KR20050078633A - 광학디바이스 - Google Patents

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KR20050078633A
KR20050078633A KR1020040082116A KR20040082116A KR20050078633A KR 20050078633 A KR20050078633 A KR 20050078633A KR 1020040082116 A KR1020040082116 A KR 1020040082116A KR 20040082116 A KR20040082116 A KR 20040082116A KR 20050078633 A KR20050078633 A KR 20050078633A
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light emitting
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KR1020040082116A
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미나미오마사노리
사노히카루
후루모토겐지
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 높이방향 치수가 작으면서 신뢰성 높은 광학디바이스를 제공하기 위한 것이다.
광학디바이스는, 베이스(10)와, 베이스(10)에 설치된 수발광소자(15) 및 투광판(16)을 구비한다. 베이스(10)의 개구부(12) 측면(25)에는, 몰딩수지의 측면 기울기인 테이퍼가 형성된다. 투광판(16)의 측면(26)에도, 위쪽으로 향할수록 확대되는 측면 기울기에 상당하는 테이퍼가 형성되며, 각 측면(25, 26)은 접착제층(20)을 개재하고 서로 결합된다. 투광판(16) 대신 홀로그램을 배치해도 된다.

Description

광학디바이스{OPTICAL DEVICE}
본 발명은, 비디오카메라, 디지털카메라, 디지털 스틸카메라 등의 카메라 종류나, CD, DVD, MD 등 광픽업 시스템에 이용되는 수발광소자를 탑재시켜 구성되는 광학디바이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 비디오카메라, 디지털카메라, 디지털 스틸카메라 등의 카메라 종류나, CD, DVD, MD 등 광픽업 시스템에 배치되는 광학디바이스는, 수발광소자를 절연성재료로 된 베이스에 탑재된 상태에서, 수발광영역을 투광판으로 피복하고 실장되어, 실장체로서 제공된다.
도 6은, 종래 광학디바이스의 일종인 고체촬상장치의 구조를 나타내는 단면도이다(예를 들어 일특개 2002-43554호 공보 참조). 도 6에 나타내는 바와 같이 고체촬상장치는, 주요부재로서 열경화성 수지로 이루어지며, 중앙부에 개구부(132)를 갖는 틀형태의 베이스(131)와, 베이스(131) 하면 쪽에 설치된 CCD 등으로 구성되는 고체촬상소자(135)와, 베이스(131) 상면 쪽으로 개구부(132)를 개재하고 고체촬상소자(135)에 대향하도록 설치된 유리로 된 투광판(136)과, 투광판(136)과 베이스(131)를 기계적으로 접속시키기 위한 접착제층(140)을 구비한다.
또 베이스(131) 하면에는, 수지 내에 매입된 금도금층으로 된 배선(134)이 형성된다. 고체촬상소자(135)는, 베이스(131) 하면에 설치되며, 수광영역(135a)이 개구부(132)에 노출되도록 배치된다.
또한 고체촬상소자(135)에는, 고체촬상소자(135)와 외부기기 사이에 신호를 주고받기 위한 전극패드(도시 생략)가 구성된다. 또 배선(134)에서 개구부(132)에 인접된 단부에 내부단자부가 수지로부터 노출되며, 배선(134)의 내부단자부와 고체촬상소자의 전극패드가 범프(돌기전극)(138)를 개재하고 전기적으로 접속된다. 또한 배선(134)의 외부단자부에 땜볼(141)이 부설된다. 그리고 고체촬상소자(135), 배선(134) 및 범프(138)는, 베이스(131) 하면 상에서 고체촬상소자(135) 주위에 형성된 실링수지(137)에 의해 밀봉된다.
이 고체촬상장치는, 도 6에 나타난 바와 같이 투광판(136)이 위쪽으로 향한 상태에서 회로기판 상에 탑재된다. 그리고 베이스(131) 상에는 도 6의 점선으로 나타낸 바와 같이, 촬상광학계가 내장된 거울통이 장착된다. 이 거울통과 베이스와의 상호 위치관계는, 소정의 오차 내에서 안정되도록 그 요구정밀도가 정해진다.
이상과 같이, 고체촬상소자(135)의 수광영역(135a)은, 평면적으로 보아 개구부(132) 내에 배치된다. 그리고 거울통에 내장된 촬상광학계를 통해, 피촬상대상으로부터의 광이 고체촬상소자(135)의 수광영역(135a)에 집광되어, 고체촬상소자(135)에 의해 광전변환된다.
여기서, 도 6에 나타나는 베이스(131)의 구조와는 달리, 고체촬상소자가 탑재되는 면에 오목부가 형성된 베이스를 이용한 고체촬상장치의 예도 알려져 있다(예를 들어 일특개 2000-58805호 공보 참조).
그리고 수광소자와 발광소자를 배치할 경우에는, 비교적 작은 발광소자를 수광소자 위에 탑재시킨 구조를 취하는 것이 일반적이다.
또 최근에는 수광소자와 발광소자를 배치한 광학디바이스도 실용화되었으며, 이 경우 투광판(136) 대신 베이스(131) 위에 홀로그램을 설치하게 된다(홀로그램유닛).
그러나 도 6에 나타나는 종래의 고체촬상장치의 구조에 있어서, 도 6에 나타나는 치수(H)의 제약이 엄격하므로 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 도 6에 나타내는 치수(H)의 허용범위는, 어느 상한값(예를 들어 350㎛ 정도의 값) 이하로 정해져 있다. 한편, 투광판(136)(유리판)은, 그 강도의 확보에 어느 정도 두께가 필요하며, 더욱이 두께의 제조편차를 고려하면, 허용되는 투광판(136) 상면과 베이스(131) 상면 사이의 치수(B) 상한은 매우 작아져버린다. 그러나 신뢰성을 확보하면서 유리판을 얇게 하기란 한계가 있다.
투광판(136) 대신 홀로그램을 베이스(131) 상에 탑재시키는 구조에서도, 마찬가지의 문제가 있다.
본 발명의 목적은 베이스의 두께나 투광성 부재의 높이방향 치수를 충분히 크게 확보하면서, 광학디바이스 전체의 높이방향 치수 축소를 도모하는 수단을 강구함으로써, 소형화되며 또 신뢰성 높은 광학디바이스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 광학디바이스는, 몰딩수지의 측면기울기(draft)에 상당하는 테이퍼가 형성된 베이스의 개구부 측면에, 같은 테이퍼를 갖는 투광성 부재의 측면을 접착제층을 개재하고 접합시킨 것이다.
이로써 몰딩수지의 측면기울기를 이용하여, 투광판이나 베이스의 두께를 충분히 두껍게 해도, 도 6에 나타내는 치수(B), 즉 투광판 상면과 수발광소자 상면 사이의 치수, 혹은 투광판과 베이스 상면끼리의 높이위치 차를 작게 할 수 있다. 또 몰딩수지의 측면기울기를 이용함으로써, 베이스의 개구부 주변부를 얇게 하는 등의 공정을 별도 설정할 필요가 없으므로, 몰딩공정에서의 몰딩수지 흐름이 저해되거나, 베이스의 강도 열화를 초래할 우려가 없다. 따라서 소형화되며 신뢰성 높은 광학디바이스의 제공을 도모할 수 있다.
베이스 개구부 측면의 테이퍼각은, 1∼20°범위인 것이 바람직하며, 3∼12°범위인 것이 보다 바람직하다.
광학디바이스로서, 베이스 개구부 측면의 상면쪽 영역에 측면기울기에 상당하는 테이퍼보다 테이퍼각이 큰 또 1 개의 테이퍼가 형성되거나, 베이스 개구부 측면에 단차를 형성하는 등의 변형형태를 채용할 수 있다.
투광성 부재가 유리창일 경우에는, 소형화를 위해 투광성 부재의 상면과 베이스 상면과의 높이위치 차는 300㎛ 이하인 것이 바람직하며, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
투광성 부재는 홀로그램이라도 되고, 유리창이라도 된다.
본 발명의 광학디바이스 제조방법은, 몰딩수지의 측면기울기가 형성된 측벽으로 둘러싸인 다이 캐비티 내에 리드프레임을 설치한 후, 몰딩공정을 실시하고, 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성된 측면을 갖는 개구부를 둘러싸는 복수의 광학디바이스 형성영역을 갖는 성형체를 형성한 뒤, 이 개구부 측면에 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성된 투광성 부재를 접합시키는 방법이다.
이 방법으로써, 베이스의 개구부 주변부를 얇게 하는 등의 공정을 별도 설정할 필요가 없으므로, 몰딩공정에서의 몰딩수지 흐름이 저해되거나 베이스 강도의 열화를 초래할 우려가 없다. 따라서 제조원가의 증대를 억제하면서, 소형화되고 신뢰성 높은 광학디바이스의 제공을 도모할 수 있다.
몰딩공정 전에, 배선이 될 리드프레임을 봉입테이프 상에 탑재시킨 상태로 몰딩금형에 설치하는 것이 바람직하다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
(실시예)
(제 1 실시예)
도 1은, 제 1 실시예에 관한 광학디바이스의 단면도이다. 본 실시예의 광학디바이스는 주요부재로서, 에폭시수지 등의 열경화성 수지로 이루어지며 중앙부에 개구부(12)를 갖는 틀형태의 베이스(10)와, 베이스(10) 하면 쪽에 설치된 수발광소자(15)와, 베이스(10)의 개구부(12) 측면에 맞물려 구성되며 유리로 이루어지는 투광판(16)과, 투광판(16)과 베이스(10)를 기계적으로 접속하기 위한 접착제층(20)을 구비한다. 여기서 본 실시예의 수발광소자(15)는, CCD 고체촬상소자 등의 수광소자 뿐이다. 단, CCD 고체촬상소자 및 그 위에 탑재된 반도체레이저(발광소자)를 포함하는 것이라도 된다. 그 경우에는, 본 실시예의 광학디바이스를 광픽업 등에 내장시킬 때, 투광판(16)을 떼어내고 제 3 실시예에 나타내는 바와 같은 홀로그램을 베이스(10)에 설치하게 된다(홀로그램유닛). 그리고 홀로그램을 설치할 경우에는 최종적으로 거울통은 설치하지 않는 것이 일반적이다.
또 베이스(10) 하면에는, 수지 내에 매입된 금도금층으로 된 배선(14)이 형성된다. 수발광소자(15)는, 베이스(10) 하면에 설치되며, 수발광영역(15a)이 개구부(12)에 노출되도록 배치된다.
또한 수발광소자(15)에는, 수발광소자(15)와 외부기기 사이에서 신호를 주고받기 위한 전극패드(15b)가 형성된다. 또 배선(14)에서의 개구부(12)에 인접한 단부에 내부단자부(14a)가 형성되며, 배선(14)의 내부단자부(14a)와 전극패드(15b)가 범프(돌기전극)(18)를 개재하고 전기적으로 접속된다. 또한 배선(14)의 외부단자(14b)에 땜볼(21)이 부설된다. 그리고 수발광소자(15), 배선(14) 및 범프(18)는, 베이스(10) 하면 상에서 수발광소자(15) 주위에 형성된 실링수지(22)로 밀봉된다.
이 광학디바이스는, 도 1에 나타내는 바와 같이 투광판(16)이 위쪽으로 향한 상태로 회로기판 상에 탑재된다. 그리고 베이스(10) 상에는, 도 1의 점선으로 나타내는 바와 같이, 촬상광학계가 내장된 거울통이 장착된다. 이 거울통과 베이스(10)의 상호 위치관계는, 소정의 오차 내에서 안정되도록 그 요구정밀도가 정해진다.
수발광소자(15)의 수발광영역(15a)은, 평면적으로 보아 개구부(12) 내에 배치된다. 그리고 거울통에 내장된 광학계를 통해, 피촬상대상으로부터의 광이 수발광소자(15)의 수발광영역으로 집광된다.
여기서 본 실시형태에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)에는 몰딩수지의 측면기울기인 테이퍼가 형성되며, 위쪽으로 향할수록 개구가 확대되도록 형성된다. 한편 투광판(16)의 측면(26)에도, 위쪽으로 향할수록 측면기울기에 실질적으로 일치하는 테이퍼가 형성되어, 각 측면(25, 26)은 서로 결합된다. "실질적으로 일치한다"는 것은, 각 부재의 제조상 혹은 사용온도에 따른 편차를 무시하면 일치하도록 설정됐다는 의미이다. 그리고 접착제층(20)은, 서로 결합된 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)과 투광판(16) 측면(26)의 틈새를 메우도록 형성된다.
또 본 실시예에서는, 투광판(16) 상면이 베이스(10) 상면보다 위쪽에 위치하지만, 양자의 상면이 실질적으로 같은 평면에 있어도 되며, 투광판(16) 상면이 베이스(10) 상면보다 아래쪽에 위치해도 된다. 그리고 이와 같은 광학디바이스에 이용되는 유리판 두께의 규격이 t±c(㎛)라 하면, 본 실시예에서는, 투광판(16)과 베이스(10) 상면끼리의 높이위치 차를 (t-c)(㎛)로 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 투광판(16)의 두께가 350±50(㎛)이라 하면(광픽업 분야에서 투광판의 일반적 규격), 투광판(16)과 베이스(10) 상면끼리의 높이위치 차는 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또 투광판(16) 측면(26)과 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)과 수발광소자의 안정성을 고려하면, 투광판(16)과 베이스(10) 상면끼리의 높이위치 차는 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)에 형성되는 몰딩수지의 측면기울기를 이용하여, 투광판(16) 측면(26)의 적어도 일부를 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)과 맞물리게 함으로써, 투광판(16)이나 베이스(10)의 두께를 충분히 두껍게 해도, 도 6에 나타내는 치수(B), 즉 투광판(16) 상면과 수발광소자(15) 상면 사이의 치수, 혹은 투광판(16)과 베이스(10) 상면끼리의 높이위치 차를 작게 할 수 있다. 또 몰딩수지의 측면기울기를 이용함으로써, 베이스(10)의 개구부(12) 주변부를 얇게 하는 등의 공정을 별도로 설정할 필요가 없으므로, 몰딩공정에서의 몰딩수지 흐름이 저해되거나, 베이스 강도의 열화를 초래할 우려가 없다. 따라서 제조원가의 증대를 억제하면서, 소형화되고 신뢰성 높은 광학디바이스의 제공을 도모할 수 있다.
-광학디바이스의 제조공정-
도 2의 (a)∼(f)는 제 1 실시예에 관한 광학디바이스의 제조공정을 나타내는 단면도이다. 단, 도 2의 (a)∼(c)에 나타내는 공정에서, 2 개의 광학디바이스 형성영역만이 표시되지만, 일반적으로는 도 2의 (a)∼(c)에 나타내는 공정에서, 다수의 광학디바이스 형성영역을 바둑판형태로 갖는 리드프레임을 이용하여 제조공정이 진행된다.
또 도 3의 (a), (b)는 제 1 실시예에 관한 광학디바이스의 제조공정 중 몰딩공정을 나타내는 단면도이다.
우선 도 2의 (a)에 나타내는 공정에서, 배선패턴이 형성된 리드프레임(14x)을 봉입테이프(31) 상에 탑재시킨다. 리드프레임(14x)의 대부분은, 그 하부에 반에칭 또는 프레스되어 이루어지는 오목부가 형성되어, 외부단자부(14b) 또는 내부단자부(14a)로 될 부분만이 오목부 저면에서 아래쪽으로 돌출된 구조이다.
다음으로 도 2의 (b)에 나타내는 공정에서 몰딩공정을 실시한다. 즉 도 3의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 리드프레임(14x)에 봉입테이프(31)를 붙인 것을 몰딩금형(30)에 장착시키고, 에폭시수지 등의 열경화성 수지(몰딩수지)를 몰딩금형(30)의 다이 캐비티(30a)에 충전시켜, 리드프레임(14x)의 내부단자부(14a) 및 외부단자부(14b) 이외의 부분을 몰딩수지 내로 매입시켜 성형체를 형성한다. 몰딩금형(30)의 각 다이 캐비티(30a) 사이를 가르는 구획부(30b)에는 몰딩수지가 충전되지 않으므로, 성형체의 각 광학디바이스 형성영역 중앙부에는 수발광소자를 설치하기 위한 개구부(12)가 형성된다. 또 몰딩금형(30)의 다이 캐비티(30a) 측벽에는, 몰딩수지의 측면기울기로서의 테이퍼가 형성된다. 즉 개구부(12) 측면에 측면기울기로서의 테이퍼가 형성된다.
다음에, 도 2의 (c)에 나타내는 공정에서, 봉입테이프(31)를 성형체로부터 벗긴 후, 성형체를 내부단자부(14a) 및 외부단자부(14b)가 노출된 면이 위쪽으로 향하도록 설치하고, 외부단자부(14b) 상에 땜볼(21)을 형성한다.
다음, 도 2의 (d)에 나타내는 공정에서, 성형체의 서로 인접하는 광학디바이스 형성영역간 경계부분을 절단부 중앙부분에서 절단기구(blade)로 절단하여, 성형체로부터 개개의 광학디바이스 베이스(10)를 형성한다. 이 때 베이스(10)에는, 각각 다수의 내부단자부(14a) 및 외부단자부(14b)를 갖는 배선(14)이 매입된다.
다음으로, 도 2의 (e)에 나타내는 공정에서, 베이스(10) 상에 수발광소자(15)를 그 수발광영역(15a)이 아래쪽으로 향하도록 탑재한다. 이 때 각 베이스(10)의 내부단자부(14a) 상에 범프(8)를 형성하여 범프(8) 상에 수발광소자(15)의 전극패드(15b)를 접속시키고 실링수지(22)로 접속부 틈새를 메운다.
다음에, 도 2의 (f)에 나타내는 공정에서, 베이스(10)의 수발광소자(15)가 탑재된 쪽(하면)을 아래쪽으로 향하게 하고, 접착제를 개재시키면서 베이스(10)의 개구부(12)에 투광판(16)을 접합시킨다. 투광판(16)의 측면(26)에는, 미리 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)의 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성된다. 그리고 투광판(16) 측면(26)과 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)과의 틈새를 두께 약 10㎛의 접착제층(20)으로 메워 개구부(12)를 밀봉한다.
본 실시예의 제조방법에 의하면, 도 2의 (f)에 나타내는 공정에서, 베이스(10) 측면(25)에 형성되는 몰딩수지의 측면기울기에 상당하는 테이퍼(도 2의 (b), 도 3의 (b) 참조)와 같은 테이퍼가 형성된 측면(26)을 갖는 투광판(16)을 이용하여, 투광판(16)을 베이스(10) 개구부(12)에 접합시킨다. 따라서 도 1에 나타내는 구조를 갖는 광학디바이스를 용이하게 형성할 수 있다. 그리고 도 2의 (b), 도 3의 (b)에 나타내는 몰딩공정에서, 베이스(10) 개구부 주변의 두께는 얇게 할 필요가 없으므로, 몰딩수지의 흐름이 저해되거나 베이스(10)의 강도가 저하되는 일이 없다.
또 도 2의 (d)에 나타내는 절단공정은, 도 2의 (e)에 나타내는 수발광소자의 설치공정 후, 또는 도 2의 (f)에 나타내는 창 부재 설치공정 후에 실시하는 것도 가능하다.
그리고 본 실시예의 제조공정에서는, 리드프레임을 봉입테이프 상에 탑재시킨 상태에서 몰딩공정을 실시하지만, 반드시 봉입테이프를 이용할 필요는 없다. 단, 봉입테이프를 이용할 경우에는 리드프레임의 상하면을, 상부금형 및 하부금형으로 클램핑함으로써, 금형 면과 리드프레임의 상하면이 밀착된 상태를 안정되게 얻을 수 있다. 그 결과 성형에 의한 수지 버(burr)의 발생이 효과적으로 억제됨과 동시에, 외부단자부(14b)가 봉입수지로부터 돌출된 구조가 얻어지므로, 광학디바이스를 모기판에 설치할 때의 땜 접합이 용이해지는 등, 실장의 용이화, 신속화를 도모할 수 있다. 더욱이 봉입테이프(31)를 이용할 경우에는, 수발광소자(15)의 수발광영역(15a)과 대치하는 입광 쪽을 향해 확대되는 테이퍼를 몰딩금형(30)의 측면기울기로서 설정하게 되므로, 봉입테이프(31)를 이용하는 수지봉입공정을 도 1 구조의 제조공정으로서 채용함으로써 현저한 효과를 발휘할 수 있다.
(제 2 실시예)
도 4는, 제 2 실시예에 관한 광학디바이스의 단면도이다. 본 실시예의 광학디바이스는, 주요부재로서, 에폭시수지 등의 열경화성 수지로 이루어지며 중앙부에 개구부(12)를 갖는 틀형태의 베이스(10)와, 베이스(10) 하면 쪽에 설치된 CCD, 및 CCD 상에 설치된 반도체레이저로 된 수발광소자(15)와, 베이스(10) 상면 쪽으로 개구부(12)를 개재하고 수발광소자(15)와 대향되도록 설치된 수지로 이루어지는 홀로그램(17)과, 홀로그램(17)과 베이스(10)를 기계적으로 접속시키기 위한 접착제층(20)을 구비한다.
또 베이스(10) 하면에는, 수지 내에 매입된 금도금층으로 된 배선(14)이 형성된다. 수발광소자(15)는 베이스(10) 하면에 설치되며, 수발광영역(15a)이 개구부(12)에 노출되도록 배치된다.
또한 수발광소자(15)에는, 수발광소자(15)와 외부기기 사이에서 신호를 주고받기 위한 전극패드(15b)가 형성된다. 또 배선(14)에서 개구부(12)에 인접한 단부에 내부단자부(14a)가 형성되며, 배선(14)의 내부단자부(14a)와 전극패드(15b)가 범프(돌기전극)(18)를 개재하고 전기적으로 접속된다. 또한 배선(14)의 외부단자부(14b)에 땜볼(21)이 부설된다. 그리고 수발광소자(15), 배선(14) 및 범프(18)는, 베이스(10) 하면 상에서 수발광소자(15) 주위에 형성된 실링수지(22)로 밀봉된다.
이 광학디바이스는 도 4에 나타난 바와 같이, 홀로그램(17)이 위쪽을 향한 상태로 회로기판 상에 탑재된다.
이상과 같이 수발광소자(15)의 수발광영역(15a)은, 평면적으로 보아 개구부(12) 내에 배치된다. 그리고 본 실시예의 광학디바이스에서는 투광판(16) 대신 홀로그램(17)이 베이스(10)에 탑재된다. 홀로그램(17)은, 반도체레이저로부터 기록매체 등에 조사되어 돌아오는 광을 복수의 수광소자로 분기시켜 입사시키는 것이다. 홀로그램(17)을 구성하는 재료는, 본 실시예에서는 수지(플라스틱)지만 유리라도 된다.
여기서 본 실시예에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)에는, 몰딩수지의 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성되며, 위쪽으로 향할수록 개구가 확대되도록 구성된다. 한편 홀로그램(17)의 하부 측면(27)에도, 위쪽으로 향할수록 확대되는 측면기울기에 실질적으로 일치하는 테이퍼가 형성된다. "실질적으로 일치한다"란, 각 부재의 제조상 혹은 사용온도에 의한 편차를 무시하면 일치하도록 설정됐다는 의미이다. 그리고 접착제층(20)은, 서로 결합된 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)과 홀로그램(17) 하부측면(27)의 틈새를 메우도록 형성된다.
본 실시예에 의하면, 베이스(10)의 개구부(12) 측면(25)에 형성되는 몰딩수지의 측면기울기를 이용하여, 홀로그램(17) 하부측면(27)의 적어도 일부를 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)에 접합시킴으로써, 홀로그램(17)이나 베이스(10)의 두께를 충분히 두껍게 해도, 도 6에 나타내는 치수(B), 즉 홀로그램(17) 상면과 수발광소자(15) 상면 사이의 치수, 혹은 홀로그램(17)과 베이스(10) 상면끼리의 높이위치 차를 작게 할 수 있다. 따라서 소형화되며, 신뢰성 높은 광학디바이스의 제공을 도모할 수 있다.
특히 몰딩수지의 측면기울기를 이용함으로써, 베이스(10)의 개구부(12) 측면(25)에 테이퍼를 형성하기 위한 공정을 별도 설정할 필요가 없으므로, 제조원가의 증대를 억제할 수 있다.
-제 1 및 제 2 실시예의 변형예-
도 5의 (a), (b), (c)는 각각 차례로, 제 1 및 제 2 실시예의 제 1, 제 2, 제 3 변형예에 관한 광학디바이스의 일부를 나타내는 부분단면도이다.
도 5의 (a)에 나타내는 제 1 변형예에서는, 베이스(10)의 개구부(12) 측면(25)에 단차를 가진 테이퍼가 형성된다. 그리고 투광판(16)의 측면(26) 또는 홀로그램(17) 하부측면(27)의 적어도 일부가 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)의 상부(일부)에만 결합되고, 투광판(16) 또는 홀로그램(17)의 하면이, 베이스(10) 개구부(12) 측면(25)의 단차부 상에 접착제층(20)을 개재하고 얹혀진다. 이 경우, 도 3의 (a), (b)에 나타나는 몰딩금형(30)의 다이 캐비티(30a) 측벽에도 마찬가지의 단차를 가진 테이퍼가 측면기울기로서 형성된다.
제 1 변형예에 의하면, 베이스(10)의 개구부 측면(25)에 단차를 가진 테이퍼를 형성함으로써, 투광판(16) 또는 홀로그램(17) 하면의 도달위치가 일정하므로, 투광판(16) 또는 홀로그램(17)의 하면이 수발광소자(15)와 접촉할 우려를 확실하게 방지할 수 있으며, 또 광학디바이스 높이치수의 제조편차도 작게 억제할 수 있다. 이 단차 테이퍼를 갖는 측면 단차부의 수평방향 치수는, 100∼300㎛의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위이면, 베이스(10) 개구부 측면(25)의 단차부에 투광판(16) 또는 홀로그램(17)을 안정되게 탑재할 수 있음과 동시에, 도 2의 (b), 도 3의 (b)에 나타내는 몰딩공정에서, 몰딩수지의 흐름이 저해받거나 베이스(10)의 강도가 저하되는 일은 없다.
도 5의 (b)에 나타내는 제 2 변형예에서는, 투광판(16)의 측면(26) 또는 홀로그램(17) 하부측면(27)에 평탄부가 형성된다. 그리고 투광판(16)의 측면(26) 또는 홀로그램(17) 하부측면(27)의 일부만이 베이스(10) 개구부 측면(25)과 결합되며, 투광판(16)의 측면(26) 또는 홀로그램(17) 하부측면(27)의 평탄부는, 베이스(10) 상면에 접착제층(20)을 개재하고 탑재된다.
제 2 변형예에 의하면, 투광판(16)의 측면(26) 또는 홀로그램(17) 하부측면(27)에 평탄부를 형성함으로써, 투광판(16) 또는 홀로그램(17) 하면의 도달위치가 일정하므로, 투광판(16) 또는 홀로그램(17)의 하면이 수발광소자(15)와 접촉할 우려를 확실하게 방지할 수 있으며, 또 광학디바이스 높이치수의 제조편차도 작게 억제할 수 있다.
도 5의 (c)에 나타내는 제 3 변형예에서는, 베이스(10) 개구부에 테이퍼각이 서로 다른 하부측면(25a) 및 상부측면(25b)이 형성된다. 그리고 투광판(16) 측면(26) 또는 홀로그램(17) 하부측면(27)의 적어도 일부가 베이스(10) 개구부 하부측면(25a)과 결합되며, 결합부 틈새는 접착제층(20)으로 메워진다. 이 경우 도 3의 (a), (b)에 나타나는 몰딩금형(30)의 다이 캐비티(30a) 측벽도, 하부측면(25a) 및 상부측면(25b)에 상당하는 형상을 갖는다.
제 3 변형예에 의하면, 베이스(10) 개구부에 테이퍼각이 서로 다른 하부측면(25a) 및 상부측면(25b)을 형성함으로써 접착제층(20)의 상단부를 두껍게 할 수 있으므로, 투광판(16) 또는 홀로그램(17)과, 베이스(10)와의 기계적 접속강도를 확보할 수 있다.
여기서, 상기 각 실시예 및 변형예에 있어서, 도 5의 (c)에 나타내는 몰딩수지의 측면기울기에 상당하는 테이퍼각(θ1)은, 1∼20°범위인 것이 바람직하며, 3∼12°범위인 것이 보다 바람직하다.
또 제 1, 제 2 실시예의 제 3 변형예의 상부측면(25b) 테이퍼각(θ2)은, θ1보다 크며 60°이하의 범위인 것이 바람직하다.
그리고 상기 실시예의 도 1, 도 2, 도 4에 나타내는 구조에서는, 범프(18) 및 패드전극(15b) 외측에만 실링수지(22)가 충전되지만, 수광소자의 화소면에 간섭하지 않는다면, 밀착성 향상을 위해 범프(18) 및 패드전극(15b) 내외 양쪽에 실링수지(22)를 충전시켜도 상관없다.
본 발명의 광학디바이스에 의하면, 베이스 개구부 측면의 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성된 측면을 갖는 투광성부재를 이용함으로써, 소형화되고 신뢰성 높은 광학디바이스의 제공을 도모할 수 있다.
또 본 발명에 관한 광학디바이스는, 비디오카메라, 디지털카메라, 디지털 스틸카메라 등의 카메라 종류나, CD, DVD, MD 등 광픽업 시스템에 이용되는 수발광소자를 탑재시켜 구성되는, 영상감지기, 홀로그램유닛 등으로서 이용할 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 관한 광학디바이스의 구조를 나타내는 단면도.
도 2의 (a)∼(f)는 제 1 실시예에 관한 광학디바이스의 제조공정을 나타내는 단면도.
도 3의 (a), (b)는 제 1 실시예에 관한 광학디바이스의 제조공정 중 몰딩공정을 나타내는 단면도.
도 4는 제 2 실시예에 관한 광학디바이스의 단면도.
도 5의 (a), (b), (c)는 각각 차례로, 제 1 및 제 2 실시예의 제 1, 제 2, 제 3 변형예에 관한 광학디바이스의 일부를 나타내는 부분단면도.
도 6은 종래 광학디바이스의 구조를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 베이스 12 : 개구부
14 : 배선 14a : 내부단자부
14b : 외부단자부 14x : 리드프레임
15 : 수발광소자 15a : 수발광영역
15b : 패드전극 16 : 투광판
17 : 홀로그램 18 : 범프
20 : 접착제층 21 : 땜볼
22 : 실링수지 25, 26 : 측면
25a, 27 : 하부측면 25b : 상부측면
30 : 몰딩금형 30a : 다이 캐비티

Claims (10)

  1. 측면이 몰딩수지의 측면기울기(draft)에 상당하는, 상면쪽으로 넓어지는 테이퍼를 갖는 개구부가 형성된 틀형 베이스와,
    평면적으로 보아 상기 베이스의 개구부 내에 수발광영역이 위치하도록 설치된 수발광소자와,
    측면의 적어도 일부가 상기 베이스의 개구부 측면과 결합되도록 하면 쪽으로 넓어지는 테이퍼를 갖는 투광성 부재와,
    상기 베이스의 개구부 측면과 상기 투광성 부재 측면과의 틈새에 형성된 접착제층을 구비하는 광학디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스의 개구부 측면 테이퍼각은, 1∼20°범위인, 광학디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스의 개구부 측면 테이퍼각은, 3∼12°범위인, 광학디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 개구부 측면의 상면쪽 영역에는 상기 측면기울기에 상당하는 테이퍼보다 테이퍼각이 큰 또 1 개의 테이퍼가 형성되는, 광학디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 개구부 측면에는 단차가 형성되는, 광학디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 부재는 유리창이며,
    상기 투광성 부재 상면과 상기 베이스 상면과의 높이위치 차는 300㎛ 이하인, 광학디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 부재는 유리창이며,
    상기 투광성 부재 상면과 상기 베이스 상면과의 높이위치 차는 100㎛ 이하인, 광학디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 부재는 홀로그램인, 광학디바이스.
  9. 배선패턴을 갖는 리드프레임을, 리드프레임에서 멀어질수록 좁아지는 측면기울기가 측벽에 형성된 다이 캐비티에 설치하는 공정(a)과,
    상기 공정(a) 후에 몰딩공정을 실시하고, 상기 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성된 측면을 갖는 개구부를 둘러싸는 복수의 광학디바이스 형성영역을 갖는 성형체를 형성하는 공정(b)과,
    상기 공정(b) 후에, 상기 성형체를 절단함으로써 상기 성형체로부터 분리된 분리체를 형성하는 공정(c)과,
    상기 공정(b) 후에, 상기 성형체 또는 분리체의 상기 개구부 하측에 수발광소자를 설치하는 공정(d)과,
    상기 공정(b) 후에, 상기 성형체 또는 분리체의 상기 개구부 측면에, 상기 측면기울기에 상당하는 테이퍼가 형성된 투광성부재 측면의 적어도 일부를 접착제층을 개재하고 접합시키는 공정(e)을 포함하는 광학디바이스 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공정(a)에서는, 상기 배선이 될 리드프레임을 봉입테이프 상에 탑재시킨 상태로 몰딩금형에 설치하는, 광학디바이스 제조방법.
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