TWI686435B - 光感測裝置及光感測裝置的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之一形態的光感測裝置係具備：元件安裝部；光感測元件，其係設於前述元件安裝部；導線，其係具有與前述光感測元件連接的第1接點及被連接至外部的第2接點；及樹脂密封部，其係至少覆蓋前述光感測元件的受光面。

前述樹脂密封部係具有：樹脂、及被分散於前述樹脂中之包含硼矽酸系玻璃的玻璃填充物。

前述樹脂密封部，係針對300nm~400nm的波長範圍，具有40%以上的透過率。

Description

光感測裝置及光感測裝置的製造方法

本發明是有關光感測裝置及光感測裝置的製造方法。

紫外線是恐有影響人體的代表性者。由於紫外線包含對皮膚或眼睛造成不良影響的波長帶，因此有關身體的保護、影響身體的抑制之資訊也多數出現。如此對健康受害的事前預防或持有輔助機能的製品的領域是今後更受注目的同時預料顯著擴大。其中利用半導體的感測器被廣泛使用，亦可回應紫外線進行檢測，因此半導體紫外線感測器也被製品化。例如，在專利文獻1中記載有紫外線感測器封裝。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本國特開2004-179258號公報

然而，專利文獻1記載的紫外線感測器是紫外線透過特性不安定，無法取得高的可靠度。

本發明是以提供一種解決上述的課題之光感測裝置及光感測裝置的製造方法為目的。

本發明為了解決上述課題達成目的而採用以下構成。

(a)本發明之一形態的光感測裝置係具有：元件安裝部；光感測元件，其係設於前述元件安裝部；導線，其係具有被連接至前述光感測元件的第1接點和被連接至外部的第2接點；及樹脂密封部，其係至少覆蓋前述光感測元件的受光面，又，前述樹脂密封部係具有：樹脂、及被分散於前述樹脂中之包含硼矽酸系玻璃的玻璃填充物，前述樹脂密封部，係於300nm~400nm的波長範圍中具有40%以上的透過率。

(b)在上述(a)記載的光感測裝置中，前述元件安裝部的至少一部分亦可從前述樹脂密封部露出。

(c)在上述(a)或(b)記載的光感測裝置中，亦可更具備被配置於與前述光感測元件的受光面相反 側的安裝基體部。

(d)在上述(c)記載的光感測裝置的情況，亦可採用下述構成：前述導線及前述元件安裝部，係被裝入前述安裝基體部；前述導線的前述第1接點、前述導線的前述第2接點、及前述元件安裝部的載置面，係從前述安裝基體部露出。

(e)在上述(d)記載的光感測裝置的情況，亦可採用下述構成：前述導線的前述第1接點，係由前述安裝基體部的前述光感測元件側之第1面露出；前述導線的前述第2接點，係由與前述安裝基體部的前述第1面相反側的第2面露出。

(f)在上述(d)或(e)記載的光感測裝置的情況，與前述元件安裝部的載置面相反側的面亦可從前述安裝基體部露出。

(g)在上述(c)~(f)的其中任一項所記載的光感測裝置的情況，前述安裝基體部亦可包含陶瓷或印刷基板。

(h)在上述(c)~(e)的其中任一項所記載的光感測裝置的情況，亦可採用下述構成：在與前述光感測元件的受光面同側也設有前述安裝基體部； 前述受光面側的前述安裝基體部，係具有從前述元件安裝部朝前述光感測元件的受光方向擴徑的空腔。

(i)在上述(a)~(h)的其中任一項所記載的光感測裝置的情況，前述樹脂密封部，亦可在300nm~350nm的波長範圍中具有60%以上的透過率。

(j)在上述(a)~(i)的其中任一項所記載的光感測裝置中，前述硼矽酸系玻璃，係於全體的重量%的合計為100%的範圍中，組成以重量%換算，符合以下的(1)~(10)的條件：

(1)SiO₂的重量比為60~70%

(2)B₂O₃的重量比為5~20%

(3)Sb₂O₃的重量比為1~5%

(4)Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計的重量比為3~10%

(5)ZnO、MgO、CaO、及SrO的合計的重量比為5~15%

(6)Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計的重量比為10~30%

(7)CuO的重量比為1~5%

(8)TiO₂的重量比為1~5%

(9)Co₂O₃的重量比為1~5%

(10)NiO的重量比為1~5%。

(k)在上述(a)~(i)的其中任一項所記載的光感測裝置中，前述硼矽酸系玻璃，係於全體的重量 %的合計為100%的範圍中，組成以重量%換算，符合以下的(11)~(19)的條件：

(11)SiO₂的重量比為50~70%

(12)BaO的重量比為10~30%

(13)B₂O₃的重量比為1~5%

(14)Sb₂O₃的重量比為1~5%

(15)Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計的重量比為5~10%

(16)Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計的重量比為10~20%

(17)CuO的重量比為1~5%

(18)Co₂O₃的重量比為1~5%

(19)NiO的重量比為1~10%。

(l)在上述(a)~(k)的其中任一項所記載的光感測裝置中，前述玻璃填充物的粒徑亦可為0.5μm~20.0μm。

(m)本發明之一形態的光感測裝置的製造方法，係製造上述(a)~(l)的任一項所記載的光感測裝置之方法，其特徵為具有：將針對300nm~400nm的波長範圍具有40%以上的透過率的硼矽酸系玻璃粉碎而製作前述玻璃填充物之工程；及利用將混合前述玻璃填充物的樹脂予以成型後的平板(tablet)，藉由移轉模壓製法(Transfer molding method)來密封光感測元件的周圍之工程。

若根據本發明的上述各形態，則可提供一種紫外線透過特性安定之具有高可靠度的光感測裝置、及此光感測裝置的製造方法。

11、12、13、14、15、16、17、18‧‧‧光感測裝置

1‧‧‧樹脂密封部

2‧‧‧空腔

3‧‧‧晶粒接合劑

4‧‧‧光感測元件

4a、4b‧‧‧電極

5‧‧‧接線

6a、6b‧‧‧導線

6a1、6b1‧‧‧第1接點

6a2、6b2‧‧‧第2接點

7‧‧‧元件安裝部

9‧‧‧安裝基體部

10a、10b‧‧‧貫通電極

圖1是模式性地表示本發明的第1實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖2是模式性地表示本發明的第2實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖3是模式性地表示本發明的第3實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖4是模式性地表示本發明的第4實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖5是模式性地表示本發明的第5實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖6是模式性地表示本發明的第6實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖7是模式性地表示本發明的第7實施形態的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖8是模式性地表示本發明的第8實施形態的光感測 裝置的構成的縱剖面圖。

圖9是表示本發明的實施例A之光感測裝置的光譜特性的圖。

圖10是模式性地表示以往的光感測裝置的構成的縱剖面圖。

圖11是表示本發明的實施例B之光感測裝置的光譜特性的圖。

以下，一邊適當參照圖面，一邊詳細說明本發明的光感測裝置、及光感測裝置的製造方法。

另外，在以下的說明使用的圖面，為了容易了解特徵，基於方便起見，有將成為特徵的部分擴大顯示的情況，各構成要素間的尺寸比率等不限於與實際相同。

(第1實施形態)

圖1是本實施形態的光感測裝置11的模式性的縱剖面圖。

光感測裝置11是具有元件安裝部7、光感測元件4、導線(lead)6a、6b、接線(wire)5、及樹脂密封部1。

在元件安裝部7的上面是載置有光感測元件4。光感測元件4是藉由晶粒接合劑(Die Attach)3來朝元件安裝部7的上面黏著。元件安裝部7通常是由與導線6a、6b相同的材質所形成，亦被稱為晶粒座(die pad)。

光感測元件4是接受光，將接受的光予以變換成電氣訊號。在光感測元件4的上面是設有電極4a、4b。

導線6a、6b是連接光感測元件4與外部裝置(圖示省略)之間。電氣訊號會經由導線6a及6b來輸出至前述外部裝置。

藉由一對的接線5的一方，設在光感測元件4的電極4a與導線6a會被電性連接。同樣，藉由一對的接線5的另一方，設在光感測元件4的電極4b與導線6b會被電性連接。將導線6a、6b之接近光感測元件4側的接點稱為第1接點6a1、6b1，且將成為被連接至前述外部裝置的外部端子側的接點稱為第2接點6a2、6b2。第2接點6a2、6b2是比後述的樹脂密封部1更朝外部露出，作為前述外部端子的機能。

樹脂密封部1是覆蓋光感測元件4的至少受光面(上面)的外裝封裝。

本實施形態的樹脂密封部1是覆蓋光感測元件4、元件安裝部7、接線5、及經由接線5來連接至光感測元件4的導線6a、6b的一部分。

樹脂密封部1是含有樹脂、及玻璃填充物。玻璃填充物是將藉由調整組成而具有紫外線透過特性的硼矽酸系玻璃粉碎而成。玻璃填充物是被分散混合於樹脂中。

玻璃填充物的粒徑是0.5μm~20.0μm的範圍內為理想。只要玻璃填充物的粒徑為此範圍內，便可提高往樹脂中之玻璃填充物的分散性。在此所謂的分散性是表示樹脂部內的全域之玻璃填充物的分散容易度。

玻璃填充物的粒徑是可利用雷射繞射．散亂法來測定。雷射繞射．散亂法是對移動的測定對象之玻璃填充物照射雷射光，由玻璃填充物通過雷射光的光路時產生的繞射散亂像的光強度及光分布來計測玻璃填充物的粒徑之方法。具體而言，使玻璃填充物自然落下，對落下的玻璃填充物照射雷射光，藉此測定粒徑。

樹脂密封部1的前述樹脂是可使用具有透光性的樹脂。如此的樹脂是可例如使用環氧樹脂、矽樹脂、丙烯樹脂、尿烷合成樹脂、三氯氰胺樹脂、尿素樹脂、苯樹脂、氟樹脂、及該等的混合物、或聚醯胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯等。

樹脂密封部1是以比較高的透過率來透過300nm~400nm的紫外線波長領域的光。在此所謂的比較高的透過率是表示至少40%以上的透過率。

作為顯示上述範圍的透過率之硼矽酸系玻璃(樹脂密封部1)的組成的一例，可舉在全體的重量%的合計為100%的範圍中，以重量%換算，符合以下的(1)~(10)的條件的組成。

(1)SiO₂的重量比為60~70%

(2)B₂O₃的重量比為5~20%

(3)Sb₂O₃的重量比為1~5%

(4)Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計的重量比為3~10%

(5)ZnO、MgO、CaO、及SrO的合計的重量比為5~15%

(6)Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計的重量比為10~30%

(7)CuO的重量比為1~5%

(8)TiO₂的重量比為1~5%

(9)Co₂O₃的重量比為1~5%

(10)NiO的重量比為1~5%

又，作為顯示上述範圍的透過率之硼矽酸系玻璃(樹脂密封部1)的組成的別的例，可舉在全體的重量%的合計為100%的範圍中，以重量%換算，符合以下的(11)~(19)的條件的組成。

(11)SiO₂的重量比為50~70%

(12)BaO的重量比為10~30%

(13)B₂O₃的重量比為1~5%

(14)Sb₂O₃的重量比為1~5%

(15)Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計的重量比為5~10%

(16)Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計的重量比為10~20%

(17)CuO的重量比為1~5%

(18)Co₂O₃的重量比為1~5%

(19)NiO的重量比為1~10%

將符合上述條件的硼矽酸系玻璃(有關樹脂密封部1的實施例A、實施例B)及不符合上述條件的硼矽酸系玻璃(比較例1、比較例2)之測定各自的紫外線透過特性及可靠度的結果顯示於表1。

實施例A及實施例B的組成是可取得滿足紫外線透過特性及可靠度(耐候性)的雙方的特性。另一方 面，比較例1的組成雖紫外線透過特性滿足，但可靠度稍微遜色。而且，比較例2的組成是紫外線透過特性及可靠度的雙方要比實施例A遜色。

以下表示分別針對使用實施例A的樹脂密封部1的情況、及使用實施例B的組成的樹脂密封部1的情況，來測定光感測裝置11的光透過光譜特性的結果。圖9是表示實施例A之光感測裝置11的光譜特性的圖，圖11是表示實施例B之光感測裝置11的光譜特性的圖。圖9及圖11皆是橫軸為波長(wavelength[nm])，縱軸為透過率(transmittance[%])。

如圖9所示般，實施例A的組成的樹脂密封部1是在300nm~400nm的紫外線波長範圍中具有40%以上的透過率。亦即，具有高的耐候性。此情形在表1的檢討也被確認。

又，如圖11所示般，實施例B的組成的樹脂密封部1是在300nm~350nm的紫外線波長範圍中具有60%以上的透過率。亦即，具有高的耐候性。此情形在表1的檢討也被確認。

以下說明有關實施例A及實施例B的各成分的機能。

SiO₂、BaO、B₂O₃、Sb₂O₃(實施例A的條件(1)~(3)及實施例B的條件(11)~(14))是以玻璃作為主成分形成。該等的成分是成為影響透過光譜特性全體的形狀，可靠度及耐候性的決定要因之一。

SiO₂是形成玻璃的主成分，最有助於可靠度提升。BaO、B₂O₃、Sb₂O₃是擔負玻璃的輔助成分。

BaO是影響紫外線部分的透過光譜特性之尖銳的上升特性。被添加BaO的實施例B是紫外線部分的透過光譜會尖銳地上升。

B₂O₃是影響以耐候性為中心的可靠度，若添加量過多，則連帶可靠度降低。實施例B是B₂O₃的添加量要比實施例A更少，可取得高可靠度。

Sb₂O₃是影響以耐候性為中心的可靠度。

又，Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計(實施例A的條件(4)、實施例B的條件(15))、ZnO、MgO、CaO、及SrO的合計(實施例A的條件(5))及Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計(實施例A的條件(6)、實施例B的條件(16))是擔負樹脂與玻璃填充物的混合時的透過率的調整。該等是擔負特性的微妙的調整的成分，藉由按照被樹脂所要求的特性來細調配合量，可防止與樹脂混合後的透過率的減少。

最後，CuO、TiO₂、Co₂O₃及NiO(實施例A的條件(7)~(10)、實施例B的條件(17)~(19))是擔負可視光的透過、吸收的控制。

例如，實施例B是未混入Ti、Ce。因此，可視光的吸收提高，紫外線透過光譜形狀是可取得在可視光具有無透過特性的光譜寬度窄的間斷的性質。

(製造方法)

以下，說明有關本實施形態的光感測裝置的製造方法。本實施形態的光感測裝置的製造方法是具有：製作玻璃填充物的工程、及使用混合玻璃填充物的樹脂來密封光感測元件4的周圍之工程。

玻璃填充物是例如以氣流粉碎裝置等來使粗粉碎後的玻璃微細化而取得。粗粉碎後的玻璃是包含各種大小的粒子徑，但藉由氣流粉碎裝置等來使玻璃彼此間碰撞，可設為微細化的玻璃填充物。玻璃填充物的粒徑是以雷射繞射．散亂法來計測，至接近所望的直徑為止，進行氣流粉碎裝置等的微細化。然後，以雷射繞射．散亂法來確認接近所望的粒子徑之後，使通過預定大小的網孔，藉此可取得所望粒徑的玻璃填充物。

粗粉碎之前的玻璃是在還原環境下製作為理想。藉由在還原環境下製作玻璃，可提高玻璃的透過率。

將粉碎後的玻璃填充物混合於樹脂攪拌，進行脫泡及相容化，形成糊狀態或泥狀態，取得玻璃填充物混合的液狀樹脂形態。將包含安裝有光感測元件4的元件安裝部的導線架或基板設定至樹脂密封模。然後，將設為液狀樹脂形態之加入玻璃填充物的樹脂充填於樹脂密封模內，使硬化而取得封裝形態。

此時，作為製造方法的一例，朝樹脂中分散混合將具有紫外線透過特性的玻璃微粉碎而作為玻璃填充物者之後成型的平板，可藉由使用移轉模壓製法來密封光 感測元件4的周圍而形成樹脂密封部1。

以下，一邊與以往的例子作比較，一邊說明有關本實施形態的效果。

圖10是專利文獻1記載的紫外線感測器封裝(光感測裝置101)的剖面圖的一例。在金屬桿(stem)104，以玻璃等所絕緣的導線113會作為端子被固定。導線113是一端露出於金屬桿104的表面。在金屬桿104上是安裝有由半導體所成的受光元件106。被設在受光元件106的上面之電極111，112與露出的導線113的一端是以金屬製的接線114來電性連接。

在金屬桿104上是黏著由同材質的金屬所成的蓋102。蓋102是中央開孔。在開孔固定有由可伐玻璃所成的圓板103。由可伐玻璃所成的圓板103是具有透過紫外線的性質。來自外部的光是通過圓板103來朝受光元件106射入。在受光元件106產生的起電力是經由接線114及導線113來傳至外部連接端子等(未圖示)。

受光元件106是具有在紫外線的波長帶持有感度的特性。可檢測出通過由可伐玻璃所成的圓板103來朝受光元件106射入的光中所含的紫外線。

在專利文獻1所記載的光感測裝置101中，雖是分成金屬桿104及蓋102來構成，但必須將該等金屬桿104與蓋102之間予以無縫地黏著。為了設置外部導線端子，必須在金屬桿104設置開孔處來埋入金屬製的導線113之後，以玻璃等來使溶融黏著。並且，蓋102必須使 中央凹陷，且開孔。而且，必須將可伐玻璃裝入開孔。

由於可伐玻璃(圓板103)小，且為圓板狀，因此在加工及裝入亦須費工夫。而且，各零件的加工及組裝是必須個別進行，如此的封裝構造高價的同時組裝也須費工夫。

因此，專利文獻1記載的光感測裝置101難以小型化、薄型化，大幅度變更設計困難。近年來被追求攜帶性的半導體封裝的情況，大多是追求小型化或薄型化。然而，難以使金屬桿104或蓋102充分地小型、薄型化。並且，將金屬桿104開孔而裝入導線端子，或將可伐玻璃(圓板103)縮小加工的同時裝入更難。價格也成為更高價。

專利文獻1記載的光感測裝置101是在金屬製的蓋102的中央具有由可伐玻璃所成的透過性的窗(圓板103)。可伐玻璃是被固定於受光元件106的正上方向，因此受光元件106可檢測出從正上方向射入的光，但無法檢測出從斜方向射入的光。因此，成為檢測範圍窄的指向角特性。

另一方面，若只著眼於小型化、薄膜化的點，則有半導體封裝構造為人所知。半導體封裝構造是藉由樹脂模製來密封半導體元件的構造。例如，持有由金屬製導線所成的導線端子及元件安裝部，藉由樹脂模製來密封該等的封裝、或在具有耐熱性的印刷基板或陶瓷基板藉由金屬噴鍍來設置配線而形成外部連接端子或元件安裝部 的封裝。如此的樹脂密封封裝是可進行小型化或薄型化。並且，藉由持有確立大量生產的材料構成、設備及組裝方法，可抑制高價。

然而，藉由樹脂密封構造的封裝，因為接受來自外部的光，所以需要使用透光性高的透明環氧樹脂。然而，透光性高的透明環氧樹脂對於熱或水分或紫外線的耐性差。又，若因熱而產生樹脂的分解劣化，則會產生樹脂變色。變色也會招致光的吸收，因而透光性降低。此情況，從外部射入的光在樹脂中衰減，在受光元件接受的光強度會降低，因而牽連受光感度降低。並且，因持續暴露於熱，樹脂脆化，產生龜裂或剝離等的症狀，因此牽連封裝故障、破壞。

相對於此，本實施形態的光感測裝置11是藉由使用朝樹脂中分散混合將硼矽酸系玻璃填充物化的玻璃填充物的樹脂之密封構造的採用，儘管為樹脂密封構造，仍然可使通常不透過的300nm~400nm的波長領域的紫外線以40%以上的透過率透過(參照實施例A)。並且，藉由材料組成，可將300nm~350nm的紫外線波長領域的透過率設為60%以上。

並且，藉由將玻璃填充物分散於樹脂，可使樹脂的膨脹係數比以往更減少30%以上。而且，硼矽酸系玻璃，不僅耐熱性，連對於高溫高溼環境的耐候性也具有高的可靠度。因此，可取得高可靠度的樹脂密封構造的封裝。

並且，藉由設為樹脂密封構造，可進行光感測裝置11的小型化、薄膜化。樹脂密封構造是製造容易，低成本化亦可實現。

又，本實施形態的光感測裝置11是不僅光感測元件4的正上方向，對於從斜方向射入的光也可接受能取得紫外線透過特性的光。藉此，可接受的入射光的角度範圍廣，因此可實現持有廣的指向角的光感測裝置11。

為了設為在元件安裝部7的上方不具空腔的樹脂密封構造，可設為樹脂密封導線架或被安裝於基板的光感測元件4的周圍之構造。導線架可使用金屬或對樹脂進行金屬噴鍍者。基板可使用藉由樹脂、陶瓷、金屬、玻璃、矽所形成者。而且，為了設為具有空腔的樹脂密封構造，亦可設為藉由樹脂來充填導線架或被安裝於基板的光感測元件4的周圍之構造。

(第2實施形態)

圖2是本發明的第2實施形態的光感測裝置12的縱剖面圖。元件安裝部7的形狀是與上述第1實施形態的光感測裝置11的元件安裝部7不同。

樹脂密封部1是使用朝樹脂中分散混合將具有紫外線透過特性的玻璃微粉碎而形成玻璃填充物化者，藉由移轉模壓製法來密封光感測元件4、元件安裝部7、接線5、以及導線6a、6b的一部分。

但，本實施形態的元件安裝部7是其至少一 部分會從樹脂密封部1露出。元件安裝部7的形狀是不只限於圖2的構成。只要在不阻礙光感測元件4的受光之範圍，元件安裝部7的形狀是可自由設定。

藉由元件安裝部7的一部分從樹脂密封部1露出，可容易將在光感測元件4產生的熱放出至樹脂密封部1的外部。亦即，可取得更低熱阻的光感測裝置12。

(第3實施形態)

圖3是本發明的第3實施形態的光感測裝置13的縱剖面圖。在樹脂密封部1中，使用朝樹脂中分散混合將具有紫外線透過特性的玻璃微粉碎而形成玻璃填充物化者，藉此移轉模壓製法來形成樹脂密封部1的點是與上述第1實施形態及上述第2實施形態的光感測裝置11，12同樣。

另一方面，本實施形態是以樹脂密封部1來覆蓋導線6a、6b的大部分的點與上述第1實施形態的光感測裝置11不同。亦即，在本實施形態中，平面視光感測裝置13時，導線6a、6b是不從樹脂密封部1大幅度露出，收於與樹脂密封部1同程度的尺寸內。導線6a、6b的側端面的一部分與背面(下面)的一部分會從樹脂密封部1露出，作為外部端子的機能。

元件安裝部7是與導線6a、6b同等的厚度。元件安裝部7是與設有光感測元件4的面相反側的面會從樹脂密封部1露出。藉此，可將在光感測元件4產生的熱 朝樹脂密封部1的外部放出，可設為低熱阻的封裝，加上可縮小封裝且薄。並且，在圖3中，元件安裝部7是設為與導線6a、6b同厚度，但亦可使用比導線6a、6b更薄者，設為不使從樹脂密封部1露出的構造。

(第4實施形態)

圖4是本發明的第4實施形態的光感測裝置14的縱剖面圖。在樹脂密封部1中，使用朝樹脂中分散混合將具有紫外線透過特性的玻璃微粉碎而形成玻璃填充物化者，藉由移轉模壓製法來形成樹脂密封部1的點是與上述第1實施形態~上述第3實施形態的光感測裝置11~13同樣。

另一方面，本實施形態是在與光感測元件4的受光面相反側更具有安裝基體部9的點不同。在圖4中，元件安裝部7與導線6a、6b會被裝入安裝基體部9內而一體化。因此，不是以樹脂密封部1密封光感測元件4的周圍全部的構造，而是藉由樹脂密封部1來密封將安裝有光感測元件4的元件安裝部7及成為外部端子的側面及底面所露出的導線6a、6b一體化的安裝基體部9的上部之構造。

安裝基體部9是使用陶瓷、印刷基板、樹脂等作為基材。印刷基板是使用由耐熱性高的基材所成者為理想。

前述樹脂是使用充填矽石填充物之被使用在半導體積 體電路的環氧系樹脂密封材、或耐熱性高的熱硬化性樹脂、或熱可塑性樹脂為理想。

導線6a、6b或元件安裝部7是被固定於安裝基體部9，因此相較於以在樹脂密封部1所使用的樹脂來固定的構造，可具有更高的耐熱性，且亦具有高強度及高耐候性。導線6a、6b是具有可被裝入收於安裝基體部9內的外形尺寸，可設為能小型化及薄型化的封裝。

(第5實施形態)

圖5是本發明的第5實施形態的光感測裝置15的縱剖面圖。在樹脂密封部1中，使用朝樹脂中分散混合將具有紫外線透過特性的玻璃微粉碎而形成玻璃填充物化者，藉由移轉模壓製法來形成樹脂密封部1的點是與上述第1實施形態~上述第4實施形態的光感測裝置11~14同樣。

另一方面，在本實施形態中，在剖面方向(板厚方向)加厚元件安裝部7，設為使其一部分由安裝基體部9露出的構造的點不同。藉由如此的構造，可將在光感測元件4產生的熱經由元件安裝部7來往外部適當地放出。亦即，可實現低熱阻的光感測裝置15。

(第6實施形態)

圖6是本發明的第6實施形態的光感測裝置16的縱剖面圖。樹脂密封部1的形狀是與上述第4實施形態及上 述第5實施形態同樣。

另一方面，在本實施形態中，導線6a、6b的形狀為相異。本實施形態的光感測裝置16是藉由接線5來與設在光感測元件4的電極4a、4b電性連接的導線會成為貫通電極10a、10b。

藉由在安裝基體部9內裝入貫通電極10a、10b，光感測裝置16可更小型化、薄型化。並且，元件安裝部7是與上述第5實施形態同樣，在剖面方向加厚，使一部分由安裝基體部9露出。藉由使元件安裝部7的一部分露出，亦可將在光感測元件4產生的熱往外部放出，可取得低熱阻的光感測裝置16。另一方面，亦可按照用途，設為不使元件安裝部7的一部分露出的構造。

(第7實施形態)

圖7是本發明的第7實施形態的光感測裝置17的縱剖面圖。

在上述第4實施形態~上述第6實施形態的光感測裝置14~16中，安裝基體部9是被配設在與光感測元件4的受光面(上面)相反的背面(下面)側。相對的，在本實施形態的光感測裝置17中，安裝基體部9會被配置於與光感測元件4的受光面(上面)同一側。而且，將安裝基體部9如圖7所示般縱剖面視時，具有從元件安裝部7朝光感測元件4的受光方向擴徑的空腔2。此空腔2是在其內部收容光感測元件4，且具有隨著離開光感測元件4 而擴徑的圓錐台形狀。另外，空腔2的形狀是不只限於圓錐台形狀，亦可採用其他的形狀。

本實施形態的光感測裝置17是具備：具有空腔2的安裝基體部9、導線6a、6b、光感測元件4、接線5、元件安裝部7、及樹脂密封部1而構成者。光感測元件4是藉由晶粒接合劑3來朝形成安裝基體部9的空腔2的底面之元件安裝部7上黏著安裝。

導線6a、6b是各自的一方的端部會露出於空腔2的底部內，前述各端部會藉由接線5來對於設在光感測元件4的上面的電極4a、4b電性連接。並且，導線6a、6b的各自的另一方的端部是貫通安裝基體部9來露出至外部，藉此作為外部端子的機能。在空腔2內是朝樹脂中分散混合具有透過紫外線的特性的玻璃填充物之樹脂會藉由澆灌(potting)來充填，形成密封空腔2的樹脂密封部1。有關朝樹脂中分散混合之具有紫外線透過特性的玻璃填充物是可使用具有在上述第1實施形態中所示的組成的硼矽酸系玻璃。

具有空腔2的安裝基體部9是以具有耐熱性的樹脂、陶瓷等作為素材。藉此，可將光感測裝置17設為耐熱性或耐候性或來自外部的衝擊耐性強的封裝。並且，將光感測裝置17如圖7所示般縱剖面視時，作為導線6a、6b全體的兩端間尺寸是與安裝基體部9大概同寬度尺寸。並且，該等導線6a、6b的前述另一方的端部的端面及背面是朝外部露出，作為外部端子的機能。元件安 裝部7是由與導線6a、6b相同的材質所成，具有相同的厚度尺寸。元件安裝部7的背面是從安裝基體部9露出，可將在光感測元件4產生的熱往外部放出。藉此，可使光感測裝置17小型化或薄型化，且可形成低熱阻的封裝構造。

(第8實施形態)

圖8是本發明的第8實施形態的光感測裝置18的縱剖面圖。

此光感測裝置18具備安裝基體部9、導線6a、6b、樹脂密封部1、光感測元件4、元件安裝部7、及接線5的點是與上述第7實施形態同樣，該安裝基體部9是具有空腔2，該樹脂密封部1是藉由澆灌來將朝樹脂中分散混合具有紫外線透過特性的玻璃填充物之樹脂予以充填密封至空腔2內。在本實施形態中，將由與導線6a、6b相同的材質所成的元件安裝部7及安裝基體部9的雙方加厚於圖8的縱剖面圖所示的剖面方向，更使元件安裝部7的一部分由安裝基體部9的背面露出的構造的點是與上述第7實施形態不同。

若根據上述構成，則如圖8所示般，藉由使導線6a、6b從安裝基體部9的側部貫通來露出於外部，即使是設為以各端部作為外部端子機能的導線構造，還是可將在光感測元件4產生的熱往外部放出，因此可設為低熱阻的封裝構造。而且，亦可將此光感測裝置18設為耐 熱性或耐候性或來自外部的衝擊耐性強的封裝。

[產業上的利用可能性]

本發明之一形態的光感測裝置是可使用在攜帶型玩具、簡易的保健商品、可穿戴終端裝置、攜帶型終端裝置、家電製品等。並且，在環境更嚴苛的車載或考慮屋外用途的使用的機器也可搭載。因此，產業上的利用可能性大。

1‧‧‧樹脂密封部

3‧‧‧晶粒接合劑

4‧‧‧光感測元件

4a、4b‧‧‧電極

5‧‧‧接線

6a、6b‧‧‧導線

6a1、6b1‧‧‧第1接點

6a2、6b2‧‧‧第2接點

7‧‧‧元件安裝部

11‧‧‧光感測裝置

Claims (13)

1. 一種光感測裝置，其特徵係具有：元件安裝部；光感測元件，其係設於前述元件安裝部；導線，其係具有被連接至前述光感測元件的第1接點和被連接至外部的第2接點；及樹脂密封部，其係至少覆蓋前述光感測元件的受光面，又，前述樹脂密封部係具有：樹脂、及被分散於前述樹脂中之包含硼矽酸系玻璃的玻璃填充物，前述樹脂密封部，係於300nm~400nm的波長範圍中具有40%以上的透過率，前述硼矽酸系玻璃，係於全體的重量%的合計為100%的範圍中，組成以重量%換算，符合以下的(1)~(10)的條件：(1)SiO₂的重量比為60~70%(2)B₂O₃的重量比為5~20%(3)Sb₂O₃的重量比為1~5%(4)Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計的重量比為3~10%(5)ZnO、MgO、CaO、及SrO的合計的重量比為5~15%(6)Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計的重量比為10~30% (7)CuO的重量比為1~5%(8)TiO₂的重量比為1~5%(9)Co₂O₃的重量比為1~5%(10)NiO的重量比為1~5%。
2. 如申請專利範圍第1項之光感測裝置，其中，前述元件安裝部的至少一部分從前述樹脂密封部露出。
3. 如申請專利範圍第1項之光感測裝置，其中，更具備被配置於與前述光感測元件的受光面相反側的安裝基體部。
4. 如申請專利範圍第3項之光感測裝置，其中，前述導線及前述元件安裝部，係被裝入前述安裝基體部，前述導線的前述第1接點、前述導線的前述第2接點、及前述元件安裝部的載置面，係從前述安裝基體部露出。
5. 如申請專利範圍第4項之光感測裝置，其中，前述導線的前述第1接點，係由前述安裝基體部的前述光感測元件側之第1面露出；前述導線的前述第2接點，係由與前述安裝基體部的前述第1面相反側的第2面露出。
6. 如申請專利範圍第4項之光感測裝置，其中，與前述元件安裝部的載置面相反側的面，係從前述安裝基體部露出。
7. 如申請專利範圍第3項之光感測裝置，其中，前述安裝基體部包含陶瓷或印刷基板。
8. 如申請專利範圍第3項之光感測裝置，其中，在與前述光感測元件的受光面同側也設有前述安裝基體部，前述受光面側的前述安裝基體部，係具有從前述元件安裝部朝前述光感測元件的受光方向擴徑的空腔。
9. 如申請專利範圍第1項之光感測裝置，其中，前述玻璃填充物的粒徑為0.5μm~20.0μm。
10. 一種光感測裝置，其特徵係具有：元件安裝部；光感測元件，其係設於前述元件安裝部；導線，其係具有被連接至前述光感測元件的第1接點和被連接至外部的第2接點；及樹脂密封部，其係至少覆蓋前述光感測元件的受光面，又，前述樹脂密封部係具有：樹脂、及被分散於前述樹脂中之包含硼矽酸系玻璃的玻璃填充物，前述樹脂密封部，係於300nm~350nm的波長範圍中具有60%以上的透過率，前述硼矽酸系玻璃，係於全體的重量%的合計為100%的範圍中，組成以重量%換算，符合以下的(11)~(19)的條件：(11)SiO₂的重量比為50~70%(12)BaO的重量比為10~30%(13)B₂O₃的重量比為1~5%(14)Sb₂O₃的重量比為1~5% (15)Al₂O₃、La₂O₃、及Y₂O₃的合計的重量比為5~10%(16)Li₂O、Na₂O、及K₂O的合計的重量比為10~20%(17)CuO的重量比為1~5%(18)Co₂O₃的重量比為1~5%(19)NiO的重量比為1~10%。
11. 如申請專利範圍第9項之光感測裝置，其中，前述玻璃填充物的粒徑為0.5μm~20.0μm。
12. 一種光感測裝置的製造方法，係如申請專利範圍第1項所記載之光感測裝置的製造方法，其特徵為具有：將針對300nm~400nm的波長範圍具有40%以上的透過率的硼矽酸系玻璃粉碎而製作前述玻璃填充物之工程；及利用將混合前述玻璃填充物的樹脂予以成型後的平板，藉由移轉模壓製法來密封光感測元件的周圍之工程。
13. 一種光感測裝置的製造方法，係如申請專利範圍第9項所記載之光感測裝置的製造方法，其特徵為具有：將針對300nm~350nm的波長範圍具有60%以上的透過率的硼矽酸系玻璃粉碎而製作前述玻璃填充物之工程；及利用將混合前述玻璃填充物的樹脂予以成型後的平板，藉由移轉模壓製法來密封光感測元件的周圍之工程。

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