead frame, a translucent substrate installed on the other surface side of the lead frame, an optical chip, and a translucent substrate And a resin material for sealing the outer peripheral portion between the two. Further, the optical chip includes an optically active region on the surface of the lead frame and an electrode pad on the outer peripheral side of the optically active region, and the electrode pad is bonded to the lead frame. Accordingly, since the base substrate for fixing the optical chip is omitted, the thickness of the optical device can be reduced and the weight can be reduced. Further, an ultraviolet cut optical filter substrate can be used. Furthermore, since the number of constituent members is reduced, the manufacturing process is simplified, and an optical device can be manufactured at a low cost.

本発明の本発明の光学デバイスの基本構成を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the basic composition of the optical device of the present invention. 本発明の第一実施形態に係る光学デバイスの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the optical device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る光学デバイスの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the optical device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る光学デバイスの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the optical device which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る光学デバイスの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the optical device which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る光学デバイスの模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the optical device which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第六実施形態に係る光学デバイスの模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the optical device which concerns on 6th embodiment of this invention. 本発明の光学デバイスの基本的な製造方法を表す工程図である。It is process drawing showing the basic manufacturing method of the optical device of this invention. 本発明の第七実施形態に係る光学デバイスの各製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of each manufacturing process of the optical device which concerns on 7th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係る光学デバイスの各製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of each manufacturing process of the optical device which concerns on 7th embodiment of this invention. 従来公知の光学デバイスのパッケージ構造を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the package structure of a conventionally well-known optical device. 従来公知の光学デバイスのパッケージ構造を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the package structure of a conventionally well-known optical device.

(光学デバイスの基本構成)
図1は、本発明の光学デバイス1の基本構成を表す断面模式図である。光学デバイス1は、リードフレーム2と、リードフレーム2の一方の表面に接合される光学チップ3と、リードフレーム2の他方の表面の側に設置される透光性基板4と、光学チップ3と透光性基板4との間の外周部を封止する樹脂材5とを備える。光学チップ3は、リードフレーム2側の表面に光学的活性領域6と、この光学的活性領域6よりも外周側に電極パッド7とを備え、この電極パッド7とリードフレーム2とが接合される。なお、透光性基板4は、リードフレーム2の他方の表面に接合されていてもよいし、他方の表面から離間して固定されていてもよい。
(Basic configuration of optical device)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an optical device 1 of the present invention. The optical device 1 includes a lead frame 2, an optical chip 3 bonded to one surface of the lead frame 2, a translucent substrate 4 installed on the other surface side of the lead frame 2, an optical chip 3, And a resin material 5 that seals the outer peripheral portion between the transparent substrate 4. The optical chip 3 includes an optically active region 6 on the surface on the lead frame 2 side and an electrode pad 7 on the outer peripheral side of the optically active region 6, and the electrode pad 7 and the lead frame 2 are bonded to each other. . The translucent substrate 4 may be bonded to the other surface of the lead frame 2 or may be fixed away from the other surface.

リードフレーム2は電極パッド7に突起電極9を介してフィリップチップ接合により実装することができる。突起電極9は、Au、Ag、Cu、SnやPb半田等からなるスタッドバンプやメッキバンプにより形成することができる。光学チップ3は、フォトダイオードやイメージセンサ等からなる受光素子や、LEDなどの発光素子が形成されるベアーチップを使用することができる。リードフレーム2は、銅系合金材料や鉄ニッケル系合金材料などの金属板を打ち抜き加工やエッチング加工により形成することができる。透光性基板4は、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料や、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂等の透光性のプラスチック材料を使用することができる。透光性基板4に対して、特定の波長の光を透過するフィルター機能を付与することができる。例えば、透光性基板4にリン酸塩ガラスを混入させることにより、視感度特性に近い分光特性を付与することができる。また、透光性基板4の表面に光干渉膜を形成してもよい。   The lead frame 2 can be mounted on the electrode pad 7 by Philip chip bonding via the protruding electrode 9. The protruding electrodes 9 can be formed by stud bumps or plated bumps made of Au, Ag, Cu, Sn, Pb solder or the like. The optical chip 3 can be a light receiving element made of a photodiode, an image sensor, or the like, or a bare chip on which a light emitting element such as an LED is formed. The lead frame 2 can be formed by punching or etching a metal plate such as a copper alloy material or an iron nickel alloy material. The translucent substrate 4 may be made of a glass material such as soda lime glass or borosilicate glass, or a translucent plastic material such as epoxy resin, acrylic resin, or polyimide resin. A filter function that transmits light of a specific wavelength can be imparted to the translucent substrate 4. For example, by mixing phosphate glass into the translucent substrate 4, spectral characteristics close to the visibility characteristics can be imparted. In addition, an optical interference film may be formed on the surface of the translucent substrate 4.

樹脂材5は、熱硬化型樹脂或いは紫外線硬化型樹脂を使用することができる。例えば、エポキシ系樹脂やエンジニアリングプラスチック等からなる樹脂材5を、光学チップ3と透光性基板4の間であり、光学的活性領域6を取り囲むように充填することができる。樹脂材5は、光学的活性領域6を気密封止し、かつ、透光性基板4、リードフレーム2及び光学チップ3を接着固定する。樹脂材5に光遮光性材料、例えば黒色顔料を混入させて遮光性とし、横方向や背面方向から入射するノイズ光を遮断することができる。   As the resin material 5, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin can be used. For example, a resin material 5 made of epoxy resin, engineering plastic, or the like can be filled between the optical chip 3 and the translucent substrate 4 so as to surround the optically active region 6. The resin material 5 hermetically seals the optically active region 6 and adheres and fixes the translucent substrate 4, the lead frame 2, and the optical chip 3. A light-shielding material, for example, a black pigment, is mixed into the resin material 5 to make it light-shielding, and noise light incident from the lateral direction or the back direction can be blocked.

光学デバイス1は、光学チップ3をリードフレーム2に直接接合するのでベース基板を必要とせず、軽量でかつ極めて薄く形成することができる。また、樹脂材5として熱硬化型の樹脂を使用することができるので、紫外線カット型の透光性基板4を使用することができる。以下、具体的に説明する。   Since the optical device 1 directly joins the optical chip 3 to the lead frame 2, the optical device 1 does not require a base substrate and can be formed to be light and extremely thin. Further, since a thermosetting resin can be used as the resin material 5, the ultraviolet cut type translucent substrate 4 can be used. This will be specifically described below.

(第一実施形態)
図2は、本発明の第一実施形態に係る光学デバイス1の断面模式図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。図2に示すように、光学デバイス1は、リードフレーム2と、リードフレーム2の一方の表面に接合される光学チップ3と、リードフレーム2の他方の表面の側に設置される透光性基板4とを備える。光学チップ3はリードフレーム2側の表面に光学的活性領域6と、光学的活性領域6よりも外周側の四隅近傍に電極パッド7を備える。更に、電極パッド7と光学的活性領域6との間であり、光学的活性領域6を囲むように設置される土手8を備える。
(First embodiment)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the optical device 1 according to the first embodiment of the present invention. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 2, the optical device 1 includes a lead frame 2, an optical chip 3 bonded to one surface of the lead frame 2, and a translucent substrate installed on the other surface side of the lead frame 2. 4. The optical chip 3 includes an optically active region 6 on the surface on the lead frame 2 side and electrode pads 7 in the vicinity of the four corners on the outer peripheral side of the optically active region 6. Further, a bank 8 is provided between the electrode pad 7 and the optically active region 6 and is disposed so as to surround the optically active region 6.

土手8を設置することにより、樹脂材5を充填する際に樹脂材5が光学的活性領域6に流れ込むのを防止することができる。更に、透光性基板4と光学チップ3の間隙が土手8の高さ以上に縮まるのを防ぐことができる。なお、土手8と光学チップ3の間又は土手8と透光性基板4との間に隙間が形成されていてもよく、樹脂材5が土手8を超えて光学的活性領域6に流れ込まなければよい。土手8は、ガラス材料、プラスチック材料、金属材料等を使用することができる。その他、リードフレーム2、光学チップ3、透光性基板4、樹脂材5、突起電極9等の構成は、光学デバイスの基本構成においての説明と同様なので、これらの説明を省略する。   By installing the bank 8, the resin material 5 can be prevented from flowing into the optically active region 6 when the resin material 5 is filled. Furthermore, the gap between the translucent substrate 4 and the optical chip 3 can be prevented from shrinking beyond the height of the bank 8. A gap may be formed between the bank 8 and the optical chip 3 or between the bank 8 and the translucent substrate 4, and unless the resin material 5 flows over the bank 8 into the optically active region 6. Good. The bank 8 can use a glass material, a plastic material, a metal material, or the like. In addition, since the configuration of the lead frame 2, the optical chip 3, the translucent substrate 4, the resin material 5, the protruding electrode 9, and the like is the same as the description in the basic configuration of the optical device, the description thereof is omitted.

(第二実施形態)
図3は、本発明の第二実施形態に係る光学デバイス1の断面模式図である。第一実施形態と異なる点は、土手8を透光性基板4に設けた突条10により構成する点であり、その他は第一実施形態と同様である。以下、第一実施形態と異なる点について説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the optical device 1 according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the bank 8 is constituted by the ridges 10 provided on the translucent substrate 4, and the other points are the same as in the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals.

図3に示すように、透光性基板4は、電極パッド7と光学的活性領域6の間であり、光学的活性領域6を囲むように設けられる突条10を備える。突条10は、透光性基板4の型成形により形成することができる。突条10は第一実施形態における土手8として機能する。樹脂材5を充填する際に樹脂材5が光学的活性領域6に流れ込むのを防止することができる。また、透光性基板4と光学チップ3の間隙が一定以上に狭くなるのを防止することができる。更に、透光性基板4とは別に土手8の設置や位置合わせを行う必要がないので製造工程が簡素となる。その他の構成は、第一実施形態と同様なので説明を省略する。   As shown in FIG. 3, the translucent substrate 4 includes a protrusion 10 provided between the electrode pad 7 and the optically active region 6 so as to surround the optically active region 6. The ridge 10 can be formed by molding the translucent substrate 4. The ridge 10 functions as the bank 8 in the first embodiment. It is possible to prevent the resin material 5 from flowing into the optically active region 6 when the resin material 5 is filled. Further, it is possible to prevent the gap between the translucent substrate 4 and the optical chip 3 from being narrowed beyond a certain level. Furthermore, since it is not necessary to install and align the bank 8 separately from the translucent substrate 4, the manufacturing process is simplified. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

(第三実施形態)
図4は、本発明の第三実施形態に係る光学デバイス1の断面模式図である。第二実施形態と異なる点は、リードフレーム2と透光性基板4とが金属膜11を介して接合される点であり、その他の構成は第二実施形態と同様である。以下、第二実施形態と異なる点について説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the optical device 1 according to the third embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment is that the lead frame 2 and the translucent substrate 4 are joined via the metal film 11, and other configurations are the same as those of the second embodiment. Hereinafter, differences from the second embodiment will be described. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals.

図4に示すように、透光性基板4はリードフレーム2側の表面に金属膜11が形成され、金属膜11とリードフレーム2が接合される。金属膜11は、Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Cr等からなる金属材料を使用することができる。例えば、厚さ600ÅのCr、厚さ2000ÅのNi、厚さ1500ÅのAuからなるAu/Ni/Crの3層構造とすることができる。この金属膜11とリードフレーム2とを超音波接合や半田接合により接続することができる。例えば、リードフレーム2の接合面をAuやSnとし、リードフレーム2と金属膜11とを密着させて、加熱しながら加圧するとともに超音波を印加して金属間を接合することができる。また、印刷法やディスペンス法によりナノ銀を塗布して金属膜11を形成することができる。   As shown in FIG. 4, the translucent substrate 4 has a metal film 11 formed on the surface on the lead frame 2 side, and the metal film 11 and the lead frame 2 are joined. For the metal film 11, a metal material made of Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Cr, or the like can be used. For example, a three-layer structure of Au / Ni / Cr composed of Cr with a thickness of 600 mm, Ni with a thickness of 2000 mm, and Au with a thickness of 1500 mm can be formed. The metal film 11 and the lead frame 2 can be connected by ultrasonic bonding or solder bonding. For example, the bonding surface of the lead frame 2 can be made of Au or Sn, and the lead frame 2 and the metal film 11 can be brought into close contact with each other, pressurized while being heated, and ultrasonic waves can be applied to bond the metals together. Further, the metal film 11 can be formed by applying nano silver by a printing method or a dispensing method.

更に、透光性基板4とリードフレーム2の間の接合とリードフレーム2と光学チップ3の間の接合を同時に行うこともできる。この場合でも、透光性基板4に突条10が形成されているので、透光性基板4と光学チップ3との間隙を一定に維持することができる。このように、リードフレーム2と光学チップ3の間と、リードフレーム2と透光性基板4の間を、樹脂材5に加えて金属間接合により固定されるので、光学デバイス1の機械的強度が向上する。その他の構成は第二実施形態と同様なので、説明を省略する。   Further, the bonding between the translucent substrate 4 and the lead frame 2 and the bonding between the lead frame 2 and the optical chip 3 can be performed simultaneously. Even in this case, since the protrusions 10 are formed on the translucent substrate 4, the gap between the translucent substrate 4 and the optical chip 3 can be kept constant. As described above, since the space between the lead frame 2 and the optical chip 3 and the space between the lead frame 2 and the translucent substrate 4 are fixed by metal-to-metal bonding in addition to the resin material 5, the mechanical strength of the optical device 1 is increased. Will improve. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, description thereof is omitted.

(第四実施形態)
図5は、本発明の第四実施形態に係る光学デバイス1の断面模式図である。第三実施形態と異なる点は、樹脂材5が光学チップ3の裏面を覆って形成される点であり、その他の構成は第三実施形態と同様である。以下、主に第三実施形態と異なる点について説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an optical device 1 according to the fourth embodiment of the present invention. The difference from the third embodiment is that the resin material 5 is formed so as to cover the back surface of the optical chip 3, and the other configuration is the same as that of the third embodiment. Hereinafter, differences from the third embodiment will be mainly described. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals.

図5に示すように、樹脂材5は、透光性基板4の側面と、光学チップ3の側面と、光学チップ3の光学的活性領域6が形成される表面とは反対側の裏面を覆って形成される。これにより、光学チップ3の裏面及び側面が樹脂材5により完全に覆われるので、光学チップ3を汚染物質から保護することができる。また、樹脂材5に黒色顔料等を混入して樹脂材5に光を透過しない遮光性を付与することができる。これにより、外部から光学的活性領域6に入射するノイズ光や、外部に射出されるノイズ光を遮蔽することができる。その他の構成は第三実施形態と同様なので、説明を省略する。なお、第一実施形態から第三実施形態において、光学チップ3の裏面に樹脂材5を設置すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   As shown in FIG. 5, the resin material 5 covers the side surface of the translucent substrate 4, the side surface of the optical chip 3, and the back surface of the optical chip 3 opposite to the surface on which the optically active region 6 is formed. Formed. Thereby, since the back surface and side surface of the optical chip 3 are completely covered with the resin material 5, the optical chip 3 can be protected from contaminants. In addition, a black pigment or the like can be mixed into the resin material 5 to provide the resin material 5 with a light blocking property that does not transmit light. Thereby, noise light incident on the optically active region 6 from the outside and noise light emitted outside can be shielded. Since other configurations are the same as those of the third embodiment, description thereof is omitted. In addition, in 1st embodiment to 3rd embodiment, if the resin material 5 is installed in the back surface of the optical chip 3, the effect similar to this embodiment can be acquired.

(第五実施形態)
図6は、本発明の第五実施形態に係る光学デバイス1の模式的な斜視図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a schematic perspective view of the optical device 1 according to the fifth embodiment of the present invention. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals.

図6に示すように、光学デバイス1は本体部1aと本体部1aから突出するアウターリード2aからなる。アウターリード2aはリードフレーム2の樹脂材5から外部に突出する部分である。本体部1aは光学デバイス1からアウターリード2aを除いた部分である。本体部1aは、既に説明した第一実施形態から第四実施形態のいずれかの構成を有する。   As shown in FIG. 6, the optical device 1 includes a main body 1a and an outer lead 2a protruding from the main body 1a. The outer lead 2 a is a portion that protrudes outward from the resin material 5 of the lead frame 2. The main body 1a is a portion obtained by removing the outer lead 2a from the optical device 1. The main body 1a has the configuration of any of the first to fourth embodiments already described.

本体部1aは、透光性基板4の垂直方向から見る平面視で四角形の立方体形状を有する。立方体形状の側面Saから2本のアウターリード2aが突出し、対向する側面Sbから他の2本のアウターリード2aが突出する。他の2本のアウターリード2aは、側面Sbに直交する側面Sc、Sdに沿って屈曲して延設され、側面Saから突出する2本のアウターリード2aと同じ方向に配列する。つまり、4本のアウターリード2aは光学チップ3の表面と平行な平面内の一方向に集約的に配置される。言いかえると、4本のアウターリード2aは、その外端部が光学チップ3の表面と平行な平面内に一列状に形成される。この構成により、回路基板にアウターリード2aを一列に立設して組み付けることができるので、回路基板に占める光学デバイス1の面積が縮小し、回路基板上の素子の集約度が向上する。   The main body 1a has a quadrangular cubic shape in plan view as viewed from the vertical direction of the translucent substrate 4. Two outer leads 2a project from the cube-shaped side surface Sa, and the other two outer leads 2a project from the opposite side surface Sb. The other two outer leads 2a are bent and extended along the side surfaces Sc and Sd orthogonal to the side surface Sb, and are arranged in the same direction as the two outer leads 2a protruding from the side surface Sa. That is, the four outer leads 2 a are collectively arranged in one direction in a plane parallel to the surface of the optical chip 3. In other words, the four outer leads 2 a are formed in a line in a plane whose outer end is parallel to the surface of the optical chip 3. With this configuration, the outer leads 2a can be erected and assembled in a row on the circuit board, so that the area of the optical device 1 occupying the circuit board is reduced, and the degree of integration of elements on the circuit board is improved.

(第六実施形態)
図7は、本発明の第六実施形態に係る光学デバイス1の模式的な斜視図である。第五実施形態と異なる点は、アウターリード2aの形状であり、その他の点は第五実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a schematic perspective view of the optical device 1 according to the sixth embodiment of the present invention. The difference from the fifth embodiment is the shape of the outer lead 2a, and the other points are the same as in the fifth embodiment. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals.

図7に示すように、本体部1aは、透光性基板4の垂直方向から見る平面視で四角形の立方体形状を有する。立方体形状の側面Saから2本のアウターリード2aが突出し、対向する側面Sbから他の2本のアウターリード2aが突出する。そして、各アウターリード2aは光学チップ3の表面に直交する方向に屈曲する。この構成により、光学デバイス1を回路基板に組み付けたときに、光学デバイス1の高さを低く抑えることができる。そのためき、携帯機器や薄型化が求められる製品に好適である。   As shown in FIG. 7, the main body 1 a has a quadrangular cubic shape in plan view when viewed from the vertical direction of the translucent substrate 4. Two outer leads 2a project from the cube-shaped side surface Sa, and the other two outer leads 2a project from the opposite side surface Sb. Each outer lead 2 a is bent in a direction perpendicular to the surface of the optical chip 3. With this configuration, the height of the optical device 1 can be kept low when the optical device 1 is assembled to a circuit board. Therefore, it is suitable for portable devices and products that require thinning.

なお、以上の第五実施形態及び第六実施形態において、4本のアウターリード2aの例について説明したが、更に多数のアウターリード2a、即ち多数のリードフレーム2を形成するものであってもよい。   In the fifth and sixth embodiments described above, the example of the four outer leads 2a has been described. However, a larger number of outer leads 2a, that is, a number of lead frames 2 may be formed. .

(光学デバイスの基本的な製造方法)
図8は、本発明の光学デバイスの基本的な製造方法を表す工程図である。本発明の光学デバイスの基本的な製造方法は、リードフレームを準備するリードフレーム準備工程S0、光学チップの電極パッドに突起電極を形成する突起電極形成工程S1、光学チップをリードフレームに実装する光学チップ実装工程S2、光学チップとは反対側のリードフレームの上に透光性基板を設置する透光性基板設置工程S3、光学チップと透光性基板との間に樹脂材を充填する樹脂材充填工程S4、充填した樹脂材を固化する樹脂材固化工程S5を備える。なお、S0〜S4は各工程の工程順を表すものではない。光学チップ実装工程S2の後にリードフレーム準備工程S0を行ってもよいし、透光性基板設置工程S3の後に光学チップ実装工程S2を行ってもよい。
(Basic optical device manufacturing method)
FIG. 8 is a process diagram showing a basic manufacturing method of the optical device of the present invention. The basic manufacturing method of the optical device of the present invention includes a lead frame preparing step S0 for preparing a lead frame, a protruding electrode forming step S1 for forming a protruding electrode on the electrode pad of the optical chip, and an optical for mounting the optical chip on the lead frame. Chip mounting step S2, translucent substrate installation step S3 for installing a translucent substrate on a lead frame opposite to the optical chip, resin material for filling a resin material between the optical chip and the translucent substrate A filling step S4 and a resin material solidifying step S5 for solidifying the filled resin material are provided. Note that S0 to S4 do not represent the process order of each process. The lead frame preparation step S0 may be performed after the optical chip mounting step S2, or the optical chip mounting step S2 may be performed after the translucent substrate installation step S3.

具体的に説明する。リードフレーム準備工程S0では、金属板を打ち抜き法やエッチング法により櫛歯状の電極に形成する。突起電極形成工程S1では、光学チップの光学的活性領域よりも外周側の表面に形成される電極パッドに突起電極を形成する。突起電極は、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、或いはボールボンダによって形成する。光学チップ実装工程S2では、リードフレームに突起電極を介して光学チップを実装する。リードフレームと突起電極とのフリップチップ接合により実装することができる。透光性基板設置工程S3では、リードフレームの光学チップとは反対側に透光性基板を設置する。樹脂材充填工程S4では、光学チップと透光性基板の間であり光学活性領域よりも外周側に樹脂材を充填する。射出成型により樹脂材を充填することができる。樹脂材固化工程S5では、充填された樹脂材を固化して一体化する。   This will be specifically described. In the lead frame preparation step S0, a metal plate is formed on a comb-like electrode by a punching method or an etching method. In the protruding electrode forming step S1, protruding electrodes are formed on electrode pads formed on the outer peripheral surface of the optical chip from the optically active region. The protruding electrode is formed by vapor deposition, sputtering, plating, or ball bonder. In the optical chip mounting step S2, the optical chip is mounted on the lead frame via the protruding electrodes. It can be mounted by flip chip bonding between the lead frame and the protruding electrode. In the translucent substrate installation step S3, the translucent substrate is installed on the side of the lead frame opposite to the optical chip. In the resin material filling step S4, the resin material is filled between the optical chip and the translucent substrate and on the outer peripheral side of the optically active region. The resin material can be filled by injection molding. In the resin material solidification step S5, the filled resin material is solidified and integrated.

光学チップを実装するためのベース基板を必要としないので、光学デバイスを軽量化し、厚さを極めて薄く形成することができる。更に、ベース基板に光学チップを実装する必要がなく、製造工程が簡素化される。以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。   Since a base substrate for mounting the optical chip is not required, the optical device can be reduced in weight and can be formed extremely thin. Furthermore, it is not necessary to mount an optical chip on the base substrate, and the manufacturing process is simplified. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第七実施形態)
図9及び図10は、本発明の第七実施形態に係る光学デバイス1の各製造工程の説明図である。本実施形態では透光性基板に土手として機能する突条が形成される例である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Seventh embodiment)
9 and 10 are explanatory diagrams of each manufacturing process of the optical device 1 according to the seventh embodiment of the present invention. In the present embodiment, a protrusion that functions as a bank is formed on a translucent substrate. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals.

図9(S0)は、リードフレーム準備工程S0の説明図である。銅系合金材料や鉄ニッケル系合金系材料から成る板体を打ち抜き法やエッチング法により対向する櫛歯状の電極に形成する。図9(S1)は、突起電極形成工程S1の説明図である。光学チップ3の表面の中央部には光学的活性領域6が形成され、光学的活性領域6の外周側の表面には電極パッド7が形成される。電極パッド7の表面に突起電極9を形成する。光学チップ3は、フォトダイオード等の受光素子やLEDなどの発光素子が形成される半導体基板からなるベアーチップを使用する。光学的活性領域6は光の受光面又は発光面であり、電極パッド7はこの光学的活性領域6と同じ表面に形成される。   FIG. 9 (S0) is an explanatory diagram of the lead frame preparation step S0. A plate body made of a copper alloy material or an iron nickel alloy material is formed on the opposing comb-like electrodes by a punching method or an etching method. FIG. 9 (S1) is an explanatory diagram of the protruding electrode forming step S1. An optically active region 6 is formed at the center of the surface of the optical chip 3, and an electrode pad 7 is formed on the outer peripheral surface of the optically active region 6. A protruding electrode 9 is formed on the surface of the electrode pad 7. The optical chip 3 uses a bare chip made of a semiconductor substrate on which a light receiving element such as a photodiode and a light emitting element such as an LED are formed. The optically active region 6 is a light receiving surface or a light emitting surface, and the electrode pad 7 is formed on the same surface as the optically active region 6.

突起電極9は、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、或いはボールボンダによって形成することができる。突起電極9としてAu、Ag、Ni、Cu、半田等を使用することができる。例えばボールボンダによってAuスタッドバンプを形成することができる。具体的には、Au線の先端部を溶融してAuボールを形成し、電極パッド7にAuボールを超音波接合してAu線を切断する。例えば、直径が25μmのAu線を用いてスタッドバンプを形成すれば、突起電極9の高さを約60μmとすることができる。   The protruding electrode 9 can be formed by vapor deposition, sputtering, plating, or ball bonder. Au, Ag, Ni, Cu, solder, or the like can be used as the protruding electrode 9. For example, Au stud bumps can be formed by a ball bonder. Specifically, the tip of the Au wire is melted to form an Au ball, and the Au ball is ultrasonically bonded to the electrode pad 7 to cut the Au wire. For example, if a stud bump is formed using Au wire having a diameter of 25 μm, the height of the protruding electrode 9 can be set to about 60 μm.

図9(S2)は、光学チップ実装工程S2の説明図であり、上図が光学チップ3の表面の垂直方向から見る平面模式図であり、下図が断面模式図である。リードフレーム2と突起電極9とをフリップチップ接合して光学チップ3をリードフレーム2に実装する。具体的には、リードフレーム2と突起電極9とを密着させ、加圧及び加熱して超音波を印加し、リードフレーム2と突起電極9とをフリップチップ接合する。なお、超音波接合に代えて半田接合によりリードフレーム2と光学チップ3とを接続してもよい。   FIG. 9 (S2) is an explanatory diagram of the optical chip mounting step S2, in which the upper diagram is a schematic plan view seen from the vertical direction of the surface of the optical chip 3, and the lower diagram is a schematic sectional view. The optical chip 3 is mounted on the lead frame 2 by flip chip joining the lead frame 2 and the protruding electrode 9. Specifically, the lead frame 2 and the protruding electrode 9 are brought into close contact with each other, pressurized and heated to apply ultrasonic waves, and the lead frame 2 and the protruding electrode 9 are flip-chip bonded. The lead frame 2 and the optical chip 3 may be connected by solder bonding instead of ultrasonic bonding.

図10(S3)は、透光性基板設置工程S3の説明図である。上図が断面模式図であり、下図が平面模式図である。透光性基板4をリードフレーム2の光学チップ3とは反対側に設置する。透光性基板4の表面には突条10が形成され、突条10を光学チップ3側に向けて設置する。突条10は、光学チップ3の光学的活性領域6を取り囲み、突条10の頂部は光学チップ3の表面に当接してもよいし、隙間があってもよい。要するに、この後に充填される樹脂材5が光学的活性領域6に進入するのを防止できればよい。透光性基板4は、ガラス材料、プラスチック材料等を使用することができる。突条10は、基板材料の型成形により形成することができる。また、透光性基板4として特定波長の光を透過するフィルター機能を付与することができる。   FIG. 10 (S3) is explanatory drawing of translucent board | substrate installation process S3. The upper diagram is a schematic sectional view, and the lower diagram is a schematic plan view. The translucent substrate 4 is installed on the side of the lead frame 2 opposite to the optical chip 3. A protrusion 10 is formed on the surface of the translucent substrate 4, and the protrusion 10 is placed toward the optical chip 3 side. The ridge 10 surrounds the optically active region 6 of the optical chip 3, and the top of the ridge 10 may contact the surface of the optical chip 3 or there may be a gap. In short, it is only necessary to prevent the resin material 5 filled thereafter from entering the optically active region 6. The translucent substrate 4 can use a glass material, a plastic material, or the like. The ridge 10 can be formed by molding a substrate material. Further, the light-transmitting substrate 4 can be provided with a filter function that transmits light of a specific wavelength.

図10(S4)は、樹脂材充填工程S4の説明図である。樹脂材5を、光学チップ3及び透光性基板4の側面、光学チップ3と透光性基板4の間の突条10までの間隙、及び、光学チップ3の光学的活性領域6が形成される表面とは反対側の裏面に形成する。樹脂材5として熱硬化型又は紫外線硬化型の接着剤を使用することができる。樹脂材5として、黒色顔料等を混入して光を遮断する遮光性とするのが好ましい。遮光性の樹脂材5とすることにより、光学的活性領域6にノイズ光が入射する、或いは光学的活性領域6からノイズ光が射出されるのを防止することができる。次に、樹脂材固化工程S5において、加熱する或いは紫外線を照射して樹脂材5を固化する。次に、リードフレーム2の支持部を切断して4本に分離されるアウターリード2aを形成する。   FIG. 10 (S4) is an explanatory diagram of the resin material filling step S4. The resin material 5 is formed with the side surfaces of the optical chip 3 and the translucent substrate 4, the gap between the optical chip 3 and the translucent substrate 4, and the optically active region 6 of the optical chip 3. It is formed on the back surface opposite to the front surface. As the resin material 5, a thermosetting or ultraviolet curable adhesive can be used. It is preferable that the resin material 5 has a light blocking property to block light by mixing a black pigment or the like. By using the light-shielding resin material 5, it is possible to prevent noise light from entering the optically active region 6 or emitting noise light from the optically active region 6. Next, in the resin material solidification step S5, the resin material 5 is solidified by heating or irradiation with ultraviolet rays. Next, the support part of the lead frame 2 is cut to form the outer leads 2a separated into four.

このように、リードフレーム2を光学チップ3と透光性基板4の間に挟み込むようにして光学デバイス1を形成するので、光学チップ3を実装するためのベース基板が不要となり、光学デバイス1を軽量化し、かつ、薄く形成することができる。また、製造工程が簡素となり、低コスト化を図ることができる。   Thus, since the optical device 1 is formed so that the lead frame 2 is sandwiched between the optical chip 3 and the translucent substrate 4, a base substrate for mounting the optical chip 3 becomes unnecessary, and the optical device 1 can be It can be made lighter and thinner. In addition, the manufacturing process is simplified and the cost can be reduced.

なお、透光性基板4に突条10を形成することに代えて、透光性基板4とは別体の土手8を形成し、光学的活性領域6と電極パッド7との間であり、光学的活性領域6を囲むように設置する土手設置工程を設けることができる。また、透光性基板設置工程S3の後に、リードフレーム2と透光性基板4とを接合する接合工程を設けることができる。また、透光性基板4のリードフレーム2に対面する側の表面に予め金属膜11(図4を参照)を形成しておき、透光性基板設置工程S3の後に、この金属膜11とリードフレーム2とを金属間接合することができる。金属膜11は、Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Cr等からなる金属材料を使用する。例えば、Au/Ni/Crからなる3層構造とする。リードフレーム2と金属膜11とを密着させ、透光性基板4を加熱しながら押圧し、超音波を印加して接合する。これにより、光学チップ3とリードフレーム2と透光性基板4を強固に接合することができる。なお、透光性基板4としては、光学チップ3の半導体基板と熱膨張係数の近いガラスを使用することが好ましい。   Instead of forming the protrusions 10 on the translucent substrate 4, a bank 8 is formed separately from the translucent substrate 4, and between the optically active region 6 and the electrode pad 7, A bank installation step of installing so as to surround the optically active region 6 can be provided. Moreover, the joining process of joining the lead frame 2 and the translucent board | substrate 4 can be provided after translucent board | substrate installation process S3. Further, a metal film 11 (see FIG. 4) is formed in advance on the surface of the translucent substrate 4 facing the lead frame 2, and after the translucent substrate installation step S3, the metal film 11 and the lead The frame 2 can be joined between metals. The metal film 11 uses a metal material made of Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Cr or the like. For example, a three-layer structure made of Au / Ni / Cr is used. The lead frame 2 and the metal film 11 are brought into close contact with each other, the light-transmitting substrate 4 is pressed while being heated, and ultrasonic waves are applied to bond them. Thereby, the optical chip 3, the lead frame 2, and the translucent board | substrate 4 can be joined firmly. As the translucent substrate 4, it is preferable to use a glass having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor substrate of the optical chip 3.

また、透光性基板設置工程S3において、リードフレーム2の一方の表面に光学チップ3の突起電極9を密着させ、他方の表面を透光性基板4の金属膜11に密着させ、光学チップ実装工程S2を行って、リードフレーム2に光学チップ3と透光性基板4とを同時に接合することができる。この場合は、透光性基板4に予め突条10を形成しておく、或いは透光性基板4と光学チップ3の間に土手を挿入しておくことにより、突条10や土手8が戸当たりとなり、光学的活性領域6を囲む空間が潰れるのを防止することができる。   Further, in the translucent substrate installation step S3, the protruding electrode 9 of the optical chip 3 is brought into close contact with one surface of the lead frame 2, and the other surface is brought into close contact with the metal film 11 of the translucent substrate 4 to mount the optical chip. By performing step S2, the optical chip 3 and the translucent substrate 4 can be bonded to the lead frame 2 at the same time. In this case, the ridges 10 and the banks 8 can be opened by forming the ridges 10 on the translucent substrate 4 in advance or by inserting a bank between the translucent substrate 4 and the optical chip 3. It is possible to prevent the space surrounding the optically active region 6 from being crushed.

また、光学デバイス1を複数同時に形成することができる。即ち、光学チップ実装工程S2においてリードフレーム2に複数の光学チップ3を実装し、透光性基板設置工程S3において複数の光学チップ3に対応する外形の透光性基板4をリードフレーム2の光学チップ3とは反対側に設置する。更に、樹脂材充填工程S4において、複数の光学チップ3と透光性基板4の間であり各光学的活性領域6よりも外周側に樹脂材を充填し、樹脂材固化工程S5の後に、切断分離工程において個々の光学デバイス1に切断分離する。これにより、複数の光学デバイス1を同時に製造することができる。   In addition, a plurality of optical devices 1 can be formed simultaneously. That is, a plurality of optical chips 3 are mounted on the lead frame 2 in the optical chip mounting step S2, and the light-transmitting substrate 4 having an outer shape corresponding to the plurality of optical chips 3 is mounted on the lead frame 2 in the light transmitting substrate installation step S3. Installed on the opposite side of the chip 3. Further, in the resin material filling step S4, the resin material is filled between the plurality of optical chips 3 and the translucent substrate 4 and on the outer peripheral side of each optically active region 6, and after the resin material solidifying step S5, cutting is performed. In the separation step, the individual optical devices 1 are cut and separated. Thereby, the some optical device 1 can be manufactured simultaneously.

1 光学デバイス、1a 本体部
2 リードフレーム、2a アウターリード
3 光学チップ
4 透光性基板
5 樹脂材
6 光学的活性領域
7 電極パッド
8 土手
9 突起電極
10 突条
11 金属膜
12 本体部
Sa、Sb、Sc、Sd 側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical device, 1a Main body part 2 Lead frame, 2a Outer lead 3 Optical chip 4 Translucent substrate 5 Resin material 6 Optical active area 7 Electrode pad 8 Bank 9 Projection electrode 10 Projection 11 Metal film 12 Main body part Sa, Sb , Sc, Sd side

Claims (12)

リードフレームと、
前記リードフレームの一方の表面に接合される光学チップと、
前記リードフレームの他方の表面の側に設置される透光性基板と、
前記光学チップと前記透光性基板との間の外周部を封止する樹脂材と、を備え、
前記光学チップは前記リードフレームの側の表面に光学活性領域と前記光学活性領域よりも外周側に電極パッドとを備え、前記電極パッドが前記リードフレームに接合され
前記透光性基板は前記リードフレームの側の表面に金属膜が形成され、前記金属膜と前記リードフレームが接合される光学デバイス。
A lead frame;
An optical chip bonded to one surface of the lead frame;
A translucent substrate installed on the other surface side of the lead frame;
A resin material for sealing an outer peripheral portion between the optical chip and the translucent substrate,
The optical chip includes an optically active region on the surface of the lead frame side and an electrode pad on the outer peripheral side of the optically active region, and the electrode pad is bonded to the lead frame ,
The translucent substrate is a metal film is formed on the surface side of the lead frame, the metal film and the optical device lead frame Ru are bonded.
前記電極パッドと前記光学活性領域との間であり、前記光学活性領域を囲むように設置される土手を備える請求項1に記載の光学デバイス。   The optical device according to claim 1, further comprising a bank disposed between the electrode pad and the optically active region and surrounding the optically active region. 前記土手は、前記透光性基板に設けられる突条からなる請求項2に記載の光学デバイス。   The optical device according to claim 2, wherein the bank includes a protrusion provided on the translucent substrate. 前記電極パッドの上に突起電極が形成され、前記リードフレームと前記電極パッドとは前記突起電極を介して接合される請求項1〜のいずれか一項に記載の光学デバイス。 Wherein the projecting electrode on the electrode pads are formed, the optical device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lead frame and the electrode pads are bonded through the protruding electrode. 前記樹脂材は、前記透光性基板の側面と、前記光学チップの側面と、前記光学チップの前記光学活性領域が形成される表面とは反対側の裏面を覆って形成される請求項1〜のいずれか一項に記載の光学デバイス。 The resin material is formed to cover a side surface of the translucent substrate, a side surface of the optical chip, and a back surface opposite to a surface on which the optical active region of the optical chip is formed. 5. The optical device according to any one of 4 . 前記樹脂材は光を透過しない遮光性を有する請求項1〜のいずれか一項に記載の光学デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 5 having a light shielding property of the resin material which does not transmit light. 前記透光性基板は特定の波長の光を透過するフィルター機能を有する請求項1〜のいずれか一項に記載の光学デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 6, wherein said light-transmissive substrate having a filter function of transmitting light of a specific wavelength. 前記リードフレームの前記樹脂材から外部に突出するアウターリードは、前記光学チップの表面に直交する方向に屈曲する請求項1〜のいずれか一項に記載の光学デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 7 , wherein an outer lead protruding outward from the resin material of the lead frame is bent in a direction orthogonal to the surface of the optical chip. 前記リードフレームの前記樹脂材から外部に突出するアウターリードは、前記光学チップの表面と平行方向に集約的に配置される請求項1〜のいずれか一項に記載の光学デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 7 , wherein outer leads protruding outward from the resin material of the lead frame are collectively arranged in a direction parallel to the surface of the optical chip. 光学チップの光学活性領域よりも外周側の表面に形成される電極パッドに突起電極を形成する突起電極形成工程と、
リードフレームに前記突起電極を介して前記光学チップを実装する光学チップ実装工程と、
前記リードフレームの前記光学チップとは反対側に透光性基板を設置する透光性基板設置工程と、
前記透光性基板の前記リードフレームに対面する側の表面に金属膜が形成され、前記金属膜と前記リードフレームとを接合する接合工程と、
前記光学チップと前記透光性基板の間であり前記光学活性領域よりも外周側に樹脂材を充填する樹脂材充填工程と、
前記樹脂材を固化する樹脂材固化工程と、を備える光学デバイスの製造方法。
A protruding electrode forming step of forming a protruding electrode on an electrode pad formed on the outer peripheral surface of the optical chip than the optically active region;
An optical chip mounting step of mounting the optical chip through the protruding electrode to the lead frame,
A translucent substrate installation step of installing a translucent substrate on the opposite side of the lead frame from the optical chip;
A metal film is formed on the surface of the translucent substrate facing the lead frame, and a bonding step of bonding the metal film and the lead frame;
A resin material filling step of filling a resin material between the optical chip and the translucent substrate and on the outer peripheral side of the optically active region;
And a resin material solidifying step for solidifying the resin material.
前記光学活性領域と前記電極パッドとの間であり、前記光学活性領域を囲む土手を設置する土手設置工程を備える請求項10に記載の光学デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an optical device according to claim 10 , further comprising a bank installation step of installing a bank between the optically active area and the electrode pad and surrounding the optically active area. 前記光学チップ実装工程は、複数の前記光学チップを前記リードフレームに実装する工程であり、
前記樹脂材化工程の後に、個々の光学デバイスに切断分離する切断分離工程を備える請求項10又は11に記載の光学デバイスの製造方法。
The optical chip mounting step is a step of mounting a plurality of the optical chip to the lead frame,
After the resin material solid step, method for producing an optical device according to claim 10 or 11 comprising a cutting and separating step of cutting into individual optical devices.
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