WO2013046676A1 - 赤外線センサ及び保持体 - Google Patents

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WO2013046676A1
WO2013046676A1 PCT/JP2012/006164 JP2012006164W WO2013046676A1 WO 2013046676 A1 WO2013046676 A1 WO 2013046676A1 JP 2012006164 W JP2012006164 W JP 2012006164W WO 2013046676 A1 WO2013046676 A1 WO 2013046676A1
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holding body
recess
optical filter
adhesive
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敏昭 福中
泰孝 明楽
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旭化成エレクトロニクス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an infrared sensor and a holding body that holds an infrared sensor element and an optical filter.
  • FIG. 2B and FIG. 6 in Patent Document 1 describe a configuration in which optical filters 16 a and 16 b are attached to infrared sensor elements 13 a and 13 b via a holding member 15.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration example of an infrared sensor 200 according to a conventional example.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration example of the holding body 120 included in the infrared sensor 200.
  • the infrared sensor 200 includes an infrared sensor element 110, optical filters 130 a and 130 b, a holding body 120, and an adhesive 140.
  • the infrared sensor element 110 includes infrared sensor chips 101 a and 101 b, a lead frame 103, a gold wire 105, and a mold resin 107.
  • the infrared sensor chips 101 a and 101 b are connected to the lead frame 103 by gold wires 105.
  • the infrared sensor chips 101a and 101b, the lead frame 103, and the gold wire 105 are made of the mold resin 107 except for the light receiving surfaces 102a and 102b of the infrared sensor chips 101a and 101b and the portions that are external terminals of the lead frame 103. It is sealed.
  • the holding body 120 is provided with housing portions 121a and 121b for housing optical filters 130a and 130b that transmit only a specific wavelength.
  • the accommodating parts 121a and 121b are concave parts.
  • the optical filters 130a and 130b are mounted on the housing portions 121a and 121b, and the adhesive 140 is applied to the adhesive application portions 123a and 123b of the holding body 120, respectively.
  • the side having the adhesive application portions 123a and 123b of the holding body 120 is opposed to the side having the light receiving surfaces 102a and 102b of the infrared sensor element 110.
  • the infrared sensor element is opposed to the holding body 120. 110 is pressed relatively. Thereby, the holding body 120 and the infrared sensor element 110 adhere.
  • the adhesive 140 may spread out and contaminate the optical filters 130a and 130b.
  • the possibility of this contamination is particularly high when the adhesive application portions 123a and 123b and one surface of the optical filters 130a and 130b are on the same surface (that is, at the same height).
  • the optical filters 130a and 130b may deteriorate the infrared transmittance, and may not sufficiently function as a filter.
  • an object of the present invention is to provide an infrared sensor and a holding body that can prevent the optical filter from being contaminated with an adhesive.
  • an infrared sensor holds an infrared sensor element, an optical filter facing a light receiving surface of the infrared sensor element, and the infrared sensor element and the optical filter.
  • a holding body, and the holding body is provided on the facing surface of the holding body facing the infrared sensor element, and is provided on the facing surface of the holding body, and the optical filter
  • An adhesive region disposed at a position away from the housing portion; and a first recess provided on the facing surface of the holding body and disposed between the adhesive region and the optical filter housing portion. It is characterized by.
  • the protruding adhesive is bonded. It can be stored in the 1st recessed part arrange
  • the function as a filter can be sufficiently exhibited without deteriorating the infrared transmittance. Further, the optical filter can be held on the holding member without applying an adhesive to the optical filter itself.
  • the “infrared sensor element” of the present invention corresponds to an infrared sensor element 10 described later, for example.
  • the “first recess” corresponds to, for example, at least one of a groove 25a or a groove 25b described later.
  • the holding body may have a second recess provided in the adhesion region.
  • the adhesive can be applied to the second concave portion of the adhesive region, and the adhesive can be prevented from protruding from the adhesive region as compared with the case where there is no concave portion in the adhesive region.
  • the “second recess” in the present invention corresponds to, for example, recesses 23 a and 23 b provided in an adhesive region 23 described later.
  • the distance from the facing surface to the bottom surface of the first recess may be larger than the distance from the facing surface to the bottom surface of the second recess. With such a configuration, a large amount of adhesive protruding from the second recess can be accumulated in the first recess.
  • the first recess and the second recess may be integrally formed. With such a configuration, it becomes easy to keep the wetting and spreading of the adhesive in the second recess due to the surface tension of the adhesive.
  • the first recess may be arranged so as to surround an outer periphery of the second recess. With such a configuration, it is possible to suppress the adhesive protruding from the second recess from being wetted and spread all around the second recess (that is, in all directions).
  • a hole having a smaller diameter than the optical filter housing portion may be provided on the bottom surface of the optical filter housing portion. If it is such a structure, an infrared sensor element can receive infrared rays through a hole, without impairing the function to hold
  • the holding body may be provided with an opening or a groove penetrating from the first recess to the outside of the holding body.
  • a holding body is a holding body that holds an infrared sensor element and an optical filter facing a light receiving surface of the infrared sensor element, and is provided on one surface of the holding body. And an optical filter housing part, and a first recess provided on the one surface and spaced apart from the optical filter housing part.
  • the infrared sensor element when the infrared sensor element is bonded to one surface of the holding body and to the region on the opposite side of the optical filter housing portion (for example, the bonding region) across the first recess, Even if the adhesive spreads out from the adhesive region of the holding body due to the spreading of the adhesive, the protruding adhesive can be collected in the first recess, and the adhesive protruding from the adhesive region is stored in the optical filter housing portion. Reaching can be suppressed. Thereby, it can prevent that an adhesive agent contacts the optical filter accommodated in an optical filter accommodating part, and can prevent that an optical filter is contaminated with an adhesive agent.
  • the “one surface” of the present invention corresponds to, for example, a facing surface 20a described later.
  • the holding body includes a second recess provided on the one surface, and the first recess is disposed between the second recess and the optical filter housing portion.
  • This may be a feature.
  • the adhesive can be stored in the second concave portion of the adhesion region, so that the adhesive can be prevented from protruding from the adhesion region.
  • the first recess and the second recess may be integrally formed. With such a configuration, it becomes easy to keep the wetting and spreading of the adhesive in the second recess due to the surface tension of the adhesive.
  • a distance from the one surface to the bottom surface of the first recess may be larger than a distance from the one surface to the bottom surface of the second recess.
  • the first recess may be arranged so as to surround an outer periphery of the second recess. With such a configuration, it is possible to suppress the adhesive protruding from the second recess from being wetted and spread all around the second recess (that is, in all directions).
  • a hole having a diameter smaller than that of the optical filter housing portion may be provided on the bottom surface of the optical filter housing portion. If it is such a structure, an infrared sensor element can receive infrared rays through a hole, without impairing the function to hold
  • the holding body may be provided with an opening or a groove penetrating from the first recess to the outside of the holding body.
  • the present invention it is possible to prevent the adhesive from coming into contact with the optical filter housed in the housing portion of the holding body, and it is possible to prevent the optical filter from being contaminated with the adhesive.
  • FIG. The figure which shows the structural example of the infrared sensor 100 which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. The figure which shows the application
  • FIG. The figure which shows the adhesion process of the infrared sensor element 10 and the holding body 20.
  • FIG. The figure which shows the modification (the 1) of the holding body.
  • FIG. The figure which shows the modification (the 4) of the holding body.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an infrared sensor 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the infrared sensor 100 includes an infrared sensor element 10, optical filters 30 a and 30 b facing the side having the light receiving surface of the infrared sensor element 10, and the infrared sensor element 10 and the optical filters 30 a and 30 b.
  • maintain and the adhesive agent 40 are provided.
  • the infrared sensor element 10 is an element for detecting infrared rays.
  • the infrared sensor element 10 is, for example, a semiconductor package having infrared sensor chips 1a and 1b, a lead frame 3, a gold wire 5, and a mold resin 7.
  • the infrared sensor chips 1a and 1b are quantum photodiodes capable of detecting infrared rays of 2000 nm to 7400 nm, for example.
  • the infrared sensor chips 1a and 1b are provided on opposite surfaces of the light receiving surfaces 2a and 2b, respectively, by receiving the infrared light on the respective light receiving surfaces 2a and 2b and photoelectrically converting the received infrared light. Output from a pad terminal (not shown).
  • the lead frame 3 is a terminal portion for outputting an electrical signal obtained by the infrared sensor chips 1 a and 1 b to the outside of the infrared sensor element 10.
  • the lead frame 3 is obtained, for example, by subjecting a copper (Cu) plate to a plating (plating) process such as nickel (Ni) -palladium (Pd) -gold (Au).
  • the gold wire 5 connects the pad terminal of the infrared sensor chips 1 a and 1 b and the lead frame 3. By this gold wire 5, an electrical signal is transmitted from the pad terminals of the infrared sensor chips 1a and 1b to the lead frame 3.
  • the mold resin 7 forms the outer shape of the semiconductor package. With this mold resin 7, the infrared sensor chips 1a and 1b, the lead frame 3 and the gold wire 5 are sealed except for the light receiving surfaces 2a and 2b and a portion which functions as a terminal portion of the lead frame 3.
  • the infrared sensor chips 1a and 1b may be the same type of chip, or may be classified into different types in terms of size, material, or detectable wavelength range. Also good.
  • the optical filters 30a and 30b have a function of selectively transmitting light having a preset wavelength (that is, having high transmittance).
  • the optical filters 30a and 30b are sandwiched between the holding body 20 and the infrared sensor element 10, and are disposed so as to cover the light receiving surfaces 2a and 2b of the infrared sensor chips 1a and 1b, respectively.
  • the optical filters 30a and 30b may be the same type of filter, or may be filters classified into different types in terms of size, material, or transmissive wavelength range. .
  • the optical filter 30a may have a function of transmitting only a long wavelength component of infrared rays
  • the optical filter 30b may have a function of transmitting only a short wavelength component of infrared rays.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration example of the holding body 20 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a perspective view showing a side of the holding body 20 facing the infrared sensor element 10.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X2-X′2 of FIG.
  • the holding body 20 includes housing portions 21a and 21b for housing the optical filters 30a and 30b, concave portions 23a and 23b, and groove portions 25a and 25b.
  • the accommodating portions 21a and 21b are concave portions provided on the facing surface 20a of the holding body 20 on the side facing the infrared sensor element 10.
  • the shapes and sizes of the accommodating portions 21a and 21b correspond to the shapes and sizes of the optical filters 30a and 30b to be accommodated, respectively. That is, the accommodating portions 21a and 21b have the same shape as the outer shapes of the optical filters 30a and 30b to be accommodated, respectively, and have the same dimensions (in practice, the optical filters 30a and 30b 30a and 30b).
  • holes 22a and 22b having diameters smaller than those of the recesses 23a and 23b are provided on the bottom surfaces of the storage portions 21a and 21b, respectively.
  • the holes 22 a and 22 b penetrate the holding body 20.
  • the viewing angles of the light receiving surfaces 2a and 2b through the optical filters 30a and 30b are limited by the holes 22a and 22b, respectively.
  • the accommodating portions 21a and 21b have a function of holding the optical filter. That is, since the holes 22a and 22b are smaller in diameter than the accommodating portions 21a and 21b, the infrared sensor element 10 does not impair the function of holding the optical filters 30a and 30b by the accommodating portions 21a and 214b. , 22b can receive infrared rays.
  • recesses 23a and 23b are provided in the adhesion region 23 disposed on the holding body 20 at a position away from the accommodating portions 21a and 21b.
  • the recesses 23 a and 23 b are shallow grooves provided on the facing surface 20 a of the holding body 20 on the side facing the infrared sensor element 10.
  • the recesses 23a and 23b are arranged at positions away from the accommodating portions 21a and 21b.
  • An adhesive can be applied to the recesses 23a and 23b (that is, the adhesive 40 is applied to the recesses 23a and 23b in the infrared sensor 100 (see FIG. 1)).
  • the shape of the recesses 23a and 23b in plan view is, for example, each rectangular.
  • the groove portions 25 a and 25 b are deep grooves provided on the facing surface 20 a of the holding body 20.
  • the groove part 25a is arrange
  • the groove part 25b is arrange
  • d2 is greater than d1. Is also large (d1 ⁇ d2).
  • the shape of the groove portions 25a and 25b in a plan view is, for example, a rectangular frame shape.
  • the concave portion 23a and the groove portion 25a are integrated, and no gap such as a partition wall is provided between the concave portion 23a and the groove portion 25a.
  • the recess 23b and the groove 25b are integrated, and no gap such as a partition is provided between the recess 23b and the groove 25b.
  • the groove portions 25a and 25b are deeper than the recessed portions 23a and 23b. Due to the surface tension of the agent, wetting and spreading of the adhesive can be retained in the recesses 23a and 23b.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part of the holding body 20.
  • FIG. 4 is a diagram showing an application process of the adhesive 40.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an adhesion process between the infrared sensor element 10 and the holding body 20.
  • a groove 25 b is provided around the recess 23 b of the holding body 20.
  • a groove 25a is also provided around the recess 23a.
  • the optical filters 30a and 30b are respectively accommodated (mounted) in the accommodating portions 21a and 21b.
  • the adhesive agent 40 is each apply
  • the method of applying the adhesive 40 is not limited to the dispense method, but may be a stamp method.
  • the coating amount and the coating position of the adhesive 40 be such that the adhesive 40 does not cover the grooves 25a and 25b.
  • the facing surface 20a of the holding body 20 and the light receiving surface of the infrared sensor element 10 are made to face each other. In this state, as shown in FIG. 5, the infrared sensor element 10 is relatively pressed against the holding body 20. Thereby, the infrared sensor element 10 and the holding body 20 adhere, and the infrared sensor 100 is completed.
  • the adhesive 40 is wet and spreads by the infrared sensor element 10 being relatively pressed against the holding body 20. And when the application amount of the adhesive 40 is large due to variations in the manufacturing process or the like, a part of the adhesive 40 that spreads out may be projected from the recesses 23a and 23b.
  • the holding body 20 can store the adhesive 40 protruding from the recesses 23a and 23b in the grooves 25a and 25b, and can prevent the adhesive 40 from spreading to the accommodating parts 21a and 21b.
  • the adhesive region 23 does not need to be formed with a recess, and even in that case, the adhesive 40 can be stored in the grooves 25a and 25b.
  • the holding body 20 and the infrared sensor element 10 are bonded at a position away from the optical filters 30a and 30b. can do. Accordingly, the optical filters 30a and 30b can be held via the storage portions 21a and 21b provided on the holding body 20 without attaching an adhesive to the optical filters 30a and 30b themselves.
  • the depth d1 of the recesses 23a and 23b from the facing surface 20a is about 0.01 mm to 0.1 mm.
  • the depth d2 of the groove portions 25a and 25b from the bonding surface 20a is about 0.1 mm to 0.5 mm deeper than the bottom surfaces of the recesses 23a and 23b (that is, d2 is about d1 + 0.1 mm to 0.5 mm). Is desirable).
  • the diameter (width) W1 of the recesses 23a and 23b is preferably about 0.05 mm to 2 mm, for example.
  • the width W2 of the grooves 25a and 25b is preferably about 0.15 mm to 0.3 mm. Thereby, it is possible to ensure that the adhesive 40 does not spread over the grooves 25a and 25b while securing the adhesive force between the infrared sensor element 10 and the holding body 20.
  • LCP liquid crystal polymer
  • PPS polyphenyl sulfide resin
  • PEEK polyether ether ketone
  • polyimide resin is used in consideration of heat resistance from the viewpoint of reflow resistance at the time of mounting. It is desirable.
  • a metal material such as a copper material plated with Ni—Pd—Au plating, silver plating or gold plating, or a stainless steel material.
  • the material of the adhesive 40 it is desirable to use, for example, an epoxy resin or a silicone resin in consideration of heat resistance and adhesiveness.
  • the embodiment of the present invention has the following effects. (1) When the infrared sensor element 10 and the holding body 20 are bonded, when the adhesive 40 protrudes from the bonding region 23 of the holding body 20 due to the wetting and spreading of the adhesive 40, the protruding adhesive 40 is removed. It can be stored in the grooves 25a and 25b. Therefore, it is possible to suppress the adhesive 40 protruding from the bonding region 23 from reaching the housing portions 21a and 21b. That is, the wetting and spreading of the adhesive 40 can be controlled by the structure of the holding body 20. Thereby, it can prevent that the adhesive agent 40 contacts the optical filters 30a and 30b accommodated in the accommodating portions 21a and 21b, and can prevent the optical filters 30a and 30b from being contaminated by the adhesive agent 40. it can.
  • region 23 is each provided with the recessed part 23a, 23b.
  • an adhesive agent can be apply
  • the recesses 23a and 23b are formed integrally with the grooves 25a and 25b, respectively. Thereby, it becomes easy to keep the wetting and spreading of the adhesive in the grooves 25a and 25b due to the surface tension of the adhesive.
  • the groove parts 25a and 25b are arrange
  • hole 22a, 22b with a diameter smaller than this accommodating part 21a, 21b is provided in the bottom face of accommodating part 21a, 21b.
  • the grooves 25a and 25b are arranged so as to surround the outer circumferences of the recesses 23a and 23b, respectively.
  • the arrangement of the groove portions 25a and 25b is not limited to this.
  • the groove portions 25a and 25b do not surround the outer periphery of the concave portions 23a and 23b, but are disposed only between the concave portions 23a and 23b and the accommodating portions 21a and 21b. It may be a configured. Even in such a configuration, the adhesive protruding from the recesses 23a and 23b can be stored in the grooves 25a and 25b, so that the optical filters 30a and 30b can be prevented from being contaminated by the adhesive 40.
  • the holding body 20 may be provided with the opening part or groove part for air bleeding.
  • the holding body 20 may be provided with openings 51 a and 51 b penetrating from the grooves 25 a and 25 b to the outside of the holding body 20 as openings for air bleeding.
  • the infrared sensor element 10 is attached to the holding body 20, if air remains inside the infrared sensor 100 (that is, between the opposing surface of the holding body 20 and the infrared sensor element 10), this residual There is a possibility that the air expands due to a temperature rise in a later heating process or the like. For example, when the infrared sensor 100 is mounted on a printed circuit board by a solder reflow method, the residual air may be heated and expand.
  • the infrared sensor element 10 includes the plurality of infrared sensor chips 1a and 1b and the plurality of optical filters 30a and 30b has been described.
  • the holding body 20 has a plurality of accommodating portions 21a and 21b, a plurality of concave portions 23a and 23b, and a plurality of groove portions 25a and 25b.
  • the infrared sensor element 10 may have one infrared sensor chip 1a and one optical filter 30a instead of a plurality.
  • the holding body 20 may have one accommodating portion 21a, one concave portion 23a, and one groove portion 25a. . Even with such a configuration, the same effects as the effects (1) to (6) of the above-described embodiment can be obtained.
  • the holding body 20 may be provided with an opening for air bleeding or a groove.
  • the holding body 20 may be provided with a groove 51 a penetrating from the groove 25 a to the outside of the holding body 20 as a groove for releasing air.

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Abstract

 光学フィルタが接着剤で汚染されることを防止できるようにした赤外線センサ及び保持体を提供する。赤外線センサが備える保持体20は、光学フィルタを収容する収容部21a、21bと、保持体20の赤外線センサ素子と対向する側の対向面20aに設けられ、収容部21a、21bから離れて配置された凹部23a、23bと、対向面20aに設けられ、収容部21aと凹部23aとの間に配置された溝部25aと、対向面20aに設けられ、収容部21bと凹部23bとの間に配置された溝部25bと、を有する。溝部25a、25bのそれぞれの深さd2は、凹部23a、23bのそれぞれの深さd1よりも大きい。この保持体20に赤外線センサ素子を接着する工程では、凹部23a、23bに接着剤を塗布する。

Description

赤外線センサ及び保持体
 本発明は、赤外線センサと、赤外線センサ素子と光学フィルタとを保持する保持体と、に関する。
 赤外線センサ素子を用いて所定の赤外線を検出する際に、センサ素子に対して波長を選択的に透過させる波長選択フィルタを用いることは、従来から知られている。例えば、特許文献1の中の図2B及び図6には、保持部材15を介して、赤外線センサ素子13a、13bに光学フィルタ16a、16bが取り付けられている構成が記載されている。
国際公開第2009/148134号
 特許文献1において、赤外線センサ素子と光学フィルタ及び保持体を接着剤でそれぞれ固定する場合、特許文献1に示された構造では、赤外線センサ素子と保持体との対向面、及び、光学フィルタと保持体との対向面がそれぞれ凹凸の無い平坦な面である。そして、この平坦な面どうしが接着剤を介して接着される。このため、接着の際に接着剤の濡れ広がりにより、接着剤が光学フィルタに接触して、光学フィルタが汚染されてしまう可能性があった。この課題について、他の従来例を参照して、より具体的に説明する。
 図11は、従来例に係る赤外線センサ200の構成例を示す断面図である。また、図12は、赤外線センサ200が備える保持体120の構成例を示す斜視図である。図11に示すように、赤外線センサ200は、赤外線センサ素子110と、光学フィルタ130a、130bと、保持体120と、接着剤140と、を備える。
 赤外線センサ素子110は、赤外線センサチップ101a、101bと、リードフレーム103と、金ワイヤ105と、モールド樹脂107と、を備える。赤外線センサチップ101a、101bは金ワイヤ105によってリードフレーム103と接続されている。また、赤外線センサチップ101a、101bと、リードフレーム103及び金ワイヤ105は、赤外線センサチップ101a、101bの受光面102a、102bと、リードフレーム103の外部端子となる部位を除いて、モールド樹脂107により封止されている。
 図11及び図12に示すように、保持体120には、特定の波長のみを透過する光学フィルタ130a、130bを収容するための収容部121a、121bがそれぞれ設けられている。収容部121a、121bは凹部である。
 赤外線センサ200を製造する工程では、この収容部121a、121bに光学フィルタ130a、130bを搭載すると共に、保持体120の接着剤塗布部123a、123bに接着剤140をそれぞれ塗布する。そして、この保持体120の接着剤塗布部123a、123bを有する側と、赤外線センサ素子110の受光面102a、102bを有する側とを対向させ、この状態で、保持体120に対して赤外線センサ素子110を相対的に押し当てる。これにより、保持体120と赤外線センサ素子110とが接着する。
 ここで、上記の製造工程で、接着剤140の多量塗布(即ち、製造プロセスのばらつき等により、接着剤140を意図せず多量に塗布されてしまう)等が生じた場合は、図13に示すように、接着剤140がぬれ広がって光学フィルタ130a、130bを汚染する可能性があった。この汚染の可能性は、接着剤塗布部123a、123bと、光学フィルタ130a、130bの一方の面とが同一面上にある場合(即ち、同じ高さにある場合)に、特に高くなる。また、光学フィルタ130a、130bが接着剤140で汚染されると、光学フィルタ130a、130bは赤外線の透過率が悪化して、フィルタとしての機能を十分に発揮できなくなる可能性があった。
 また、光学フィルタを保持させるため、光学フィルタの側面部にも接着剤を塗布する必要があり、この側面部からの接着剤により、光学フィルタが汚染させることもあった。
 そこで、この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、光学フィルタが接着剤で汚染されることを防止できるようにした赤外線センサ及び保持体の提供を目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る赤外線センサは、赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の受光面と対向する光学フィルタと、前記赤外線センサ素子と前記光学フィルタとを保持する保持体とを備え、前記保持体は、前記保持体の前記赤外線センサ素子と対向する側の対向面に設けられた光学フィルタ収容部と、前記保持体の前記対向面に設けられ、前記光学フィルタ収容部から離れた位置に配置された接着領域と、前記保持体の前記対向面に設けられ、前記接着領域と前記光学フィルタ収容部との間に配置された第1の凹部と、を有することを特徴とする。
 このような構成であれば、赤外線センサ素子と保持体とを接着する際に、接着剤のぬれ広がりにより、接着剤が保持体の接着領域からはみ出した場合でも、このはみ出した接着剤を、接着領域と光学フィルタ収容部との間に配置された第1の凹部に溜めることができる。従って、接着領域からはみ出した接着剤が光学フィルタ収容部に到達することを抑制することができる。つまり、保持体の構造により、接着剤のぬれ広がりを制御することができる。これにより、光学フィルタ収容部に収容されている光学フィルタに接着剤が接触することを防ぐことができ、光学フィルタが接着剤で汚染されることを防ぐことができる。光学フィルタの汚染を防止することで、赤外線の透過率が悪化させることなく、フィルタとしての機能を十分に発揮させることができる。また、光学フィルタ自体に接着剤を付与せずに、光学フィルタを保持部材に保持可能となる。
 なお、本発明の「赤外線センサ素子」は、例えば、後述の赤外線センサ素子10が該当する。「第1の凹部」は、例えば、後述の溝部25a又は溝部25bの少なくとも一方が該当する。
 また、上記の赤外線センサにおいて、前記保持体は、前記接着領域に設けられた第2の凹部を有することを特徴としてもよい。このような構成であれば、接着領域の第2の凹部に接着剤を塗布することができ、接着領域に凹部が無い場合と比べて、接着剤が接着領域からはみ出すことを抑制することができる。なお、本発明の「第2の凹部」は、例えば、後述の接着領域23に設けられた凹部23a、23bが該当する。
 また、上記の赤外線センサにおいて、前記対向面から前記第1の凹部の底面までの距離が、前記対向面から前記第2の凹部の底面までの距離より大きいことを特徴としてもよい。このような構成であれば、第2の凹部からはみ出した接着剤を第1の凹部に多く溜めることができる。
 また、上記の赤外線センサにおいて、前記第1の凹部と、前記第2の凹部とが一体的に形成されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、接着剤の表面張力により、接着剤の濡れ広がりを第2の凹部に留めることが容易となる。
 また、上記の赤外線センサにおいて、前記第1の凹部は、前記第2の凹部の外周を囲むように配置されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、第2の凹部からはみ出した接着剤が第2の凹部の周囲全体(即ち、四方)へぬれ広がることを抑制することができる。
 また、上記の赤外線センサにおいて、前記光学フィルタ収容部の底面に、該光学フィルタ収容部より径の小さい孔部が設けられていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、赤外線センサ素子は、光学フィルタ収容部による光学フィルタを保持する機能を損うことなく、孔部を通して赤外線を受光することができる。
 また、上記の赤外線センサにおいて、前記保持体には、前記第1の凹部から該保持体の外部に至る貫通した開口部又は溝部が設けられていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、赤外線センサの内部にエアが残留している場合でも、この残留エアの一部を開口部から逃がすことができる。これにより、残留エアが膨張することにより生じる力、例えば、残留エアが膨張して保持体から赤外線センサ素子を引き離そうとする力を低減することができる。
 本発明の別の態様に係る保持体は、赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の受光面と対向する光学フィルタと、を保持する保持体であって、前記保持体の一方の面に設けられた光学フィルタ収容部と、前記一方の面に設けられ、前記光学フィルタ収容部から離れて配置された第1の凹部とを有することを特徴とする。
 このような構成であれば、赤外線センサ素子を保持体の一方の面であって、第1の凹部を挟んで光学フィルタ収容部の反対側の領域(例えば、接着領域)に接着する際に、接着剤のぬれ広がりにより、接着剤が保持体の接着領域からはみ出した場合でも、このはみ出した接着剤を第1の凹部に溜めることができ、接着領域からはみ出した接着剤が光学フィルタ収容部に到達することを抑制することができる。これにより、光学フィルタ収容部に収容される光学フィルタに接着剤が接触することを防ぐことができ、光学フィルタが接着剤で汚染されることを防ぐことができる。なお、本発明の「一方の面」は、例えば、後述の対向面20aが該当する。
 また、上記の保持体において、前記一方の面に設けられた第2の凹部を有し、前記第1の凹部は、前記第2の凹部と前記光学フィルタ収容部との間に配置されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、接着領域の第2の凹部に接着剤を溜めることができるので、接着剤が接着領域からはみ出すことを抑制することができる。
 また、上記の保持体において、前記第1の凹部と、前記第2の凹部とが一体的に形成されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、接着剤の表面張力により、接着剤の濡れ広がりを第2の凹部に留めることが容易となる。
 また、上記の保持体において、前記一方の面から前記第1の凹部の底面までの距離が、前記一方の面から前記第2の凹部の底面までの距離より大きいことを特徴としてもよい。このような構成であれば、第2の凹部からはみ出した接着剤を第1の凹部に多く溜めることができる。
 また、上記の保持体において、前記第1の凹部は、前記第2の凹部の外周を囲むように配置されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、第2の凹部からはみ出した接着剤が第2の凹部の周囲全体(即ち、四方)へぬれ広がることを抑制することができる。
 また、上記の保持体において、前記光学フィルタ収容部の底面に、該光学フィルタ収容部より径が小さい孔部が設けられていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、赤外線センサ素子は、光学フィルタ収容部による光学フィルタを保持する機能を損うことなく、孔部を通して赤外線を受光することができる。
 また、上記の保持体において、前記第1の凹部から該保持体の外部に至る貫通した開口部又は溝部が設けられていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、保持体に赤外線センサ素子を取り付けた後で、赤外線センサの内部にエアが残留している場合でも、この残留エアの一部を開口部から逃がすことができる。これにより、残留エアが膨張することにより生じる力、例えば、残留エアが膨張して保持体から赤外線センサ素子を引き離そうとする力を低減することができる。
 本発明によれば、保持体の収容部に収容されている光学フィルタに接着剤が接触することを防ぐことができ、光学フィルタが接着剤で汚染されることを防ぐことができる。
本発明の実施形態に係る赤外線センサ100の構成例を示す図。 本発明の実施形態に係る保持体20の構成例を示す図。 保持体20の一部を拡大して示した図。 接着剤40の塗布工程を示す図。 赤外線センサ素子10と保持体20との接着工程を示す図。 保持体20の変形例(その1)を示す図。 保持体20の変形例(その2)を示す図。 保持体20の変形例(その3)を示す図。 赤外線センサ100の変形例を示す図。 保持体20の変形例(その4)を示す図。 従来例に係る赤外線センサ200の構成例を示す図。 従来例に係る保持体120の構成例を示す図。 課題を説明するための図。
 以下、本発明による実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合もある。
(実施形態)
 図1は、本発明の実施形態に係る赤外線センサ100の構成例を示す断面図である。図1に示すように、この赤外線センサ100は、赤外線センサ素子10と、赤外線センサ素子10の受光面を有する側と向かい合う光学フィルタ30a、30bと、赤外線センサ素子10と光学フィルタ30a、30bとを保持する保持体20と、接着剤40と、を備える。
 赤外線センサ素子10は、赤外線を検出するための素子である。この赤外線センサ素子10は、例えば、赤外線センサチップ1a、1bと、リードフレーム3と、金ワイヤ5と、モールド樹脂7と、を有する半導体パッケージである。これらの中で、赤外線センサチップ1a、1bは、例えば、2000nm~7400nmの赤外線を検出可能な量子型のフォトダイオードである。赤外線センサチップ1a、1bは、各々の受光面2a、2bで赤外線を受光し、受光した赤外線を光電変換することにより得られた電気信号を、受光面2a、2bの反対側の面に設けられたパッド端子(図示せず)から出力する。リードフレーム3は、赤外線センサチップ1a、1bで得られた電気信号を赤外線センサ素子10の外部へ出力するための端子部である。このリードフレーム3は、例えば、銅(Cu)板に、ニッケル(Ni)-パラジウム(Pd)-金(Au)等のめっき(鍍金)処理が施されたものである。
 金ワイヤ5は、赤外線センサチップ1a、1bが有するパッド端子とリードフレーム3とを接続するものである。この金ワイヤ5によって、赤外線センサチップ1a、1bのパッド端子からリードフレーム3へ電気信号が伝えられる。モールド樹脂7は、半導体パッケージの外形を成すものである。このモールド樹脂7によって、赤外線センサチップ1a、1bとリードフレーム3及び金ワイヤ5は、受光面2a、2bと、リードフレーム3の端子部として機能する部位とを除いて、封止されている。
 なお、この実施形態では、赤外線センサチップ1a、1bは、同一種類のチップであってもよいし、寸法、材質又は検出可能な波長範囲などの点から、異種類に分類されるチップであってもよい。
 光学フィルタ30a、30bは、予め設定された波長の光を選択的に(即ち、透過率高く)透過させる機能を有するものである。この光学フィルタ30a、30bは、保持体20と赤外線センサ素子10との間で挟持されており、赤外線センサチップ1a、1bの受光面2a、2bをそれぞれ覆うように配置されている。
 なお、この実施形態において、光学フィルタ30a、30bは同一種類のフィルタであってもよいし、寸法、材質又は透過可能な波長範囲などの点から、異種類に分類されるフィルタであってもよい。例えば、光学フィルタ30aは赤外線のうちの長波長の成分のみを透過させる機能を有し、光学フィルタ30bは赤外線のうちの短波長の成分のみを透過させる機能を有するものであってもよい。次に、保持体20の構成例について説明する。
 図2(a)及び(b)は、本発明の実施形態に係る保持体20の構成例を示す図である。詳しくは、図2(a)は保持体20の赤外線センサ素子10と対向する側を示す斜視図である。また、図2(b)は、図2(a)をX2-X´2線で切断した断面図である。図2(a)及び(b)に示すように、保持体20は、光学フィルタ30a、30bを収容する収容部21a、21bと、凹部23a、23b及び溝部25a、25bとを有する。
 図2(a)及び(b)に示すように、収容部21a、21bは、保持体20の、赤外線センサ素子10と対向する側の対向面20aに設けられた凹部である。これら収容部21a、21bの形状、大きさは、収容の対象とする光学フィルタ30a、30bの形状、大きさにそれぞれ対応している。即ち、収容部21a、21bは、収容の対象とする光学フィルタ30a、30bの外形とそれぞれ同じ形で、それぞれ同じ寸法(実際には、光学フィルタ30a、30bの嵌め込みを容易にするため、光学フィルタ30a、30bよりも若干大きめの寸法)を有する。また、これら収容部21a、21bの底面には、例えば、凹部23a、23bよりも径が小さい孔部22a、22bがそれぞれ設けられている。この孔部22a、22bは、保持体20を貫通している。これらの孔部22a、22bによって、例えば、光学フィルタ30a、30bを介した受光面2a、2bの視野角がそれぞれ制限されている。また、この孔部22a、22bは収容部21a、21bよりも径が小さいため、収容部21a、21bは光学フィルタを保持する機能を有する。即ち、孔部22a、22bは収容部21a、21bよりも径が小さいため、赤外線センサ素子10は、収容部21a、214bによる光学フィルタ30a、30bを保持する機能を損うことなく、孔部22a、22bを通して赤外線を受光することができる。
 本実施形態においては、図2(b)に示すように、保持体20上の、収容部21a、21bから離れた位置に配置された接着領域23に、凹部23a、23bが設けられている。凹部23a、23bは、保持体20の、赤外線センサ素子10と対向する側の対向面20aに設けられた浅い溝である。この凹部23a、23bは収容部21a、21bから離れた位置に配置されている。そして、この凹部23a、23bに接着剤を塗布可能となっている(即ち、赤外線センサ100では、この凹部23a、23bに接着剤40が塗布されている(図1参照。))。凹部23a、23bの平面視による形状は、例えば、それぞれが矩形となっている。
 また、溝部25a、25bは、保持体20の対向面20aに設けられた深い溝である。溝部25aは、収容部21aと凹部23aとの間の位置に配置されており、凹部23aの外周を囲むように配置されている。溝部25bは、収容部21bと凹部23aとの間の位置に配置されており、凹部23bの外周を囲むように配置されている。
 即ち、この保持体20において、対向面20aから凹部23a、23bの底面までの深さをd1とし、対向面20aから溝部25a、25bの底面までの深さをd2としたとき、d2はd1よりも大きい(d1<d2)。また、溝部25a、25bの平面視による形状は、例えば、それぞれが矩形の枠型となっている。
 なお、この実施形態では、例えば、凹部23aと溝部25aとが一体となっており、凹部23aと溝部25aとの間には隔壁等の隔たりが設けられていない。同様に、凹部23bと溝部25bとが一体となっており、凹部23bと溝部25bとの間には隔壁等の隔たりが設けられていない。溝25aと凹部23aとが一体となっている場合、また、溝25bと凹部23bとが一体となっている場合、凹部23a、23bよりも溝部25a、25bのほうが深くなっていることで、接着剤の表面張力により、接着剤の濡れ広がりを凹部23a、23bの部分に留めることができる。
 次に、凹部23a、23bに対して接着剤40を塗布する工程と、塗布した接着剤40を介して赤外線センサ素子10を保持体20に接着する工程と、について説明する。
 図3は、保持体20の一部を拡大した図である。また、図4は、接着剤40の塗布工程を示す図である。図5は、赤外線センサ素子10と保持体20との接着工程を示す図である。
 図3に示すように、保持体20の凹部23bの周囲には、溝部25bが設けられている。図3では示さないが、凹部23aの周囲にも溝部25aが設けられている。この実施形態では、凹部23a、23bに対して接着剤40を塗布する前に予め、収容部21a、21bに光学フィルタ30a、30bをそれぞれ収容(搭載)しておく。そして、接着剤40の塗布工程では、図4に示すように、例えばディスペンサ90を用いて(即ち、ディスペンス方式で)、凹部23a、23bの底面に接着剤40をそれぞれ塗布する。なお、接着剤40の塗布方法はディスペンス方式に限定されるものではなく、他にスタンプ方式でも構わない。
 また、図4に示す塗布工程において、接着剤40の塗布量・塗布位置は接着剤40が溝部25a、25bにかからないようにすることが望ましい。塗付の段階で接着剤40が溝部25a、25bにかからないようにすることで、次の接着工程においても、より確実に、接着剤40が溝部25a、25bを越えないようにすることができる。
 次に、保持体20の対向面20aと赤外線センサ素子10の受光面とを対向させる。そして、この状態で図5に示すように、保持体20に対して、赤外線センサ素子10を相対的に押し当てる。これにより、赤外線センサ素子10と保持体20とが接着して、赤外線センサ100が完成する。
 図5に示す接着工程では、保持体20に対して、赤外線センサ素子10が相対的に押し当てられることにより、接着剤40はぬれ広がる。そして、製造プロセスのばらつき等により、接着剤40の塗布量が多いときは、このぬれ広がる接着剤40の一部が凹部23a、23bからはみ出してしまう場合も想定される。しかしながら、保持体20は、凹部23a、23bからはみ出した接着剤40を溝部25a、25bに溜めることができ、接着剤40が収容部21a、21bまでぬれ広がることを抑制することができる。なお、接着領域23には凹部が形成されていなくてもよく、その場合であっても溝部25a、25bに接着剤40を溜めることができる。
 また、収容部21a、21bから離れた位置に接着領域23を設け、かつ溝部25a、25bを形成することにより、光学フィルタ30a、30bから離れた位置で保持体20と赤外線センサ素子10とを接着することができる。これにより、光学フィルタ30a、30b自体に接着剤を付着させることなく、光学フィルタ30a、30bを保持体20に設けられた収納部21a、21bを介して保持可能となる。
 なお、凹部23a、23bと、溝部25a、25bの各サイズは、例えば下記のように設定されることが望ましい。即ち、凹部23a、23bの対向面20aからの深さd1は0.01mm~0.1mm程度であることが望ましい。また、溝部25a、25bの接着面20aからの深さd2は、凹部23a、23bの底面からさらに0.1mm~0.5mm程度深いこと(つまり、d2は、d1+0.1mm~0.5mm程度であること)が望ましい。また、凹部23a、23bの径(幅)W1は例えば0.05mm~2mm程度であることが望ましい。溝部25a、25bの幅W2は0.15mm~0.3mm程度であることが望ましい。これにより、赤外線センサ素子10と保持体20との間の接着力を確保しつつ、より確実に、接着剤40が溝部25a、25bを越えてぬれ広がらないようにすることができる。
 また、保持体20の材質としては、実装時のリフロー耐性の観点から耐熱性を考慮すると、LCP(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニルサルファイド樹脂)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、ポリイミド樹脂を用いることが望ましい。保持体20の材質として、他に金属系としては、Ni-Pd-Auめっきあるいは銀めっきあるいは金めっきを施された銅材料や、ステンレス系の材料を使用することも可能である。さらに、接着剤40の材質としては、耐熱性と接着性を考慮すると、例えば、エポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂を用いることが望ましい。
(実施形態の効果)
 本発明の実施形態は、以下の効果を奏する。
(1)赤外線センサ素子10と保持体20とを接着する際に、接着剤40のぬれ広がりにより、接着剤40が保持体20の接着領域23からはみ出した場合に、このはみ出した接着剤40を溝部25a、25bに溜めることができる。従って、接着領域23からはみ出した接着剤40が収容部21a、21bに到達することを抑制することができる。つまり、保持体20の構造により、接着剤40のぬれ広がりを制御することができる。これにより、収容部21a、21bに収容されている光学フィルタ30a、30bに接着剤40が接触することを防ぐことができ、光学フィルタ30a、30bが接着剤40で汚染されることを防ぐことができる。
(2)また、接着領域23にはそれぞれ凹部23a、23bが設けられている。これにより、凹部23a、23bに接着剤を塗布することができ、接着領域23に凹部が無い場合と比べて、接着剤が接着領域23からはみ出すことを抑制することができる。
(3)また、保持体20において、対向面20aから凹部23a、23bの各底面までの深さd1よりも、対向面20aから溝部25a、25bの底面までの深さをd2の方が大きい(d1<d2)。これにより、d1≧d2の場合と比べて、凹部23a、23bからはみ出した接着剤を第1の凹部により多く溜めることができる。
(4)また、凹部23a、23bは、溝部25a、25bとそれぞれ一体的に形成されている。これにより、接着剤の表面張力により、接着剤の濡れ広がりを溝部25a、25bに留めることが容易となる。
(5)また、溝部25a、25bは、凹部23a、23bの外周を囲むように配置されている。これにより、凹部23a、23bからはみ出した接着剤が、凹部23a、23bの周囲全体(即ち、四方)へぬれ広がることを抑制することができる。
(6)また、収容部21a、21bの底面に、該収容部21a、21bより径の小さい孔部22a、22bが設けられている。これにより、赤外線センサ素子10は、収容部21a、21bによる光学フィルタ30a、30bを保持する機能を損うことなく、孔部21a、21bを通して赤外線を受光することができる。
(変形例)
(1)なお、上記の実施形態では、例えば、図2(a)及び(b)等で示したように、溝部25a、25bが凹部23a、23bの外周をそれぞれ囲むように配置されている場合について説明した。しかしながら、本発明において、溝部25a、25bの配置はこれに限定されるものではない。例えば、図6(a)及び(b)に示すように、溝部25a、25bは、凹部23a、23bの外周を囲むのではなく、凹部23a、23bと収容部21a、21bとの間にのみ配置された構成であってもよい。このような構成であっても、凹部23a、23bからはみ出した接着剤を溝部25a、25bで溜めることができるので、光学フィルタ30a、30bが接着剤40で汚染されることを防ぐことができる。
(2)また、上記の実施形態では、凹部23a、23bと溝部25a、25bとが一体となっている場合について説明した。しかしながら、本発明において、凹部23a、23bと溝部25a、25bは一体でなくてもよい。例えば、図7に示すように、凹部23a、23bと溝部25a、25bとの間にはそれぞれ隔壁29が設けられていてもよい。このような構成であっても、凹部23a、23bからはみ出して、隔壁29を乗り越えた接着剤40を溝部25a、25bで溜めることができるので、光学フィルタ30a、30bが接着剤40で汚染されることを防ぐことができる。
(3)さらに、上記の実施形態において、保持体20には、エア抜き用の開口部又は溝部が設けられていても良い。例えば図8に示すように、保持体20には、エア抜き用の開口部として、溝部25a、25bから保持体20の外部に至る貫通した開口部51a、51bが設けられていてもよい。このような構成であれば、保持体20に赤外線センサ素子10を取り付ける際に、保持体20の対向面と赤外線センサ素子10との間のエアを開口部51a、51bを通して、保持体20の外へ排出することができる。このため、保持体20に赤外線センサ素子10を取り付けることが容易となる。
 また、保持体20に赤外線センサ素子10を取り付けた後で、赤外線センサ100の内部(即ち、保持体20の対向面と赤外線センサ素子10との間)にエアが残留していると、この残留エアは後の加熱工程等で温度が上昇して膨張する可能性がある。例えば、赤外線センサ100をはんだリフロー方式でプリント基板に実装する際に、残留エアは加熱されて膨張する可能性がある。
 このような場合でも、例えば図9に示すように、保持体20にエア抜き用の開口部51a、51bがあれば、この開口部51a、51bを通して、残留エアの一部を逃がすことができる。これにより、赤外線センサ100の内部で残留エアが膨張することにより生じる力、例えば、残留エアが膨張して保持体20から赤外線センサ素子10を引き離そうとする力を低減することができる。また、冷却後は、この開口部51a、51bを通して、赤外線センサ100の内部にエアを取り込むこともできる。このように、保持体20が開口部51a、51bを有することにより、赤外線センサ100内部の残留エアによる圧力変化を低減することができる。
(4)また、上記の実施形態では、赤外線センサ素子10が、複数の赤外線センサチップ1a、1bと、複数の光学フィルタ30a、30bを有する場合について説明した。また、これに対応して、保持体20が複数の収容部21a、21bと、複数の凹部23a、23b及び複数の溝部25a、25bを有する場合について説明した。
 しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。赤外線センサ素子10は複数ではなく、1つの赤外線センサチップ1aと、1つの光学フィルタ30aを有していてもよい。また、これに対応して、例えば図10(a)及び(b)に示すように、保持体20は1つの収容部21aと、1つの凹部23a及び1つの溝部25aを有していてもよい。このような構成であっても、上記の実施形態の効果(1)~(6)と同様の効果を奏する。
 また、この変形例(4)においても、保持体20には、エア抜き用の開口部又は溝部が設けられていてもよい。例えば図10(a)及び(b)に示すように、保持体20には、エア抜き用の溝部として、溝部25aから保持体20の外部に至る貫通した溝部51aが設けられていてもよい。これにより、変形例(3)と同様の効果を奏する。
(その他)
 本発明は、以上に記載した実施形態に限定されうるものではない。当業者の知識に基づいて実施形態に設計の変更等を加えることが可能であり、そのような変更等を加えた態様も本発明の範囲に含まれる。
1a、1b、101a、101b 赤外線センサチップ
3、103リードフレーム
5、105a、105b、105c、105d 金ワイヤ
7、107 モールド樹脂
10、110 赤外線センサ素子
20、120 保持体
20a 対向面
21a、21b,121a、121b 収容部
22a、22b 孔部
23 接着領域
23a、23b、123a、123b 凹部
25a、25b 溝部
29 隔壁
30a、30b130a、130b 光学フィルタ
40、140 接着剤
51a、51b 開口部(又は、溝部)
90 ディスペンサ
100、200 赤外線センサ

Claims (14)

  1.  赤外線センサ素子と、
     前記赤外線センサ素子の受光面と対向する光学フィルタと、
     前記赤外線センサ素子と前記光学フィルタとを保持する保持体とを備え、
     前記保持体は、
     前記保持体の前記赤外線センサ素子と対向する側の対向面に設けられた光学フィルタ収容部と、
     前記保持体の前記対向面に設けられ、前記光学フィルタ収容部から離れた位置に配置された接着領域と、
     前記保持体の前記対向面に設けられ、前記接着領域と前記光学フィルタ収容部との間に配置された第1の凹部と、を有することを特徴とする赤外線センサ。
  2.  前記保持体は、前記接着領域に設けられた第2の凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサ。
  3.  前記対向面から前記第1の凹部の底面までの距離が、前記対向面から前記第2の凹部の底面までの距離より大きいことを特徴とする請求項2に記載の赤外線センサ。
  4.  前記第1の凹部と、前記第2の凹部とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の赤外線センサ。
  5.  前記第1の凹部は、前記第2の凹部の外周を囲むように配置されていることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか一項に記載の赤外線センサ。
  6.  前記光学フィルタ収容部の底面に、該光学フィルタ収容部より径の小さい孔部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の赤外線センサ。
  7.  前記保持体には、前記第1の凹部から該保持体の外部に至る開口部又は溝部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の赤外線センサ。
  8.  赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の受光面と対向する光学フィルタと、を保持する保持体であって、
     前記保持体の一方の面に設けられた光学フィルタ収容部と、
     前記一方の面に設けられ、前記光学フィルタ収容部から離れて配置された第1の凹部とを有することを特徴とする保持体。
  9.  前記一方の面に設けられた第2の凹部を有し、
     前記第1の凹部は、前記第2の凹部と前記光学フィルタ収容部との間に配置されていることを特徴とする請求項8に記載の保持体。
  10.  前記一方の面から前記第1の凹部の底面までの距離が、前記一方の面から前記第2の凹部の底面までの距離より大きいことを特徴とする請求項9に記載の保持体。
  11.  前記第1の凹部と、前記第2の凹部とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の保持体。
  12.  前記第1の凹部は、前記第2の凹部の外周を囲むように配置されていることを特徴とする請求項9から請求項11の何れか一項に記載の保持体。
  13.  前記光学フィルタ収容部の底面に、該光学フィルタ収容部より径が小さい孔部が設けられていることを特徴とする請求項8から請求項12の何れか一項に記載の保持体。
  14.  前記第1の凹部から該保持体の外部に至る貫通した開口部又は溝部が設けられていることを特徴とする請求項8から請求項13の何れか一項に記載の保持体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013258247A (ja) * 2012-06-12 2013-12-26 Hamamatsu Photonics Kk 光半導体装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002134763A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Kyocera Corp 半導体受光素子収納用容器
JP2003234375A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Sony Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009239258A (ja) * 2008-03-05 2009-10-15 Panasonic Corp 光学デバイス及びその製造方法
WO2009148134A1 (ja) 2008-06-04 2009-12-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 量子型赤外線センサおよびそれを用いた量子型赤外線ガス濃度計
JP2010050406A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Sharp Corp 半導体装置、半導体装置製造方法、および電子機器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4158076B2 (ja) * 2000-02-18 2008-10-01 横河電機株式会社 波長選択型赤外線検出素子及び赤外線ガス分析計
JP4930989B2 (ja) * 2006-11-30 2012-05-16 日立マクセル株式会社 カメラモジュール及び撮像装置
JP5662225B2 (ja) * 2011-03-31 2015-01-28 旭化成エレクトロニクス株式会社 赤外線センサ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002134763A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Kyocera Corp 半導体受光素子収納用容器
JP2003234375A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Sony Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009239258A (ja) * 2008-03-05 2009-10-15 Panasonic Corp 光学デバイス及びその製造方法
WO2009148134A1 (ja) 2008-06-04 2009-12-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 量子型赤外線センサおよびそれを用いた量子型赤外線ガス濃度計
JP2010050406A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Sharp Corp 半導体装置、半導体装置製造方法、および電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013258247A (ja) * 2012-06-12 2013-12-26 Hamamatsu Photonics Kk 光半導体装置

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