JP6721361B2 - Optical sensor device and method of manufacturing optical sensor device - Google Patents

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Description

本発明は、光センサ装置及び光センサ装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical sensor device and a method of manufacturing an optical sensor device.

紫外線は人体に影響を及ぼす恐れのあるものとして代表的な要素である。紫外線は、皮膚や目に悪影響を与える波長帯を含むことから、身体の保護、影響の抑制に関する情報も多く出されている。こうした健康被害への事前予防や補助機能を持った製品は今後、さらに注目されると同時に著しい拡大が見込まれる分野である。半導体を利用したセンサも多く用いられ、紫外線に応答して検知に用いることも可能であることから、半導体紫外線センサも製品化されている。例えば、特許文献１には紫外線センサパッケージが記載されている。 Ultraviolet rays are a typical element that may affect the human body. Since ultraviolet rays include a wavelength band that adversely affects the skin and eyes, a lot of information about protection of the body and suppression of the influence is also issued. Products with such preventive measures against health damage and supplementary functions are fields that are expected to receive more attention and to expand significantly in the future. Many semiconductor sensors are used, and they can also be used for detection in response to ultraviolet rays. Therefore, semiconductor ultraviolet sensors have been commercialized. For example, Patent Document 1 describes an ultraviolet sensor package.

特開２００４−１７９２５８号公報JP, 2004-179258, A

しかしながら、特許文献１に記載の紫外線センサは、紫外線透過特性が安定せず、高い信頼性を得ることができなかった。 However, the ultraviolet ray sensor disclosed in Patent Document 1 is not stable in ultraviolet ray transmission characteristics, and thus high reliability cannot be obtained.

本発明は、上述の課題を解決する光センサ装置及び光センサ装置の作製方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical sensor device and a method for manufacturing the optical sensor device that solve the above problems.

本発明の一態様に係る光センサ装置は、素子実装部と、前記素子実装部に載置された光センサ素子と、前記光センサ素子に接続される第１接点と外部に接続される第２接点とを有するリードと、前記光センサ素子の受光面を少なくとも覆う樹脂封止部と、を備え、前記樹脂封止部は、樹脂と、前記樹脂中に分散されてなり硼珪酸系ガラスを含むガラスフィラーと、を有し、前記樹脂封止部は、３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲について４０％以上の透過率を有する。 An optical sensor device according to an aspect of the present invention includes an element mounting portion, an optical sensor element mounted on the element mounting portion, a first contact connected to the optical sensor element, and a second contact connected to the outside. A lead having a contact point; and a resin encapsulation portion that covers at least the light-receiving surface of the optical sensor element, the resin encapsulation portion including a resin and a borosilicate glass dispersed in the resin. The resin sealing part has a transmittance of 40% or more in the wavelength range of 300 nm to 400 nm.

上記の光センサ装置において、前記素子実装部の少なくとも一部が樹脂封止部から露出していてもよい。 In the above optical sensor device, at least a part of the element mounting portion may be exposed from the resin sealing portion.

上記の光センサ装置において、前記光センサ素子の受光面と反対側に実装基体部をさらに有してもよい。 The above optical sensor device may further include a mounting base portion on the side opposite to the light receiving surface of the optical sensor element.

上記の光センサ装置において、前記リード及び前記素子実装部は、前記実装基体部に組み込まれており、前記リードの第１接点、前記リードの第２接点及び前記素子実装部の載置面が、前記実装基体部から露出していてもよい。 In the above optical sensor device, the lead and the element mounting portion are incorporated in the mounting base portion, and the first contact of the lead, the second contact of the lead, and the mounting surface of the element mounting portion, It may be exposed from the mounting base portion.

上記の光センサ装置において、前記リードの前記第１接点が前記実装基体部の前記光センサ素子側の第１面に露出し、前記リードの前記第２接点が前記実装基体部の前記第１面と反対側の第２面に露出していてもよい。 In the above optical sensor device, the first contact of the lead is exposed on a first surface of the mounting base portion on the optical sensor element side, and the second contact of the lead is the first surface of the mounting base portion. It may be exposed on the second surface on the opposite side.

上記の光センサ装置において、前記素子実装部の載置面と反対側の面が、前記実装基体部から露出していてもよい。 In the above optical sensor device, a surface of the element mounting portion opposite to the mounting surface may be exposed from the mounting base portion.

上記の光センサ装置において、前記実装基体部が、セラミックあるいはプリント基板を含んでもよい。 In the above optical sensor device, the mounting substrate portion may include a ceramic or a printed board.

上記の光センサ装置において、前記実装基体部が、前記素子実装部から前記光センサ素子の受光方向に向かって拡径するキャビティを有してもよい。 In the above-described optical sensor device, the mounting base portion may have a cavity whose diameter increases from the element mounting portion in the light receiving direction of the optical sensor element.

上記の光センサ装置において、前記樹脂封止部が、３００ｎｍから３５０ｎｍの波長範囲について６０％以上の透過率を有してもよい。 In the above optical sensor device, the resin sealing portion may have a transmittance of 60% or more in a wavelength range of 300 nm to 350 nm.

上記の光センサ装置において、前記硼珪酸系ガラスは、全体の重量％の合計が１００％となる範囲において、組成として重量％換算で、以下の（１）〜（１０）の条件を満たしてもよい。
（１）ＳｉＯ２の重量比が６０〜７０％
（２）Ｂ２Ｏ３の重量比が５〜２０％
（３）Ｓｂ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（４）Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３の合計の重量比が３〜１０％
（５）ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの合計の重量比が５〜１５％
（６）Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏの合計の重量比が１０〜３０％
（７）ＣｕＯの重量比が１〜５％
（８）ＴｉＯ２の重量比が１〜５％
（９）Ｃｏ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１０）ＮｉＯの重量比が１〜５％ In the above optical sensor device, the borosilicate glass satisfies the following conditions (1) to (10) in terms of composition in terms of weight% in a range where the total weight% is 100%. Good.
(1) The weight ratio of SiO 2 is 60 to 70%
(2) The weight ratio of B 2 O 3 is 5 to 20%.
(3) The weight ratio of Sb 2 O 3 is 1 to 5%.
(4) The total weight ratio of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 is 3 to 10%.
(5) The total weight ratio of ZnO, MgO, CaO, and SrO is 5 to 15%.
(6) The total weight ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 10 to 30%.
(7) The weight ratio of CuO is 1 to 5%
(8) The weight ratio of TiO 2 is 1 to 5%
(9) The weight ratio of Co 2 O 3 is 1 to 5%.
(10) The weight ratio of NiO is 1 to 5%.

上記の光センサ装置において、前記硼珪酸系ガラスは、全体の重量％の合計が１００％となる範囲において、組成として重量％換算で、以下の（１１）〜（２０）の条件を満たしてもよい。
（１１）ＳｉＯ２の重量比が５０〜７０％
（１２）ＢａＯの重量比が１０〜３０％
（１３）Ｂ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１４）Ｓｂ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１５）Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３の合計の重量比が５〜１０％
（１６）Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏの合計の重量比が１０〜２０％
（１７）ＣｕＯの重量比が１〜５％
（１８）Ｃｏ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１９）ＮｉＯの重量比が１〜１０％ In the above optical sensor device, the borosilicate glass satisfies the following conditions (11) to (20) in terms of composition in terms of weight% in the range where the total weight% is 100%. Good.
(11) The weight ratio of SiO 2 is 50 to 70%
(12) The weight ratio of BaO is 10 to 30%.
(13) The weight ratio of B 2 O 3 is 1 to 5%.
(14) The weight ratio of Sb 2 O 3 is 1 to 5%.
(15) The total weight ratio of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 is 5 to 10%.
(16) The total weight ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 10 to 20%.
(17) The weight ratio of CuO is 1 to 5%
(18) The weight ratio of Co 2 O 3 is 1 to 5%.
(19) NiO weight ratio is 1-10%

上記の光センサ装置において、前記ガラスフィラーは、粒径が０．５μｍから２０μｍであってもよい。 In the above optical sensor device, the glass filler may have a particle size of 0.5 μm to 20 μm.

本発明の一態様に係る光センサ装置の製造方法は、上記の光センサ装置の製造方法であって、３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲について４０％以上の透過率を有する硼珪酸系ガラスを粉砕してガラスフィラーを作製する工程と、前記ガラスフィラーを混合した樹脂を、成型したタブレットを用いて、トランスファーモールド法により光センサ素子の周囲に封止する工程と、を有する。 A method of manufacturing an optical sensor device according to an aspect of the present invention is the method of manufacturing an optical sensor device described above, in which borosilicate glass having a transmittance of 40% or more in a wavelength range of 300 nm to 400 nm is crushed. The method includes a step of producing a glass filler and a step of sealing a resin mixed with the glass filler around a photosensor element by a transfer molding method using a molded tablet.

本発明によれば、高い信頼性をもち紫外線を透過する特性を有する光センサ装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical sensor device having a highly reliable property of transmitting ultraviolet rays.

本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係る光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing typically composition of an optical sensor device concerning one mode of the present invention. 本発明の実施例Ａによる光センサ装置のスペクトル特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the spectral characteristics of the optical sensor device according to Example A of the present invention. 従来公知の光センサ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventionally well-known optical sensor apparatus typically. 本発明の実施例Ｂによる光センサ装置のスペクトル特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the spectral characteristics of the optical sensor device according to Example B of the present invention.

以下、本発明の実施形態である光センサ装置の製造方法について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, a method for manufacturing an optical sensor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
Note that, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there may be a case where the featured portions are enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective constituent elements are not necessarily the same as the actual ones. Absent.

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の光センサ装置１１の模式的な縦断面図である。
光センサ装置１１は、素子実装部７と、光センサ素子４と、リード６ａ、６ｂと、樹脂封止部１と、を有する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of an optical sensor device 11 of this embodiment.
The optical sensor device 11 includes an element mounting portion 7, an optical sensor element 4, leads 6a and 6b, and a resin sealing portion 1.

素子実装部７は、光センサ素子４を載置する。図１では、光センサ素子４はダイアタッチ剤３により素子実装部７へ固着されている。素子実装部７は通常リード６ａ、６ｂと同じ材質から形成されており、ダイパッドとも呼ばれる。 The element mounting portion 7 mounts the optical sensor element 4. In FIG. 1, the optical sensor element 4 is fixed to the element mounting portion 7 by the die attach agent 3. The element mounting portion 7 is usually made of the same material as the leads 6a and 6b, and is also called a die pad.

光センサ素子４は、光を受光し、受光した光を電気信号に置き換える。光センサ素子４の上面には、図示略の電極が設けられている。 The optical sensor element 4 receives light and replaces the received light with an electric signal. An electrode (not shown) is provided on the upper surface of the optical sensor element 4.

リード６ａ、６ｂは、光センサ素子４と外部装置（図示略）を接続する。リード６ａ及び６ｂを介して、電気信号が外部に出力される。
図１では、ワイヤー５により光センサ素子４に設けられた電極とリード６ａ、６ｂとは電気的に接続されている。リード６ａ、６ｂの光センサ素子４側の接点を第１接点６ａ１、６ｂ１、外部端子側の接点を第２接点６ａ２、６ｂ２という。第２接点６ａ２、６ｂ２は、後述する樹脂封止部１より外部へ露出しており、外部端子として機能する。 The leads 6a and 6b connect the optical sensor element 4 and an external device (not shown). An electric signal is output to the outside via the leads 6a and 6b.
In FIG. 1, the electrodes provided on the optical sensor element 4 and the leads 6a and 6b are electrically connected by a wire 5. The contacts of the leads 6a and 6b on the optical sensor element 4 side are called first contacts 6a1 and 6b1, and the contacts on the external terminal side are called second contacts 6a2 and 6b2. The second contacts 6a2 and 6b2 are exposed to the outside from the resin sealing portion 1 described later and function as external terminals.

樹脂封止部１は、光センサ素子４の受光面を少なくとも覆う外装パッケージである。
図１では、樹脂封止部１は、光センサ素子４と、素子実装部７と、光センサ素子４とワイヤー５により接続されたリード６ａ、６ｂの一部と、を覆っている。 The resin sealing portion 1 is an exterior package that covers at least the light receiving surface of the optical sensor element 4.
In FIG. 1, the resin sealing portion 1 covers the optical sensor element 4, the element mounting portion 7, and a part of the leads 6 a and 6 b connected to the optical sensor element 4 by the wire 5.

樹脂封止部１は、樹脂と、ガラスフィラーとを有する。ガラスフィラーは、組成の調整をすることにより紫外線透過特性を有している硼珪酸系ガラスを粉砕してなる。ガラスフィラーは、樹脂中に分散混合されている。 The resin sealing portion 1 has a resin and a glass filler. The glass filler is formed by crushing borosilicate glass having an ultraviolet transmitting property by adjusting the composition. The glass filler is dispersed and mixed in the resin.

ガラスフィラーの粒径は、０．５μｍから２０μｍであることが好ましい。ガラスフィラーの粒径がこの範囲であれば、樹脂中への分散性を高めることができる。 The particle size of the glass filler is preferably 0.5 μm to 20 μm. When the particle size of the glass filler is within this range, dispersibility in the resin can be enhanced.

ガラスフィラーの粒径はレーザー回折・散乱法を用いて測定する。レーザー回折・散乱法は、移動する測定対象へレーザー光を照射してガラスフィラーが通過する際の回折散乱像の光強度と光分布から粒径を計測する方法である。ガラスフィラーを自然落下させ、落下するガラスフィラーにレーザー光を照射することで、粒径を測定する。 The particle size of the glass filler is measured using a laser diffraction/scattering method. The laser diffraction/scattering method is a method of irradiating a moving measurement object with laser light and measuring the particle size from the light intensity and light distribution of a diffraction/scattering image when the glass filler passes through. The particle size is measured by allowing the glass filler to fall naturally and irradiating the falling glass filler with laser light.

封止樹脂には、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、及び、これらの混合物、または、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレンなど透光性を有する樹脂を用いることができる。 The sealing resin may be, for example, an epoxy resin, a silicone resin, an acrylic resin, a urethane resin, a melamine resin, a urea resin, a phenol resin, a fluororesin, and a mixture thereof, or a light-transmitting material such as polyamide, polycarbonate, or polystyrene. The resin which has can be used.

樹脂封止部１は、３００ｎｍから４００ｎｍの紫外線波長領域の光を比較的高い透過率で透過する。比較的高い透過率とは、少なくとも４０％以上の透過率を有する。 The resin sealing portion 1 transmits light in the ultraviolet wavelength range of 300 nm to 400 nm with a relatively high transmittance. A relatively high transmittance has a transmittance of at least 40% or more.

上記範囲の透過率を示す硼珪酸系ガラスの組成の一例として、全体の重量％の合計が１００％となる範囲において、組成として重量％換算で、以下の（１）〜（１０）の条件を満たすものが挙げられる。
（１）ＳｉＯ２の重量比が６０〜７０％
（２）Ｂ２Ｏ３の重量比が５〜２０％
（３）Ｓｂ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（４）Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３の合計の重量比が３〜１０％
（５）ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの合計の重量比が５〜１５％
（６）Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏの合計の重量比が１０〜３０％
（７）ＣｕＯの重量比が１〜５％
（８）ＴｉＯ２の重量比が１〜５％
（９）Ｃｏ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１０）ＮｉＯの重量比が１〜５％ As an example of the composition of the borosilicate glass showing the transmittance in the above range, the following conditions (1) to (10) are calculated in terms of weight% in the range where the total weight% is 100%. There are things to meet.
(1) The weight ratio of SiO 2 is 60 to 70%
(2) The weight ratio of B 2 O 3 is 5 to 20%.
(3) The weight ratio of Sb 2 O 3 is 1 to 5%.
(4) The total weight ratio of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 is 3 to 10%.
(5) The total weight ratio of ZnO, MgO, CaO, and SrO is 5 to 15%.
(6) The total weight ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 10 to 30%.
(7) The weight ratio of CuO is 1 to 5%
(8) The weight ratio of TiO 2 is 1 to 5%
(9) The weight ratio of Co 2 O 3 is 1 to 5%.
(10) The weight ratio of NiO is 1 to 5%.

また、上記範囲の透過率を示す硼珪酸系ガラスの組成の別の例として、全体の重量％の合計が１００％となる範囲において、組成として重量％換算で、以下の（１１）〜（１９）の条件を満たすものが挙げられる。
（１１）ＳｉＯ２の重量比が５０〜７０％
（１２）ＢａＯの重量比が１０〜３０％
（１３）Ｂ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１４）Ｓｂ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１５）Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３の合計の重量比が５〜１０％
（１６）Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏの合計の重量比が１０〜２０％
（１７）ＣｕＯの重量比が１〜５％
（１８）Ｃｏ２Ｏ３の重量比が１〜５％
（１９）ＮｉＯの重量比が１〜１０％ In addition, as another example of the composition of the borosilicate glass showing the transmittance in the above range, the following (11) to (19) are calculated as the composition by weight in the range where the total of the total weight% is 100%. ) That meet the conditions of.
(11) The weight ratio of SiO 2 is 50 to 70%
(12) The weight ratio of BaO is 10 to 30%.
(13) The weight ratio of B 2 O 3 is 1 to 5%.
(14) The weight ratio of Sb 2 O 3 is 1 to 5%.
(15) The total weight ratio of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 is 5 to 10%.
(16) The total weight ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 10 to 20%.
(17) The weight ratio of CuO is 1 to 5%
(18) The weight ratio of Co 2 O 3 is 1 to 5%.
(19) NiO weight ratio is 1-10%

上記の条件を満たす硼珪酸系ガラス（実施例Ａ、実施例Ｂ）及び上記条件を満たさない硼珪酸系ガラス（比較例１、比較例２）の紫外線透過特性及び信頼性を測定した結果を表１に示す。 The results of measuring the UV transmission characteristics and reliability of borosilicate glass satisfying the above conditions (Examples A and B) and borosilicate glass not satisfying the above conditions (Comparative Examples 1 and 2) are shown. Shown in 1.

Figure 0006721361
Figure 0006721361

実施例Ａおよび実施例Ｂの組成では、紫外線透過特性と信頼性（耐候性）の両方を満足する特性が得られている。比較例１の組成では、紫外線透過特性は満足するものの信頼性はやや劣る。そして、比較例２の組成では、紫外線透過特性と信頼性の両方が実施例Ａに比べ劣る。 With the compositions of Examples A and B, the characteristics satisfying both the ultraviolet transmission characteristics and the reliability (weather resistance) were obtained. The composition of Comparative Example 1 satisfies the ultraviolet ray transmission characteristics but is slightly inferior in reliability. Then, the composition of Comparative Example 2 is inferior to that of Example A in both the ultraviolet ray transmission characteristics and the reliability.

また実施例Ａ及び実施例Ｂの組成の樹脂封止部１を用いた光センサ装置１１の光透過スペクトル特性を測定した結果を示す。図９は実施例Ａによる光センサ装置のスペクトル特性を示す図であり、図１１は実施例Ｂによる光センサ装置のスペクトル特性を示す図である。横軸は波長であり、縦軸は透過率である。 Moreover, the result of having measured the light transmission spectrum characteristic of the optical sensor device 11 using the resin sealing part 1 of the composition of Example A and Example B is shown. FIG. 9 is a diagram showing the spectral characteristic of the optical sensor device according to the example A, and FIG. 11 is a diagram showing the spectral characteristic of the optical sensor device according to the example B. The horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents transmittance.

図９に示すように、実施例Ａの組成の樹脂封止部は、３００ｎｍから４００ｎｍの紫外線波長範囲において４０％以上の透過率を有する。すなわち、高い耐候性を有する。このことは、表１の検討でも確認されている。 As shown in FIG. 9, the resin-sealed portion having the composition of Example A has a transmittance of 40% or more in the ultraviolet wavelength range of 300 nm to 400 nm. That is, it has high weather resistance. This is confirmed by the examination of Table 1.

また図１１に示すように、実施例Ｂの組成の樹脂封止部は、３００ｎｍから３５０ｎｍの紫外線波長範囲において６０％以上の透過率を有する。すなわち、高い耐候性を有する。このことは、表１の検討でも確認されている。 Further, as shown in FIG. 11, the resin-sealed portion having the composition of Example B has a transmittance of 60% or more in the ultraviolet wavelength range of 300 nm to 350 nm. That is, it has high weather resistance. This is confirmed by the examination of Table 1.

実施例Ａ及び実施例Ｂにおける各成分の機能について説明する。
ＳｉＯ２、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３（実施例Ａにおける条件（１）〜（３）及び実施例Ｂにおける条件（１１）〜（１４））は、ガラスの骨格を主として形成している。透過スペクトル特性全体の形状に影響を及ぼし、信頼性と耐候性の決定要因の一つである。 The function of each component in Example A and Example B will be described.
SiO 2 , BaO, B 2 O 3 , and Sb 2 O 3 (conditions (1) to (3) in Example A and conditions (11) to (14) in Example B) mainly form a glass skeleton. ing. It affects the overall shape of the transmission spectrum and is one of the determinants of reliability and weather resistance.

ＳｉＯ２は、ガラスの主骨格を形成する。信頼性向上に最も寄与する。ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、ガラスの補助骨格を担う。
ＢａＯは、紫外線部分の透過スペクトル特性のシャープな立ち上がり特性に影響を及ぼす。ＢａＯが添加されている実施例Ｂは、紫外線部分の透過スペクトルがシャープに立ち上がっている。
Ｂ２Ｏ３は、耐候性を中心とした信頼性に影響を及ぼす。添加量が増えすぎると信頼性低下に繋がる。実施例Ｂは、実施例ＡよりＢ２Ｏ３の添加量が少なく、高い信頼性が得られている。
Ｓｂ２Ｏ３は、耐候性を中心とした信頼性に影響する。 SiO 2 forms the main skeleton of glass. Most contributes to reliability improvement. BaO, B 2 O 3 , and Sb 2 O 3 serve as an auxiliary skeleton of glass.
BaO affects the sharp rising characteristic of the transmission spectrum characteristic in the ultraviolet region. In Example B to which BaO was added, the transmission spectrum in the ultraviolet region sharply rises.
B 2 O 3 affects reliability centered on weather resistance. If the amount added is too large, reliability will be reduced. In Example B, the amount of B 2 O 3 added was smaller than in Example A, and high reliability was obtained.
Sb 2 O 3 affects reliability centered on weather resistance.

またＡｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３の合計（実施例Ａの条件（４）、実施例Ｂの条件（１５））、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの合計（実施例Ａの条件（５）、）及びＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏの合計（実施例Ａの条件（６）、実施例Ｂの条件（１６））は、樹脂とガラスフィラーの混合時の透過率の調整を担う。これらは特性の微妙な調整を担う成分であり樹脂の特性と細かく合わせることにより、樹脂と混合した後の透過率の減少を防ぐ。 Also, the total of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 (condition (4) of Example A, condition (15) of Example B), total of ZnO, MgO, CaO, and SrO (implementation). The condition (5) of Example A) and the total of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O (condition (6) of Example A, condition (16) of Example B) are the same as those of the resin and the glass filler. Responsible for adjusting the transmittance during mixing. These are components that play a delicate adjustment of the characteristics, and by finely matching with the characteristics of the resin, a decrease in the transmittance after mixing with the resin is prevented.

最後に、ＣｕＯ、ＴｉＯ２、Ｃｏ２Ｏ３及びＮｉＯ（実施例Ａの条件（７）〜（１０）、実施例Ｂの条件（１７）〜（１９））は、可視光の透過、吸収のコントロールを担う。
例えば、実施例ＢではＴｉ、Ｃｅが混入していない。そのため、可視光の吸収が高まり紫外線透過スペクトル形状は可視光に透過特性の無いスペクトル幅の狭いキレのある性質が得られている。 Finally, CuO, TiO 2 , Co 2 O 3 and NiO (conditions (7) to (10) of Example A and conditions (17) to (19) of Example B) are used to transmit and absorb visible light. Take control.
For example, in Example B, Ti and Ce are not mixed. Therefore, absorption of visible light is enhanced, and the ultraviolet transmission spectrum shape has a characteristic that the visible light has no transmission characteristic and has a narrow spectral width.

（製造方法）
以下、本実施形態にかかる光センサ装置の製造方法について説明する。本実施形態にかかる光センサ装置の製造方法は、ガラスフィラーを作製する工程と、ガラスフィラーを混合した樹脂を、光センサ素子の周囲に封止する工程と、を有する。 (Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the optical sensor device according to the present embodiment will be described. The method for manufacturing an optical sensor device according to this embodiment includes a step of producing a glass filler and a step of sealing a resin mixed with the glass filler around the optical sensor element.

ガラスフィラーは、粗粉砕後のガラスをジェットミル装置等で微細化して得られる。粗粉砕後のガラスは、大小様々な粒子径が含まれる。ジェットミル装置等で、ガラス同士がぶつかることで、微細化したガラスフィラーとなる。ガラスフィラーの粒径は、レーザー回折・散乱法で計測し、所望の径に近づくまで行う。そして、レーザー回折・散乱法で所望の粒子径に近づけた後に、所定のサイズのメッシュを通過させて、所望の粒径のガラスフィラーが得られる。 The glass filler is obtained by coarsely crushing glass into fine particles by a jet mill device or the like. The coarsely crushed glass contains various particle sizes. When the glass hits each other with a jet mill device or the like, it becomes a fine glass filler. The particle size of the glass filler is measured by the laser diffraction/scattering method, and the measurement is performed until the particle size approaches the desired size. Then, after the particle size is brought close to a desired particle size by a laser diffraction/scattering method, a glass filler having a desired particle size is obtained by passing through a mesh having a predetermined size.

粗粉砕する前のガラスは、還元雰囲気で作製することが好ましい。還元雰囲気でガラスを作製することで、ガラスの透過率を高めることができる。 The glass before coarsely crushing is preferably produced in a reducing atmosphere. By making glass in a reducing atmosphere, the transmittance of glass can be increased.

粉砕した後のガラスフィラーを樹脂に混合して練り、脱泡と相溶化を行いペースト状態またはスラリー状態にし、ガラスフィラーが混合した液状樹脂形態をえる。光センサ素子が実装されたリードフレームまたは基板を樹脂封止型へセットした後、液状樹脂形態としたガラスフィラー入り樹脂を充填した後に硬化させてパッケージ形態を得る。 The crushed glass filler is mixed with a resin and kneaded, and then defoamed and compatibilized into a paste state or a slurry state to obtain a liquid resin form in which the glass filler is mixed. A lead frame or substrate on which the optical sensor element is mounted is set in a resin-sealed mold, and a resin containing a glass filler in a liquid resin form is filled and then cured to obtain a package form.

この際に、製造方法の一例として、紫外線透過特性を有したガラスを微粉砕してガラスフィラーとしたものを樹脂中へ分散混合してから成型したタブレットとし、トランスファーモールド法を用いて光センサ素子の周囲を封止することで樹脂封止部１をパッケージとすることができる。 At this time, as an example of a manufacturing method, a tablet having a glass having an ultraviolet ray transmitting property finely pulverized into a glass filler is dispersed and mixed in a resin and molded into a tablet, and an optical sensor element using a transfer molding method is used. The resin-sealed portion 1 can be packaged by sealing the surrounding area.

以下、従来の例と比較しながら、本発明の効果について説明する。
図１０は、特許文献１に記載された紫外線センサパッケージの断面図の一例である。金属ステム１０４はガラス等で絶縁されたリード１１３を端子として固定している。リード１１３はステム表面に一端が露出している。金属ステム１０４上には半導体からなる受光素子１０６がマウントされている。受光素子１０６上面に設けられた電極と露出するリード１１３の一端とは、金属製のワイヤー１１４で電気的に接続されている。 Hereinafter, the effect of the present invention will be described in comparison with a conventional example.
FIG. 10 is an example of a cross-sectional view of the ultraviolet sensor package described in Patent Document 1. The metal stem 104 fixes the lead 113 insulated by glass or the like as a terminal. One end of the lead 113 is exposed on the surface of the stem. A light receiving element 106 made of a semiconductor is mounted on the metal stem 104. The electrode provided on the upper surface of the light receiving element 106 and one end of the exposed lead 113 are electrically connected by a metal wire 114.

金属ステム１０４には、同じ材質の金属からなるキャップ１０２が固着されている。キャップ１０２は中央が開孔している。開孔には、コバールガラスからなる円板１０３が固定されている。コバールガラスからなる円板１０３は紫外線を透過する性質を有している。外部からの光は円板１０３を通して受光素子１０６へ入射する。受光素子１０６で発生した起電力は、ワイヤー１１４を介してリード１１３を通じて外部接続端子等へ伝えられる。 A cap 102 made of metal of the same material is fixed to the metal stem 104. The cap 102 has an opening at the center. A disk 103 made of Kovar glass is fixed to the opening. The disk 103 made of Kovar glass has a property of transmitting ultraviolet rays. Light from the outside enters the light receiving element 106 through the disc 103. The electromotive force generated in the light receiving element 106 is transmitted to the external connection terminal or the like through the lead 113 via the wire 114.

受光素子１０６は、紫外線の波長帯に感度を持つ特性を有する。コバールガラスからなる円板１０３を通して受光素子１０６へ入射する光に含まれる紫外線を検出することが可能となる。 The light receiving element 106 has a characteristic of being sensitive to the wavelength band of ultraviolet rays. Ultraviolet rays contained in the light incident on the light receiving element 106 can be detected through the disc 103 made of Kovar glass.

特許文献１に記載された光センサ装置は、金属ステム１０４とキャップ１０２により構成されている。また金属ステム１０４とキャップ１０２とはシームレスに固着する必要がある。外部リード端子を設ける為に、金属ステム１０４に開孔箇所を設け金属製のリード１１３を埋め込んだ後、ガラス等で溶融固着させる必要がある。またキャップ１０２は中央を凹ませ、且つ開孔させる必要がある。また、コバールガラスを開孔に組み込む必要がある。 The optical sensor device described in Patent Document 1 includes a metal stem 104 and a cap 102. Further, the metal stem 104 and the cap 102 need to be fixed to each other seamlessly. In order to provide an external lead terminal, it is necessary to provide a hole in the metal stem 104, embed the metal lead 113 therein, and then melt and fix it with glass or the like. Further, the cap 102 needs to have a recessed center and an open hole. It is also necessary to incorporate Kovar glass into the aperture.

コバールガラスは小さく円板状であるので、加工と組み込みにも手間を必要とする。そして、これらの加工と組み立ては個々に行わなければならず、この様なパッケージ構造は、高価なものとなると同時に組立にも手間を要する。 Since Kovar glass is small and disk-shaped, it takes time to process and assemble it. Then, these processes and assembling must be performed individually, and such a package structure is expensive and requires time and effort for assembling.

そのため、特許文献１に記載された光センサ装置は、小型化、薄型化することが難しく、大幅にデザインを変更することが困難である。携帯性の求められる近年の半導体パッケージの場合、小型化や薄型化を求められることが多い。しかしながら、金属ステム１０４やキャップ１０２を充分に小型、薄型化することは難しい。また金属ステム１０４を開孔してリード端子を組み込むことや、コバールガラス円板を小さく加工するとともに組み込むことは、さらに難しい。価格もより高価なものとなる。 Therefore, it is difficult to reduce the size and thickness of the optical sensor device described in Patent Document 1, and it is difficult to significantly change the design. In recent years, semiconductor packages that are required to have portability are often required to be smaller and thinner. However, it is difficult to make the metal stem 104 and the cap 102 sufficiently small and thin. Further, it is more difficult to open the metal stem 104 to incorporate a lead terminal, or to process a Kovar glass disc into a small size and incorporate it. The price will also be more expensive.

特許文献１に記載された光センサ装置は、金属製のキャップ１０２中央にコバールガラスからなる透過性の窓を有する。コバールガラスは受光素子１０６の直上方向に固定されていることから、受光素子１０６は直上方向から入射する光を検出することは可能なものの、斜め方向から入射する光を検出できない。そのため、検出範囲の狭い指向角特性となる。 The optical sensor device described in Patent Document 1 has a transparent window made of Kovar glass in the center of the metal cap 102. Since Kovar glass is fixed right above the light receiving element 106, the light receiving element 106 can detect light incident from directly above, but cannot detect light incident obliquely. Therefore, the directivity angle characteristic has a narrow detection range.

一方、小型化、薄膜化という点のみに注目すると、半導体パッケージ構造が知られている。半導体パッケージ構造は、樹脂モールドにより半導体素子を封止した構造である。例えば、金属製リードからなるリード端子と素子実装部を持ち、樹脂モールドにより封止したパッケージや、耐熱性を有したプリント基板やセラミック基板にメタライズにより配線を設けて外部接続端子や素子実装部としたパッケージが知られている。こうした樹脂封止パッケージは、小型化や薄型化を行うことができる。また大量生産が確立した材料構成と設備と組み立て方法とを持つことで、高価になることを抑えることができている。 On the other hand, a semiconductor package structure is known, focusing only on the points of downsizing and thinning. The semiconductor package structure is a structure in which a semiconductor element is sealed with a resin mold. For example, a package that has lead terminals made of metal leads and an element mounting part and is sealed with a resin mold, or provided with wiring by metallization on a heat-resistant printed circuit board or ceramic substrate and external connection terminals and element mounting parts. Known packages. Such a resin-sealed package can be made smaller and thinner. Further, by having a material composition, equipment, and an assembling method that have been established for mass production, it is possible to prevent the cost from becoming high.

しかしながら、樹脂封止構造によるパッケージにより、外部からの光を受光するためには、透光性の高い透明エポキシ樹脂を使うことが必要である。しかしながら、透光性の高い透明エポキシ樹脂は熱や水分や紫外線に弱い。また、熱によって樹脂の分解劣化が発生すると樹脂の変色を生じる。変色は光の吸収も招く為、透光性は低下する。外部から入射する光は樹脂中で減衰してしまい、受光素子へ受光される光強度が低下するので受光感度の低下に繋がる。熱に曝され続けることで樹脂は脆化し、クラックや剥離などの症状を発生するのでパッケージの故障、破壊へと繋がる。 However, in order to receive light from the outside due to the package having the resin sealing structure, it is necessary to use a transparent epoxy resin having high translucency. However, a highly transparent transparent epoxy resin is vulnerable to heat, moisture and ultraviolet rays. Further, when the resin is decomposed and deteriorated by heat, the resin is discolored. The discoloration also causes the absorption of light, so that the translucency is reduced. Light incident from the outside is attenuated in the resin and the intensity of light received by the light receiving element is reduced, leading to a reduction in light receiving sensitivity. Continued exposure to heat causes the resin to become brittle, causing symptoms such as cracks and peeling, leading to package failure and destruction.

これに対し、本実施形態に係る光センサ装置１１は、硼珪酸系ガラスをフィラー化したガラスフィラーを樹脂中へ分散混合した樹脂を用いる封止構造により、樹脂封止構造でありながら通常は透過し得ない３００ｎｍから４００ｎｍの波長領域の紫外線を、４０％以上の透過率で透過することができる（実施例Ａ）。また材料組成によっては、３００ｎｍから３５０ｍの紫外線波長領域の透過率を６０％以上とすることが可能である。 On the other hand, the optical sensor device 11 according to the present embodiment has a sealing structure that uses a resin in which a borosilicate glass-based glass filler is dispersed and mixed in a resin. Ultraviolet rays in the wavelength range of 300 nm to 400 nm, which cannot be achieved, can be transmitted with a transmittance of 40% or more (Example A). Depending on the material composition, it is possible to set the transmittance in the ultraviolet wavelength region of 300 nm to 350 m to 60% or more.

またガラスフィラーを樹脂に分散することで、樹脂の膨張係数を３０％以上減少することができる。さらに、硼珪酸系ガラスは、耐熱性だけでなく、高温高湿環境に対する耐候性にも高い信頼性を有する。そのため、高い信頼性を有した樹脂封止構造のパッケージを得ることができる。 Further, by dispersing the glass filler in the resin, the expansion coefficient of the resin can be reduced by 30% or more. Further, the borosilicate glass has high reliability not only in heat resistance but also in weather resistance against a high temperature and high humidity environment. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable package having a resin sealing structure.

また樹脂封止構造とすることで、光センサ装置の小型化、薄膜化を行うことができる。樹脂封止構造は、製造が容易であり低コスト化が実現できる。 Further, by using the resin-sealed structure, the optical sensor device can be downsized and thinned. The resin sealing structure is easy to manufacture and can realize cost reduction.

また本実施形態にかかる光センサ装置は、光センサ素子の直上方向だけではなく斜め方向から入射する光に対しても紫外線透過特性が得られた光を受光することができる。受光面が広いため、広い指向角をもった光センサ装置を実現できる。 In addition, the optical sensor device according to the present embodiment can receive the light having the ultraviolet transmission characteristics even for the light that is incident not only directly above the optical sensor element but also obliquely. Since the light receiving surface is wide, an optical sensor device having a wide directional angle can be realized.

素子実装部７の上方にキャビティを有していないリードフレームおよび基板に実装された光センサ素子の周囲を樹脂封止した構造とすることが可能である。リードフレームには金属、樹脂にメタライズをしたものが使用可能である。基板には樹脂、セラミック、金属、ガラス、シリコンにより形成されたものが使用可能である。さらに、キャビティを有したリードフレームおよび基板に実装された光センサ素子の周囲を樹脂により充填した構造とすることも可能である。 It is possible to adopt a structure in which the periphery of the optical sensor element mounted on the lead frame and the substrate having no cavity above the element mounting portion 7 is resin-sealed. The lead frame may be metal or resin metallized. A substrate made of resin, ceramic, metal, glass, or silicon can be used. Further, it is possible to have a structure in which the periphery of the lead frame having a cavity and the optical sensor element mounted on the substrate is filled with resin.

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態にかかる光センサ装置１２の断面図である。素子実装部７の形状が第１実施形態にかかる光センサ装置１１の素子実装部７と異なる。
樹脂封止部１は紫外線透過特性を有したガラスを微粉砕してガラスフィラー化したものを樹脂中へ分散混合したものをトランスファーモールド法により封止した。 (Second embodiment)
FIG. 2 is a sectional view of the optical sensor device 12 according to the second embodiment. The shape of the element mounting portion 7 is different from that of the element mounting portion 7 of the optical sensor device 11 according to the first embodiment.
The resin sealing part 1 was obtained by finely pulverizing glass having ultraviolet ray transmitting characteristics, forming a glass filler, and dispersing and mixing the glass filler in a resin and sealing the resin by a transfer molding method.

第２実施形態にかかる素子実装部７は、少なくとも一部が樹脂封止部１から露出している。素子実装部７の形状は、図２の構成に限られない。光センサ素子４の受光を阻害しない範囲であれば、素子実装部７の形状は、自由に設定できる。 At least a part of the element mounting portion 7 according to the second embodiment is exposed from the resin sealing portion 1. The shape of the element mounting portion 7 is not limited to the configuration shown in FIG. The shape of the element mounting portion 7 can be freely set as long as it does not hinder the light reception of the optical sensor element 4.

素子実装部７が樹脂封止部１から露出することで、光センサ素子４で発生した熱を樹脂封止部１の外部へ放出が容易になる。すなわち、より低熱抵抗な光センサ装置１２が得られる。 By exposing the element mounting portion 7 from the resin sealing portion 1, it becomes easy to release the heat generated in the optical sensor element 4 to the outside of the resin sealing portion 1. That is, the optical sensor device 12 having a lower thermal resistance can be obtained.

（第３実施形態）
図３は、第３実施形態にかかる光センサ装置１３の断面図である。樹脂封止部１は紫外線透過特性を有したガラスを微粉砕してガラスフィラー化したものを樹脂中へ分散混合したものをトランスファーモールド法により封止した点は、第１実施形態及び第２実施形態の光センサ装置と同様である。一方で、リード６ａ、６ｂの大部分を樹脂封止部１で覆っている点が第１実施形態の光センサ装置１１と異なる。すなわち、リード６ａ、６ｂは樹脂封止部１から大きく露出せずに樹脂封止部１と同じ程度の寸法内に収まっている。リード６ａ、６ｂの端面の一部と裏面の一部は樹脂封止部１から露出しており外部端子として機能する。 (Third Embodiment)
FIG. 3 is a sectional view of the optical sensor device 13 according to the third embodiment. The resin encapsulation portion 1 is a first embodiment and a second embodiment in that a glass having an ultraviolet ray transmitting property is finely pulverized and made into a glass filler, and the mixture is dispersed and mixed in a resin by a transfer molding method. It is similar to the optical sensor device of the embodiment. On the other hand, the optical sensor device 11 of the first embodiment is different in that most of the leads 6a and 6b are covered with the resin sealing portion 1. That is, the leads 6a and 6b are not exposed to a large extent from the resin sealing portion 1 and are within the same size as the resin sealing portion 1. A part of the end faces and a part of the back faces of the leads 6a and 6b are exposed from the resin sealing portion 1 and function as external terminals.

素子実装部７はリード６ａ、６ｂと同等の厚みである。素子実装部７は、光センサ素子４と反対側の面を樹脂封止部１から露出している。これにより、光センサ素子４で発生した熱を樹脂封止部１の外部へ放出することができ、低熱抵抗なパッケージとすることができることに加えて、パッケージは小さく且つ薄くすることができる。また、図３では、素子実装部７はリード６ａ、６ｂと同じ厚みとしているが、さらに薄いものを使用し、樹脂封止部１から露出しない構造としてもよい。 The element mounting portion 7 has the same thickness as the leads 6a and 6b. The surface of the element mounting portion 7 opposite to the optical sensor element 4 is exposed from the resin sealing portion 1. As a result, the heat generated by the optical sensor element 4 can be radiated to the outside of the resin encapsulation portion 1, and the package can have a low thermal resistance, and the package can be made small and thin. Further, in FIG. 3, the element mounting portion 7 has the same thickness as the leads 6a and 6b, but a thinner one may be used so as not to be exposed from the resin sealing portion 1.

（第４実施形態）
図４は、第４実施形態にかかる光センサ装置１４の断面図である。樹脂封止部１は紫外線透過特性を有したガラスを微粉砕してガラスフィラー化したものを樹脂中へ分散混合したものをトランスファーモールド法により封止した点は、第１実施形態〜第３実施形態の光センサ装置と同様である。一方で、光センサ素子４の受光面と反対側に実装基体部９をさらに有する点が異なる。図４では、素子実装部７とリード６ａ、６ｂとは、実装基体部９に組み込まれて一体化している。そのため、樹脂封止部１で周囲が封止された一体化構造ではなく、樹脂封止部１は光センサ素子４が実装される素子実装部７と外部端子となる側面と底面が露出したリード６ａ、６ｂとを一体化した実装基体部９の上を封止部とする構造である。 (Fourth Embodiment)
FIG. 4 is a sectional view of the optical sensor device 14 according to the fourth embodiment. The resin encapsulation part 1 is a third embodiment in which a resin having a glass having an ultraviolet ray transmitting property is finely pulverized and made into a glass filler, which is dispersed and mixed in a resin and is encapsulated by a transfer molding method. It is similar to the optical sensor device of the embodiment. On the other hand, it is different in that a mounting base portion 9 is further provided on the side opposite to the light receiving surface of the optical sensor element 4. In FIG. 4, the element mounting portion 7 and the leads 6a and 6b are incorporated in and integrated with the mounting base portion 9. Therefore, the resin sealing portion 1 does not have an integrated structure in which the periphery is sealed. This is a structure in which the top of the mounting base portion 9 in which 6a and 6b are integrated is used as a sealing portion.

実装基体部９には、セラミック、プリント基板、樹脂などが基材として用いられる。プリント基板は、耐熱性の高い基材からなるものを用いることが好ましい。樹脂は、シリカフィラーを充填した半導体集積回路で用いられるエポキシ系樹脂封止材や、耐熱性の高い熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。 A ceramic, a printed circuit board, a resin or the like is used as a base material for the mounting base portion 9. It is preferable to use a printed circuit board made of a base material having high heat resistance. As the resin, it is preferable to use an epoxy resin sealing material used in a semiconductor integrated circuit filled with silica filler, a thermosetting resin or a thermoplastic resin having high heat resistance.

リード６ａ、６ｂや素子実装部７は実装基体部９に固定されていることで、樹脂封止部１に用いられる樹脂で固定されている構造に比べて、より高い耐熱性を有するとともに、高い強度、高い耐候性とを有することができる。リード６ａ、６ｂは実装基体部９内に組み込まれ、収まることができる外形寸法で構成されており、小型化並びに薄型化が可能なパッケージとすることができる。 Since the leads 6a, 6b and the element mounting portion 7 are fixed to the mounting base portion 9, the leads 6a and 6b have higher heat resistance and higher heat resistance than the structure fixed by the resin used for the resin sealing portion 1. It can have strength and high weather resistance. The leads 6a and 6b are incorporated into the mounting base portion 9 and are configured to have an external dimension that allows them to be housed, and a package that can be made smaller and thinner can be obtained.

（第５実施形態）
図５は、第５実施形態にかかる光センサ装置１５の断面図である。樹脂封止部１は紫外線透過特性を有したガラスを微粉砕してガラスフィラー化したものを樹脂中へ分散混合したものをトランスファーモールド法により封止している点は、第１実施形態〜第４実施形態の光センサ装置と同様である。一方で、素子実装部７を断面方向に厚くし、一部を実装基体部９より露出させた構造としている点が異なる。このような構造により光センサ素子４で発生した熱を、素子実装部７を介して外部へ好適に放出できる。すなわち、低熱抵抗な光センサ装置を実現できる。 (Fifth Embodiment)
FIG. 5 is a sectional view of the optical sensor device 15 according to the fifth embodiment. The resin sealing portion 1 seals the glass having the ultraviolet ray transmitting property, which is finely pulverized and made into a glass filler and dispersed and mixed in the resin, by the transfer molding method, and the first to the first embodiments. This is the same as the optical sensor device of the fourth embodiment. On the other hand, it is different in that the element mounting portion 7 is thickened in the cross-sectional direction and a part of the mounting portion 7 is exposed from the mounting base portion 9. With such a structure, the heat generated by the optical sensor element 4 can be appropriately radiated to the outside through the element mounting portion 7. That is, an optical sensor device having low thermal resistance can be realized.

（第６実施形態）
図６は、第６実施形態の光センサ装置１６の断面図である。樹脂封止部１の形状は、第４実施形態及び第５実施形態と同様である。一方で、リード６ａ、６ｂの形状が異なる。第６実施形態にかかる光センサ装置１６は、ワイヤー５により光センサ素子４に設けられた電極と電気的に接続されるリードが貫通電極１０ａ、１０ｂである。 (Sixth Embodiment)
FIG. 6 is a sectional view of the optical sensor device 16 of the sixth embodiment. The shape of the resin sealing portion 1 is similar to that of the fourth and fifth embodiments. On the other hand, the leads 6a and 6b have different shapes. In the optical sensor device 16 according to the sixth embodiment, the leads electrically connected to the electrodes provided on the optical sensor element 4 by the wires 5 are the through electrodes 10a and 10b.

実装基体部９に貫通電極１０ａ、１０ｂが組み込むことで光センサ装置の更なる小型化、薄型化が可能となる。また素子実装部７は、第５実施形態と同様に断面方向に厚くし、一部を実装基体部９より露出させてもよい。素子実装部７の一部を露出することで、光センサ素子４で発生した熱を外部へ放出することもでき、低熱抵抗な光センサ装置が得られる。一方で、用途に応じて、素子実装部７の一部を露出しない構造としてもよい。 By incorporating the through electrodes 10a and 10b in the mounting base portion 9, it is possible to further reduce the size and thickness of the optical sensor device. Further, the element mounting portion 7 may be thickened in the cross-sectional direction similarly to the fifth embodiment, and a part thereof may be exposed from the mounting base portion 9. By exposing a part of the element mounting portion 7, the heat generated in the optical sensor element 4 can be released to the outside, and an optical sensor device with low thermal resistance can be obtained. On the other hand, a structure in which part of the element mounting portion 7 is not exposed may be adopted depending on the application.

（第７実施形態）
図７は、第７実施形態の光センサ装置１７の断面図である。
第４実施形態〜第６実施形態における光センサ装置では、実装基体部９が光センサ素子４の受光面と反対側に配設されている。これに対し、第７実施形態にかかる光センサ装置１７は、実装基体部９が、素子実装部７から光センサ素子４の受光方向に向かって拡径するキャビティ２を有する。 (Seventh embodiment)
FIG. 7 is a sectional view of the optical sensor device 17 according to the seventh embodiment.
In the optical sensor devices according to the fourth to sixth embodiments, the mounting base portion 9 is arranged on the side opposite to the light receiving surface of the optical sensor element 4. On the other hand, in the optical sensor device 17 according to the seventh embodiment, the mounting base portion 9 has the cavity 2 whose diameter increases from the element mounting portion 7 in the light receiving direction of the optical sensor element 4.

第７実施形態にかかる光センサ装置１７は、キャビティ２を有する実装基体部９とリード６ａ、６ｂと光センサ素子４とにより構成されている。光センサ素子４はダイアタッチ剤３によりキャビティ２を有する実装基体部９のキャビティ２の底となる有底面を形成している素子実装部７へ固着実装される。 The optical sensor device 17 according to the seventh embodiment includes a mounting base portion 9 having a cavity 2, leads 6a and 6b, and an optical sensor element 4. The optical sensor element 4 is fixedly mounted by the die attach agent 3 to the element mounting portion 7 forming the bottom surface of the mounting base portion 9 having the cavity 2 which is the bottom of the cavity 2.

リード６ａ、６ｂの一部はキャビティ２の底の有底面に露出しており、光センサ素子４の上面に設けられた図示しない電極とワイヤー５により接続され、電気的な接続が得られている。リード６ａ、６ｂの一方はキャビティ２を有する実装部を貫通して外部に露出し外部端子として機能している。キャビティ２内には紫外線を透過する特性を有するガラスフィラーを樹脂中へ分散混合した樹脂がポッティングにより充填され、キャビティ２を封止する樹脂封止部１を形成している。樹脂中へ分散混合される紫外線透過特性を有するガラスフィラーには第１実施形態において示された組成を有する硼珪酸系ガラスを用いることができる。 Some of the leads 6a and 6b are exposed at the bottom surface of the bottom of the cavity 2 and are connected to an electrode (not shown) provided on the upper surface of the optical sensor element 4 by a wire 5 to obtain an electrical connection. .. One of the leads 6a and 6b penetrates the mounting portion having the cavity 2 and is exposed to the outside to function as an external terminal. A resin obtained by dispersing and mixing a glass filler having a property of transmitting ultraviolet rays into a resin is filled in the cavity 2 by potting to form a resin sealing portion 1 that seals the cavity 2. The borosilicate glass having the composition shown in the first embodiment can be used as the glass filler having an ultraviolet ray transmitting property which is dispersed and mixed in the resin.

キャビティ２を有する実装基体部９は耐熱性を有する樹脂、セラミックなどから構成された構造となっている。これによりパッケージは耐熱性や耐候性や外部からの衝撃に強いパッケージとすることができる。またリード６ａ、６ｂはキャビティ２を有する実装基体部９と同じ幅寸法程度としており、端面と裏面とが外部へ露出し、その一端は外部端子として機能している。素子実装部７はリード６ａ、６ｂと同じ材質からなり、同じ厚みとしている。素子実装部７の裏面はキャビティ２を有する実装基体部９から露出しており光センサ素子４で発生した熱を外部へ放出することができる。これにより小型化や薄型化が可能であると共に低熱抵抗なパッケージ構造とすることができる。 The mounting substrate portion 9 having the cavity 2 has a structure made of heat-resistant resin, ceramics or the like. This allows the package to be heat resistant, weather resistant, and resistant to external impact. The leads 6a and 6b have approximately the same width dimension as the mounting base portion 9 having the cavity 2, the end surface and the back surface are exposed to the outside, and one end thereof functions as an external terminal. The element mounting portion 7 is made of the same material as the leads 6a and 6b and has the same thickness. The back surface of the element mounting portion 7 is exposed from the mounting base portion 9 having the cavity 2, and heat generated by the optical sensor element 4 can be released to the outside. As a result, it is possible to make the package structure small and thin, and to have a low thermal resistance.

（第８実施形態）
図８は、第８実施形態にかかる光センサ装置１８の断面図である。
キャビティ２を有する実装基体部９とリード６ａ、６ｂと、キャビティ２内に紫外線透過特性を有するガラスフィラーを樹脂中へ分散混合した樹脂をポッティングにより充填封止した樹脂封止部１からなる点は、第７実施形態と同様である。リード６ａ、６ｂと同じ材質からなる素子実装部７を断面方向に厚くし、キャビティ２を有する実装基体部９の裏面より一部を露出させた構造としている点が第７実施形態と異なる。 (Eighth Embodiment)
FIG. 8 is a sectional view of the optical sensor device 18 according to the eighth embodiment.
It is composed of a mounting substrate portion 9 having a cavity 2, leads 6a and 6b, and a resin sealing portion 1 obtained by filling and sealing a resin obtained by dispersing and mixing a glass filler having an ultraviolet ray transmitting property in the cavity 2 by potting. The same as in the seventh embodiment. The seventh embodiment differs from the seventh embodiment in that the element mounting portion 7 made of the same material as the leads 6a and 6b is thickened in the cross-sectional direction and a part of the mounting base portion 9 having the cavity 2 is exposed from the back surface.

これによりリード６ａ、６ｂがキャビティを有する実装基体部９を貫通して、その一端が外部端子として機能するリード構造を有したものであっても、光センサ素子４で発生した熱を外部へ放出することができる低熱抵抗なパッケージ構造とすることができるとともに、耐熱性や耐候性や外部からの衝撃に強いパッケージとすることができる。 As a result, even if the leads 6a and 6b have a lead structure in which the leads 6a and 6b penetrate the mounting base portion 9 having a cavity and one end of which functions as an external terminal, the heat generated by the optical sensor element 4 is released to the outside. It is possible to obtain a package structure with low heat resistance that can be achieved, and also a package that has heat resistance, weather resistance, and impact resistance from the outside.

本発明の一態様に係る光センサ装置は、携帯玩具や簡易的なヘルスケア商品やウェアラブル端末、携帯端末や家電製品に用いることができる。また、より環境の厳しい車載や屋外用途への使用にまで配慮した光センサ装置搭載機器への供給に寄与することができる。 The optical sensor device according to one embodiment of the present invention can be used for mobile toys, simple healthcare products, wearable terminals, mobile terminals, and home appliances. In addition, it is possible to contribute to the supply to a device equipped with an optical sensor device, which is considered to be used in an environment where the environment is more severe such as in-vehicle or outdoor.

１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１０１…光センサ装置、１…樹脂封止部、２…キャビティ、３…ダイアタッチ剤、４…光センサ素子、５…ワイヤー、６ａ，６ｂ…リード、６ａ１，６ｂ１…第１接点、６ａ２，６ｂ２…第２接点、７素子実装部、１０ａ，１０ｂ…貫通電極 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 101... Optical sensor device, 1... Resin sealing part, 2... Cavity, 3... Die attach agent, 4... Optical sensor element, 5... Wire, 6a , 6b... Lead, 6a1, 6b1... First contact, 6a2, 6b2... Second contact, 7-element mounting portion, 10a, 10b... Through electrode

Claims (12)

素子実装部と、
前記素子実装部に載置された光センサ素子と、
前記光センサ素子に接続される第１接点と外部に接続される第２接点とを有するリードと、
前記光センサ素子の受光面を少なくとも覆う樹脂封止部と、を備え、
前記樹脂封止部は、樹脂と、前記樹脂中に分散されてなり硼珪酸系ガラスを含むガラスフィラーと、を有し、
前記樹脂封止部は、３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲について４０％以上の透過率を有し、
前記硼珪酸系ガラスは、全体の重量％の合計が１００％となる範囲において、組成として重量％換算で、
（１）ＳｉＯ ２ の重量比が６０〜７０％
（２）Ｂ ２ Ｏ ３ の重量比が５〜２０％
（３）Ｓｂ ２ Ｏ ３ の重量比が１〜５％
（４）Ａｌ ２ Ｏ ３ 、Ｌａ ２ Ｏ ３ 、およびＹ ２ Ｏ ３ の合計の重量比が３〜１０％
（５）ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの合計の重量比が５〜１５％
（６）Ｌｉ ２ Ｏ、Ｎａ ２ Ｏ、およびＫ ２ Ｏの合計の重量比が１０〜３０％
（７）ＣｕＯの重量比が１〜５％
（８）ＴｉＯ ２ の重量比が１〜５％
（９）Ｃｏ ２ Ｏ ３ の重量比が１〜５％
（１０）ＮｉＯの重量比が１〜５％
の上記の（１）〜（１０）の条件を満たす、光センサ装置。 Element mounting part,
An optical sensor element mounted on the element mounting portion,
A lead having a first contact connected to the optical sensor element and a second contact connected to the outside;
A resin sealing portion that covers at least the light receiving surface of the optical sensor element,
The resin sealing portion has a resin, and a glass filler dispersed in the resin and containing a borosilicate glass,
The resin sealing portion, have a more than 40% transmittance for the wavelength range of 400nm from 300 nm,
The borosilicate glass has a composition in terms of weight% in the range where the total weight% is 100%.
(1) The weight ratio of SiO 2 is 60 to 70%
(2) The weight ratio of B 2 O 3 is 5 to 20%.
(3) The weight ratio of Sb 2 O 3 is 1 to 5%.
(4) The total weight ratio of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 is 3 to 10%.
(5) The total weight ratio of ZnO, MgO, CaO, and SrO is 5 to 15%.
(6) The total weight ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 10 to 30%.
(7) The weight ratio of CuO is 1 to 5%
(8) The weight ratio of TiO 2 is 1 to 5%
(9) The weight ratio of Co 2 O 3 is 1 to 5%.
(10) The weight ratio of NiO is 1 to 5%.
An optical sensor device satisfying the above conditions (1) to (10) . 素子実装部と、
前記素子実装部に載置された光センサ素子と、
前記光センサ素子に接続される第１接点と外部に接続される第２接点とを有するリードと、
前記光センサ素子の受光面を少なくとも覆う樹脂封止部と、を備え、
前記樹脂封止部は、樹脂と、前記樹脂中に分散されてなり硼珪酸系ガラスを含むガラスフィラーと、を有し、
前記樹脂封止部は、３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲について４０％以上の透過率を有し、
前記硼珪酸系ガラスは、全体の重量％の合計が１００％となる範囲において、組成として重量％換算で、
（１１）ＳｉＯ ２ の重量比が５０〜７０％
（１２）ＢａＯの重量比が１０〜３０％
（１３）Ｂ ２ Ｏ ３ の重量比が１〜５％
（１４）Ｓｂ ２ Ｏ ３ の重量比が１〜５％
（１５）Ａｌ ２ Ｏ ３ 、Ｌａ ２ Ｏ ３ 、およびＹ ２ Ｏ ３ の合計の重量比が５〜１０％
（１６）Ｌｉ ２ Ｏ、Ｎａ ２ Ｏ、およびＫ ２ Ｏの合計の重量比が１０〜２０％
（１７）ＣｕＯの重量比が１〜５％
（１８）Ｃｏ ２ Ｏ ３ の重量比が１〜５％
（１９）ＮｉＯの重量比が１〜１０％
の上記の（１１）〜（１９）の条件を満たす、光センサ装置。 Element mounting part,
An optical sensor element mounted on the element mounting portion,
A lead having a first contact connected to the optical sensor element and a second contact connected to the outside;
A resin sealing portion that covers at least the light receiving surface of the optical sensor element,
The resin sealing portion has a resin, and a glass filler dispersed in the resin and containing a borosilicate glass,
The resin sealing portion, have a more than 40% transmittance for the wavelength range of 400nm from 300 nm,
The borosilicate glass has a composition in terms of weight% in the range where the total weight% is 100%.
(11) The weight ratio of SiO 2 is 50 to 70%
(12) The weight ratio of BaO is 10 to 30%.
(13) The weight ratio of B 2 O 3 is 1 to 5%.
(14) The weight ratio of Sb 2 O 3 is 1 to 5%.
(15) The total weight ratio of Al 2 O 3 , La 2 O 3 , and Y 2 O 3 is 5 to 10%.
(16) The total weight ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 10 to 20%.
(17) The weight ratio of CuO is 1 to 5%
(18) The weight ratio of Co 2 O 3 is 1 to 5%.
(19) NiO weight ratio is 1-10%
An optical sensor device satisfying the above conditions (11) to (19) . 前記素子実装部の少なくとも一部が樹脂封止部から露出している請求項１又は２に記載の光センサ装置。 Optical sensor device according to claim 1 or 2, wherein at least a portion is exposed from the resin sealing portion of the element mounting portion. 前記光センサ素子の受光面と反対側に実装基体部をさらに有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の光センサ装置。 Optical sensor device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a mounting base portion on the side opposite to the light receiving surface of the light sensor element. 前記リード及び前記素子実装部は、前記実装基体部に組み込まれており、
前記リードの第１接点、前記リードの第２接点及び前記素子実装部の載置面が、前記実装基体部から露出している請求項４に記載の光センサ装置。 The lead and the element mounting portion are incorporated in the mounting base portion,
The optical sensor device according to claim 4 , wherein the first contact of the lead, the second contact of the lead, and the mounting surface of the element mounting portion are exposed from the mounting base portion. 前記リードの前記第１接点が前記実装基体部の前記光センサ素子側の第１面に露出し、前記リードの前記第２接点が前記実装基体部の前記第１面と反対側の第２面に露出している請求項５に記載の光センサ装置。 The first contact of the lead is exposed on a first surface of the mounting base portion on the side of the optical sensor element, and the second contact of the lead is a second surface of the mounting base portion opposite to the first surface. The optical sensor device according to claim 5 , which is exposed to the. 前記素子実装部の載置面と反対側の面が、前記実装基体部から露出している請求項５または６に記載の光センサ装置。 It said opposite side surface and the mounting surface of the element mounting portion, the optical sensor device according to claim 5 or 6 is exposed from the mounting base portion. 前記実装基体部が、セラミックあるいはプリント基板を含む請求項４〜７のいずれか一項に記載の光センサ装置。 The mounting base portion, the optical sensor device according to any one of claims 4-7 comprising a ceramic or printed circuit board. 前記実装基体部が、前記素子実装部から前記光センサ素子の受光方向に向かって拡径するキャビティを有する請求項４〜８のいずれか一項に記載の光センサ装置。 The mounting base portion, the optical sensor device according to any one of claims 4-8 having a cavity whose diameter increases toward the light receiving direction of the light sensor element from the element mounting unit. 前記樹脂封止部が、３００ｎｍから３５０ｎｍの波長範囲について６０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光センサ装置。 The resin sealing portion, the optical sensor device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it has 60% or more transmittance for the wavelength range of 350nm from 300 nm. 前記ガラスフィラーは、粒径が０．５μｍから２０μｍである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光センサ装置。 The glass filler, an optical sensor device according to any one of claims 1-10 particle sizes of 20μm from 0.5 [mu] m. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光センサ装置の製造方法であって、
３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲について４０％以上の透過率を有する硼珪酸系ガラスを粉砕してガラスフィラーを作製する工程と、
前記ガラスフィラーを混合した樹脂を、成型したタブレットを用いて、トランスファーモールド法により光センサ素子の周囲に封止する工程と、を有する光センサ装置の製造方法。 A manufacturing method of an optical sensor device according to any one of claims 1 to 11
A step of crushing a borosilicate glass having a transmittance of 40% or more in a wavelength range of 300 nm to 400 nm to prepare a glass filler;
And a step of sealing the resin mixed with the glass filler around a photosensor element by a transfer molding method using a molded tablet.
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