WO2023204079A1 - 光検出装置 - Google Patents

Abstract

光検出装置は、配線基板と、受光素子と、少なくとも一つの接続部材と、フィルム状接着部材と、を備える。実装領域は、一対の第１辺及び一対の第２辺を有する。フィルム状接着部材は、実装領域に配置されている。フィルム状接着部材は、本体部と、少なくとも一つの突出部と、を含む。本体部は、各第１辺において実装領域を切り欠くように延在している一対の第１縁、及び、各第２辺において実装領域を切り欠くように延在している一対の第２縁を有する。少なくとも一つの突出部は、一対の第１縁及び一対の第２縁のうち少なくとも一つの縁から延在している。

Description

光検出装置

　本開示は、光検出装置に関する。

　配線基板と、配線基板に実装された受光素子と、配線基板と受光素子とを電気的に接続している接続部材と、を備える光検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、ＣＴ装置等に用いられる放射線検出ユニットでは、そのような複数の光検出装置が、互いの間隔が低減された状態で並べられる場合がある。

特開２０１５－０００２９１号公報

　上述したような光検出装置では、配線基板と受光素子との間にフィルム状接着部材が配置される場合がある。そのような場合に、配線基板と受光素子との安定した接合を実現すべく、製造時において、配線基板と受光素子との間の領域の全体にフィルム状接着部材が配置されると、配線基板と受光素子との間の領域からフィルム状接着部材がはみ出し、互いの間隔が低減された状態で複数の光検出装置を並べることが困難になるおそれがある。

　本開示は、フィルム状接着部材のはみ出しを防止しつつ、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる光検出装置を提供することを目的とする。

　本開示の一側面の光検出装置は、［１］「配線基板と、前記配線基板に実装された受光素子と、前記配線基板と前記受光素子とを電気的に接続している接続部材と、前記配線基板と前記受光素子とを接合しているフィルム状接着部材と、を備え、前記配線基板と前記受光素子とが並んでいる第１方向から見た場合に前記配線基板と前記受光素子とが重なっている実装領域は、前記第１方向に垂直な第２方向において向かい合っている一対の第１辺、及び、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向において向かい合っている一対の第２辺を有し、前記フィルム状接着部材は、前記第１方向から見た場合に前記実装領域に配置されており、前記フィルム状接着部材は、前記一対の第１辺のそれぞれにおいて前記実装領域の中心側に前記実装領域を切り欠くように延在している一対の第１縁、及び、前記一対の第２辺のそれぞれにおいて前記実装領域の中心側に前記実装領域を切り欠くように延在している一対の第２縁を有する本体部と、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれの少なくとも一つの縁から前記実装領域の中心とは反対側に延在している少なくとも一つの突出部と、を含む、光検出装置」である。

　上記［１］の光検出装置では、実装領域に配置されたフィルム状接着部材が、実装領域の各辺に対して切り欠かれた形状を呈する本体部を含んでいる。これにより、配線基板と受光素子との接合時に、実装領域からフィルム状接着部材がはみ出し難くなる。また、フィルム状接着部材の本体部が、実装領域の各隅部に延在しており、更に、実装領域に配置されたフィルム状接着部材が、本体部の少なくとも一つの縁から延在している少なくとも一つの突出部を含んでいる。これにより、配線基板と受光素子との接合時に、配線基板と受光素子との間隔が一定に維持され易くなり、その結果、配線基板と受光素子とが強固に接合される。よって、上記［１］の光検出装置によれば、フィルム状接着部材のはみ出しを防止しつつ、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［２］「少なくとも一つの突出部は、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれから前記実装領域の中心とは反対側に延在している、上記［１］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［２］の光検出装置によれば、配線基板と受光素子との安定した接合をより確実に実現することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［３］「前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれは、前記実装領域の中心側に凹む曲線に沿って延在している、上記［１］又は［２］に記載の光検出装置」であってもよい。配線基板と受光素子との接合時には、実装領域の各辺の中央においてフィルム状接着部材がはみ出し易くなるが、当該［３］の光検出装置によれば、実装領域の各辺の中央におけるフィルム状接着部材のはみ出しをより確実に防止することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［４］「前記フィルム状接着部材は、前記少なくとも一つの突出部として、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれから前記実装領域の中心とは反対側に延在している複数の突出部を含む、上記［１］～［３］のいずれかに記載の光検出装置」であってもよい。当該［４］の光検出装置によれば、フィルム状接着部材のはみ出しをより確実に防止しつつ、配線基板と受光素子との安定した接合をより確実に実現することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［５］「前記複数の突出部は、第１突出部と、前記第１突出部の幅よりも大きい幅を有する第２突出部と、を含む、上記［４］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［５］の光検出装置によれば、配線基板と受光素子との接合時において、フィルム状接着部材からセパレータが剥がされる際に、各突出部の欠損が抑制されるため、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる。また、各突出部の欠損が抑制されることで、歩留まりが改善される。

　本開示の一側面の光検出装置は、［６］「前記複数の突出部は、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれの中央において前記実装領域の中心とは反対側に延在している複数の第３突出部と、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれの前記中央の両側において前記実装領域の中心とは反対側に延在している複数の第４突出部と、を含み、前記第３突出部のそれぞれは、前記第４突出部のそれぞれの長さよりも長い長さを有する、上記［４］又は［５］に記載の光検出装置」であってもよい。配線基板と受光素子との接合時には、実装領域の各辺の中央においてフィルム状接着部材がはみ出し易くなるが、当該［６］の光検出装置によれば、実装領域の各辺の中央において本体部の各縁の後退量が大きくなるため、実装領域の各辺の中央におけるフィルム状接着部材のはみ出しをより確実に防止することができる。また、配線基板と受光素子との接合時において、フィルム状接着部材からセパレータが剥がされる際に、各突出部の欠損が抑制されるため、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる。また、各突出部の欠損が抑制されることで、歩留まりが改善される。

　本開示の一側面の光検出装置は、［７］「前記接続部材は、二次元状に配置された複数の接続部材のそれぞれである、上記［１］～［６］のいずれかに記載の光検出装置」であってもよい。当該［７］の光検出装置によれば、例えば、受光素子としてエリアセンサが用いられる場合にも、フィルム状接着部材のはみ出しを防止しつつ、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［８］「前記本体部及び前記少なくとも一つの突出部は、前記第１方向から見た場合に、前記複数の接続部材と重なっている、上記［７］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［８］の光検出装置によれば、フィルム状接着部材によって各接続部材が補強されるため、各接続部材による配線基板と受光素子との電気的な接続を確実な状態で維持することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［９］「前記第１方向から見た場合に、前記フィルム状接着部材の外縁は、前記受光素子の外縁に対して内側に位置している、上記［１］～［８］のいずれかに記載の光検出装置」であってもよい。当該［９］の光検出装置によれば、フィルム状接着部材のはみ出しをより確実に防止することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［１０］「前記一対の第２辺の間の距離は、前記一対の第１辺の間の距離よりも大きい、上記［１］～［９］のいずれかに記載の光検出装置」であってもよい。当該［１０］の光検出装置によれば、例えば、受光素子として、第３方向を長手方向とする長方形板状のセンサが用いられる場合にも、フィルム状接着部材のはみ出しを防止しつつ、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［１１］「前記本体部には、前記一対の第２縁のそれぞれから前記実装領域の中心側に延在している少なくとも一つのスリットが形成されている、上記［１０］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［１１］の光検出装置によれば、一対の第１縁の間隔よりも大きい間隔を有する一対の第２縁において、スリットの長さを十分に確保し、実装領域の各第２辺におけるフィルム状接着部材のはみ出しをより確実に防止することができる。また、スリットの長さを十分に確保しつつも、配線基板と受光素子との接合時において、フィルム状接着部材からセパレータが剥がされる際に、本体部の欠損が抑制される。したがって、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［１２］「前記フィルム状接着部材は、異方性導電フィルムである、上記［１］～［１１］のいずれかに記載の光検出装置」であってもよい。当該［１２］の光検出装置によれば、接続部材による配線基板と受光素子との電気的な接続を確実な状態で維持することができる。

　本開示の一側面の光検出装置は、［１３］「前記配線基板と前記受光素子との間の領域の外縁に沿って延在している保護部材を更に備える、上記［１］～［１２］のいずれかに記載の光検出装置」であってもよい。当該［１３］の光検出装置によれば、受光素子に欠け等の損傷が生じるのを抑制することができる。

　本開示によれば、フィルム状接着部材のはみ出しを防止しつつ、配線基板と受光素子との安定した接合を実現することができる光検出装置を提供することが可能となる。

図１は、一実施形態の光検出装置を備える放射線検出器の断面図である。 図２は、図１に示される受光素子の一部分の底面図である。 図３は、図１に示される光検出装置の平面図である。 図４は、変形例のフィルム状接着部材の平面図である。

　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［放射線検出器の構成］

　図１に示されるように、放射線検出器１０は、光検出装置１と、シンチレータ層１１と、複数の集積回路デバイス１２と、フレキシブルプリント基板１３と、ヒートシンク１４と、を備えている。放射線検出器１０では、放射線（例えば、γ線、Ｘ線等）がシンチレータ層１１に入射すると、シンチレータ層１１においてシンチレーション光が発生し、当該シンチレーション光が光検出装置１によって検出される。放射線検出器１０は、放射線イメージング装置として、例えば、医療用放射線画像診断装置、非破壊検査装置等に用いられる。

　光検出装置１は、配線基板２と、受光素子３と、フィルム状接着部材４と、複数の第１接続部材６ａと、複数の第２接続部材６ｂと（図２及び図３参照）、保護部材７と、を備えている。配線基板２は、表面２ａ及び裏面２ｂを有している。受光素子３は、表面３ａ及び裏面３ｂを有している。受光素子３は、受光素子３の裏面３ｂが配線基板２の表面２ａと向かい合った状態で、配線基板２の表面２ａに実装されている。受光素子３は、二次元状に配置された複数のフォトダイオード（光電変換領域）を有する裏面入射型のエリアセンサである。以下、配線基板と受光素子とが並んでいる第１方向をＺ方向といい、第１方向に垂直な第２方向をＸ方向といい、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向をＹ方向という。

　複数の接続部材６ａ，６ｂは、配線基板２と受光素子３とを電気的に接続している。具体的には、複数の接続部材６ａ，６ｂは、配線基板２に設けられた複数のパッドと受光素子３に設けられた複数の電極とを電気的且つ物理的に接続している。本実施形態では、各接続部材６ａ，６ｂは、バンプ電極である。フィルム状接着部材４は、配線基板２と受光素子３とを接合している。本実施形態では、フィルム状接着部材４は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic　Conductive　Film）である。フィルム状接着部材４の厚さは、例えば、０．０３～０．０８ｍｍである。保護部材７は、配線基板２と受光素子３との間の領域の外縁に沿って延在している。本実施形態では、保護部材７は、配線基板２と受光素子３との間の領域の外縁を枠状に包囲している。保護部材７は、例えば、アンダーフィル樹脂剤によって形成されている。

　シンチレータ層１１は、受光素子３の表面３ａ上に配置されている。シンチレータ層１１は、Ｚ方向から見た場合に、受光素子３が有するフォトダイオードごとに光学的に分離されている。シンチレータ層１１の材料は、γ線が検出対象である場合には、例えば、ＬＹＳＯ等であり、Ｘ線が検出対象である場合には、例えば、ＣｓＩ、ＧＯＳ等である。

　複数の集積回路デバイス１２は、配線基板２の裏面２ｂに実装されている。各集積回路デバイス１２は、複数のバンプ電極１２ａによって配線基板２と電気的且つ物理的に接続されている。フレキシブルプリント基板１３は、複数のバンプ電極１３ａによって配線基板２と電気的且つ物理的に接続されている。放射線検出器１０では、複数の集積回路デバイス１２によって受光素子３の動作が制御され、フレキシブルプリント基板１３によって、外部からの電気信号の入力及び外部への電気信号の出力が実施される。ヒートシンク１４は、複数の集積回路デバイス１２と接触した状態で、配線基板２の裏面２ｂに取り付けられている。ヒートシンク１４は、各集積回路デバイス１２を冷却する。
［受光素子の構成］

　図２に示されるように、受光素子３は、シリコンからなるｎ型半導体基板３０を備えている。ｎ型半導体基板３０の厚さは、例えば、３０～３００μｍである。ｎ型半導体基板３０の不純物濃度は、例えば、１×１０^１２～１×１０^１５／ｃｍ^３である。

　ｎ型半導体基板３０のうち裏面３ｂに沿った部分には、複数のｐ型領域３１が形成されている。複数のｐ型領域３１は、Ｘ方向及びＹ方向を列方向及び行方向とした状態で、二次元状に配置されている。複数のｐ型領域３１は、ｎ型半導体基板３０との間で複数のｐｎ接合領域を形成している。受光素子３では、複数のｐｎ接合領域が複数のフォトダイオードとして機能する。Ｚ方向における各ｐ型領域３１の幅は、例えば、０．０５～２０μｍである。各ｐ型領域３１の不純物濃度は、例えば、１×１０^１３～１×１０^２０／ｃｍ^３である。

　ｎ型半導体基板３０のうち裏面３ｂに沿った部分には、複数の高濃度ｎ型領域３２が形成されている。各高濃度ｎ型領域３２は、Ｚ方向から見た場合に、各ｐ型領域３１を包囲するように枠状に延在している。複数の高濃度ｎ型領域３２によって、複数のフォトダイオードが互いに電気的に分離され、隣り合うフォトダイオード間でのクロストークの発生が抑制される。Ｚ方向における各高濃度ｎ型領域３２の幅は、例えば、０．１～数十μｍである。各高濃度ｎ型領域３２の不純物濃度は、例えば、１×１０^１３～１×１０^２０／ｃｍ^３である。

　ｎ型半導体基板３０のうち裏面３ｂに沿った部分には、ｐ型領域３３が形成されている。ｐ型領域３３は、Ｚ方向から見た場合に、隣り合う高濃度ｎ型領域３２の間を通るように格子状に延在している。ｐ型領域３３は、ｎ型半導体基板３０との間でｐｎ接合領域を形成している。Ｚ方向におけるｐ型領域３３の幅は、例えば、０．０５～２０μｍである。ｐ型領域３３の不純物濃度は、例えば、１×１０^１３～１×１０^２０／ｃｍ^３である。

　受光素子３の裏面３ｂには、複数の第１接続部材６ａが形成されている。各第１接続部材６ａは、各ｐ型領域３１と電気的に接続された各アノード電極（図示省略）上に形成されている。各アノード電極は、ｎ型半導体基板３０の裏面上に形成されており、各ｐ型領域３１上に位置している。表面３ａ側から各フォトダイオードに光が入射すると、各フォトダイオードにおいてキャリアが生成され、当該キャリアの生成によって生じた光電流が各第１接続部材６ａを介して配線基板２に出力される。

　受光素子３の裏面３ｂには、複数の第２接続部材６ｂが形成されている。各第２接続部材６ｂは、複数の高濃度ｎ型領域３２及びｐ型領域３３と電気的に接続されたカソード電極（図示省略）上に形成されている。カソード電極は、ｎ型半導体基板３０の裏面上に形成されており、複数の高濃度ｎ型領域３２及びｐ型領域３３を覆うように格子状に延在している。複数の第２接続部材６ｂは、格子状に延在しているカソード電極が有する複数の交差部上に形成されている。ただし、複数の第２接続部材６ｂは、全ての交差部上に形成されているのではなく、Ｘ方向においてもＹ方向においても所定数の交差部ごとに複数の交差部上に形成されている（図３参照）。各第２接続部材６ｂは、配線基板２を介して接地電位と電気的に接続されている。
［フィルム状接着部材の構成］

　図３に示されるように、フィルム状接着部材４は、Ｚ方向から見た場合に実装領域５内に配置されている。実装領域５は、Ｚ方向から見た場合に配線基板２と受光素子３とが重なっている領域である。本実施形態では、実装領域５は、Ｚ方向から見た場合に受光素子３の裏面３ｂ（具体的には、ｎ型半導体基板３０の裏面）と配線基板２の表面２ａ（すなわち、配線基板２の実装面）とが重なっている領域である。本実施形態では、Ｚ方向から見た場合に、フィルム状接着部材４の外縁は、受光素子３の外縁に対して内側に位置している。実装領域５は、一対の第１辺５１ａ，５１ｂ及び一対の第２辺５２ａ，５２ｂを有している。一対の第１辺５１ａ，５１ｂは、Ｘ方向において向かい合っている。一対の第２辺５２ａ，５２ｂは、Ｙ方向において向かい合っている。一対の第２辺５２ａ，５２ｂの間の距離は、一対の第１辺５１ａ，５１ｂの間の距離よりも大きい。各第１辺５１ａ，５１ｂの長さは、例えば、３０～５０ｍｍである。各第２辺５２ａ，５２ｂの長さは、例えば、１５～２５ｍｍである。本実施形態では、実装領域５は、一対の第１辺５１ａ，５１ｂを長辺とし且つ一対の第２辺５２ａ，５２ｂを短辺とする長方形状を呈している。本実施形態では、配線基板２及び受光素子３も、Ｚ方向から見た場合に、実装領域５と略同一の長方形状を呈している。なお、図３では、受光素子３が二点鎖線で示されており、保護部材７の図示が省略されている。

　フィルム状接着部材４は、本体部４０を含んでいる。本体部４０は、一対の第１縁４１ａ，４１ｂ及び一対の第２縁４２ａ，４２ｂを有している。第１縁４１ａは、第１辺５１ａにおいて実装領域５の中心５０側に実装領域５を切り欠くように延在している。つまり、第１縁４１ａは、第１辺５１ａに対して内側に位置している。第１縁４１ｂは、第１辺５１ｂにおいて実装領域５の中心５０側に実装領域５を切り欠くように延在している。つまり、第１縁４１ｂは、第１辺５１ｂに対して内側に位置している。第２縁４２ａは、第２辺５２ａにおいて実装領域５の中心５０側に実装領域５を切り欠くように延在している。つまり、第２縁４２ａは、第２辺５２ａに対して内側に位置している。第２縁４２ｂは、第２辺５２ｂにおいて実装領域５の中心５０側に実装領域５を切り欠くように延在している。つまり、第２縁４２ｂは、第２辺５２ｂに対して内側に位置している。本実施形態では、各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、実装領域５の中心５０側に凹む曲線（例えば、ラウンド状の滑らかな曲線）に沿って延在している。本体部４０は、実装領域５の四つの隅部５３のそれぞれに延在している。換言すれば、本体部４０は、実装領域５の四つの隅部５３のそれぞれにおいては切り欠かれていない。

　フィルム状接着部材４は、複数の第１突出部（突出部）４３と、複数の第２突出部（突出部）４４と、を更に含んでいる。複数の突出部４３，４４は、本体部４０と一体で形成されている。第２突出部４４は、第１突出部４３の幅よりも大きい幅を有している。第１突出部４３の幅とは、Ｚ方向から見た場合において、第１突出部４３が延在している方向に垂直な方向における第１突出部４３の幅である。第２突出部４４の幅とは、Ｚ方向から見た場合において、第２突出部４４が延在している方向に垂直な方向における第２突出部４４の幅である。第１突出部４３の幅は、例えば、０．５～２ｍｍである。第２突出部４４の幅は、例えば、１．５～６ｍｍである。各第２突出部４４の先端部（本体部４０とは反対側の端部）には、本体部４０とは反対側に開口するスリットが形成されている。なお、本体部４０とは反対側に開口するスリットが各第２突出部４４の先端部に形成されていなくてもよい。

　本体部４０の第１縁４１ａからは、複数の突出部４３，４４が、Ｘ方向に沿って、実装領域５の中心５０とは反対側に延在している。本体部４０の第１縁４１ｂからは、複数の突出部４３，４４が、Ｘ方向に沿って、実装領域５の中心５０とは反対側に延在している。各第１縁４１ａ，４１ｂにおいて、複数の突出部４３，４４は、隣り合う第２突出部４４の間に複数（例えば二つ）の第１突出部４３が位置するように、所定間隔を取ってＹ方向に並んでいる。当該所定間隔は、例えば、０．５～２ｍｍである。

　第１縁４１ａから延在している各突出部４３，４４の長さ（Ｘ方向における各突出部４３，４４の長さ）は、第１縁４１ａの中央に近付くほど長い。各突出部４３，４４の長さは、第１縁４１ａの中央に近付くにつれて、一つずつ連続的に増加していてもよいし、複数ずつ段階的に増加していてもよい。第１縁４１ｂから延在している各突出部４３，４４の長さ（Ｘ方向における各突出部４３，４４の長さ）は、第１縁４１ｂの中央に近付くほど長い。各突出部４３，４４の長さは、第１縁４１ｂの中央に近付くにつれて、一つずつ連続的に増加していてもよいし、複数ずつ段階的に増加していてもよい。このように、各第１縁４１ａ，４１ｂの中央において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部（第３突出部）４３，４４のそれぞれは、各第１縁４１ａ，４１ｂの中央の両側において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部（第４突出部）４３，４４のそれぞれの長さよりも長い長さを有している。

　本体部４０の第２縁４２ａからは、複数の突出部４３，４４が、Ｙ方向に沿って、実装領域５の中心５０とは反対側に延在している。本体部４０の第２縁４２ｂからは、複数の突出部４３，４４が、Ｙ方向に沿って、実装領域５の中心５０とは反対側に延在している。各第２縁４２ａ，４２ｂにおいて、複数の突出部４３，４４は、隣り合う第２突出部４４の間に複数（例えば二つ）の第１突出部４３が位置するように、所定間隔を取ってＸ方向に並んでいる。当該所定間隔は、例えば、０．５～２ｍｍである。

　第２縁４２ａから延在している各突出部４３，４４の長さ（Ｙ方向における各突出部４３，４４の長さ）は、第２縁４２ａの中央に近付くほど長い。各突出部４３，４４の長さは、第２縁４２ａの中央に近付くにつれて、一つずつ連続的に増加していてもよいし、複数ずつ段階的に増加していてもよい。第２縁４２ｂから延在している各突出部４３，４４の長さ（Ｙ方向における各突出部４３，４４の長さ）は、第２縁４２ｂの中央に近付くほど長い。各突出部４３，４４の長さは、第２縁４２ｂの中央に近付くにつれて、一つずつ連続的に増加していてもよいし、複数ずつ段階的に増加していてもよい。このように、各第２縁４２ａ，４２ｂの中央において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部（第３突出部）４３，４４のそれぞれは、各第２縁４２ａ，４２ｂの中央の両側において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部（第４突出部）４３，４４のそれぞれの長さよりも長い長さを有している。

　本体部４０には、一対のスリット４０ａ，４０ｂが形成されている。スリット４０ａは、第２縁４２ａから実装領域５の中心５０側に延在している。本実施形態では、スリット４０ａは、第２縁４２ａの中央からＹ方向に沿って延在している。一例として、Ｘ方向におけるスリット４０ａの幅は、第２縁４２ａに沿って隣り合う突出部４３，４４の間の所定間隔に等しく、Ｙ方向におけるスリット４０ａの長さは、第２縁４２ａから延在している各突出部４３，４４の長さよりも長い。スリット４０ｂは、第２縁４２ｂから実装領域５の中心５０側に延在している。本実施形態では、スリット４０ｂは、第２縁４２ｂの中央からＹ方向に沿って延在している。一例として、Ｘ方向におけるスリット４０ｂの幅は、第２縁４２ｂに沿って隣り合う突出部４３，４４の間の所定間隔に等しく、Ｙ方向におけるスリット４０ｂの長さは、第２縁４２ｂから延在している各突出部４３，４４の長さよりも長い。なお、本実施形態では、フィルム状接着部材４は、Ｚ方向から見た場合に、実装領域５の中心５０を対称の中心とする点対称な形状を呈している。

　本体部４０及び複数の突出部４３，４４は、Ｚ方向から見た場合に、複数の接続部材６ａ，６ｂと重なっている。各第１接続部材６ａは、Ｚ方向から見た場合に、本体部４０、第１突出部４３又は第２突出部４４と重なっている。各第２接続部材６ｂは、Ｚ方向から見た場合に、本体部４０又は第２突出部４４と重なっている。上述したように、フィルム状接着部材４は、異方性導電フィルムである。異方性導電フィルムは、接着層として機能する絶縁性樹脂層と、絶縁性樹脂層内に分散された複数の導電性粒子と、を含んでいる。そのため、フィルム状接着部材４のうち各接続部材６ａ，６ｂによって押圧された部分のみにおいて、導電性粒子同士が接触することで導通が図られている。したがって、複数の接続部材６ａ，６ｂは、互いに電気的に分離されている。なお、図３では、各第１接続部材６ａが白丸で図示されており、各第２接続部材６ｂが黒丸で図示されている。
［光検出装置の製造方法］

　上述した光検出装置１の製造方法について説明する。まず、配線基板２、裏面３ｂに複数の接続部材６ａ，６ｂが形成された受光素子３、及び一方の表面にセパレータが貼られたフィルム状接着部材４が用意される。複数の接続部材６ａ，６ｂは、受光素子３に設けられた複数の電極上に形成されている。続いて、フィルム状接着部材４の一方の表面にセパレータが貼られた状態で、フィルム状接着部材４が配線基板２の表面２ａに貼り付けられる。続いて、フィルム状接着部材４からセパレータが剥がされる。

　続いて、受光素子３の裏面３ｂに形成された複数の接続部材６ａ，６ｂが、配線基板２に設けられた複数のパッド上に位置するように、受光素子３がフィルム状接着部材４を介して配線基板２上に配置される。続いて、所定の加熱温度下において、配線基板２に対して受光素子３が押圧される。これにより、配線基板２に設けられた複数のパッドと受光素子３に設けられた複数の電極とが、複数の接続部材６ａ，６ｂによって電気的且つ物理的に接続されると共に、配線基板２と受光素子３とがフィルム状接着部材４によって接合される。続いて、配線基板２と受光素子３との間の領域の外縁に沿ってアンダーフィル樹脂剤が塗布され、保護部材７が形成される。以上により、光検出装置１が得られる。

　なお、複数の接続部材６ａ，６ｂは、配線基板２、受光素子３及びフィルム状接着部材４が用意される際に、配線基板２の表面２ａに形成されていてもよい。或いは、配線基板２、受光素子３及びフィルム状接着部材４が用意される際に、各接続部材６ａ，６ｂの一部が配線基板２の表面２ａに形成されており、各接続部材６ａ，６ｂの残部が受光素子３の裏面３ｂに形成されていてもよい。また、フィルム状接着部材４は、フィルム状接着部材４の一方の表面にセパレータが貼られた状態で、受光素子３の裏面３ｂに貼り付けられてもよい。
［作用及び効果］

　光検出装置１では、実装領域５に配置されたフィルム状接着部材４が、実装領域５の各辺５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに対して切り欠かれた形状を呈する本体部４０を含んでいる。これにより、配線基板２と受光素子３との接合時に、実装領域５からフィルム状接着部材４がはみ出し難くなる。また、フィルム状接着部材４の本体部４０が、実装領域５の各隅部５３に延在しており、更に、実装領域５に配置されたフィルム状接着部材４が、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂから延在している複数の突出部４３，４４を含んでいる。これにより、配線基板２と受光素子３との接合時に、配線基板２と受光素子３との間隔が一定に維持され易くなり、その結果、配線基板２と受光素子３とが強固に接合される。仮に、配線基板２と受光素子３との接合時に、配線基板２及び受光素子３の一方に対して他方が傾き、接合に要する圧力が不均一になったとしても、配線基板２と受光素子３とが強固に接合される。よって、光検出装置１によれば、フィルム状接着部材４のはみ出しを防止しつつ、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。

　光検出装置１では、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが、実装領域５の中心５０側に凹む曲線に沿って延在している。配線基板２と受光素子３との接合時には、実装領域５の各辺５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの中央においてフィルム状接着部材４がはみ出し易くなるが、上記構成により、実装領域５の各辺５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの中央におけるフィルム状接着部材４のはみ出しをより確実に防止することができる。

　光検出装置１では、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂにおいて、第２突出部４４が、第１突出部４３の幅よりも大きい幅を有している。これにより、配線基板２と受光素子３との接合時において、フィルム状接着部材４からセパレータが剥がされる際に、各突出部４３，４４の欠損が抑制されるため、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。また、各突出部４３，４４の欠損が抑制されることで、歩留まりが改善される。

　光検出装置１では、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの中央において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部４３，４４のそれぞれが、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの中央の両側において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部４３，４４のそれぞれの長さよりも長い長さを有している。配線基板２と受光素子３との接合時には、実装領域５の各辺５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの中央においてフィルム状接着部材４がはみ出し易くなるが、上記構成により、実装領域５の各辺５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの中央において本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの後退量が大きくなるため、実装領域５の各辺５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの中央におけるフィルム状接着部材４のはみ出しをより確実に防止することができる。また、配線基板２と受光素子３との接合時において、フィルム状接着部材４からセパレータが剥がされる際に、各突出部４３，４４の欠損が抑制されるため、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。また、各突出部４３，４４の欠損が抑制されることで、歩留まりが改善される。

　光検出装置１では、複数の接続部材６ａ，６ｂが二次元状に配置されている。つまり、受光素子３としてエリアセンサが用いられる場合にも、フィルム状接着部材４のはみ出しを防止しつつ、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。

　光検出装置１では、本体部４０及び複数の突出部４３，４４が、Ｚ方向から見た場合に、複数の接続部材６ａ，６ｂと重なっている。これにより、フィルム状接着部材４によって各接続部材６ａ，６ｂが補強されるため、各接続部材６ａ，６ｂによる配線基板２と受光素子３との電気的な接続を確実な状態で維持することができる。

　光検出装置１では、Ｚ方向から見た場合に、フィルム状接着部材４の外縁が、受光素子３の外縁に対して内側に位置している。これにより、フィルム状接着部材４のはみ出しをより確実に防止することができる。

　光検出装置１では、一対の第２辺５２ａ，５２ｂの間の距離が、一対の第１辺５１ａ，５１ｂの間の距離よりも大きい。これにより、受光素子３として、Ｙ方向を長手方向とする長方形板状のセンサが用いられる場合にも、フィルム状接着部材４のはみ出しを防止しつつ、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。

　光検出装置１では、一対の第１縁４１ａ，４１ｂの間隔よりも大きい間隔を有する一対の第２縁４２ａ，４２ｂにおいて、各第２縁４２ａ，４２ｂから実装領域５の中心５０側に延在するように各スリット４０ａ，４０ｂが本体部４０に形成されている。これにより、各スリット４０ａ，４０ｂの長さを十分に確保し、実装領域５の各第２辺５２ａ，５２ｂにおけるフィルム状接着部材４のはみ出しをより確実に防止することができる。また、各スリット４０ａ，４０ｂの長さを十分に確保しつつも、配線基板２と受光素子３との接合時において、フィルム状接着部材４からセパレータが剥がされる際に、本体部４０の欠損が抑制される。したがって、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。

　光検出装置１では、フィルム状接着部材４が異方性導電フィルムである。これにより、各接続部材６ａ，６ｂによる配線基板２と受光素子３との電気的な接続を確実な状態で維持することができる。

　光検出装置１では、保護部材７が、配線基板２と受光素子３との間の領域の外縁に沿って延在している。これにより、受光素子３に欠け等の損傷が生じるのを抑制することができる。
［変形例］

　本開示は、上述した実施形態に限定されない。例えば、フィルム状接着部材４は、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの少なくとも一つの縁から実装領域５の中心５０とは反対側に延在している少なくとも一つの突出部（例えば、第１突出部４３又は第２突出部４４）を含んでいればよい。その場合にも、フィルム状接着部材４が少なくとも一つの突出部を含んでいない場合に比べれば、上述した実施形態と同様の理由により、フィルム状接着部材４のはみ出しを防止しつつ、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。一例として、少なくとも一つの突出部が、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂから実装領域５の中心５０とは反対側に延在していてもよい。

　フィルム状接着部材４において、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、実装領域５の中心５０側に凹む折れ線に沿って延在する等、実装領域５の中心５０側に凹む曲線に沿って延在していなくてもよい。また、フィルム状接着部材４において、本体部４０には、第２縁４２ａから実装領域５の中心５０側に延在している複数のスリット４０ａが形成されていてもよい。同様に、フィルム状接着部材４において、本体部４０には、第２縁４２ｂから実装領域５の中心５０側に延在している複数のスリット４０ｂが形成されていてもよい。或いは、フィルム状接着部材４において、本体部４０には、スリット４０ａ及びスリット４０ｂのいずれも形成されていなくてもよい。また、フィルム状接着部材４は、絶縁性フィルム（ＮＣＦ：Non　Conductive　Film）であってもよい。その場合にも、フィルム状接着部材４のはみ出しを防止しつつ、配線基板２と受光素子３との安定した接合を実現することができる。

　上述した実施形態では、Ｚ方向から見た場合にフィルム状接着部材４が実装領域５内に配置されており、フィルム状接着部材４の外縁が実装領域５の外縁に対して内側に位置していたが、フィルム状接着部材４の外縁の一部が実装領域５の外縁に接触していてもよい。更に、フィルム状接着部材４の外縁の一部が実装領域５の外縁に対して外側に位置していてもよい。例えば、Ｚ方向から見た場合に配線基板２及び受光素子３の少なくとも一方の外縁の少なくとも一部が実装領域５の外縁の外側に位置しているような場合には、当該少なくとも一部において、フィルム状接着部材４の外縁の一部が実装領域５の外縁に対して外側に位置していてもよい。

　Ｚ方向から見た場合に、受光素子３の外縁は、配線基板２の外縁に対して内側に位置していてもよいし、配線基板２の外縁に対して外側に位置していてもよいし、或いは、配線基板２の外縁と一致していてもよい。また、Ｚ方向から見た場合に、受光素子３の裏面３ｂの外縁は、配線基板２の表面２ａの外縁に対して内側に位置していてもよいし、配線基板２の表面２ａの外縁に対して外側に位置していてもよいし、或いは、配線基板２の表面２ａの外縁と一致していてもよい。

　上述した実施形態では、各突出部４３，４４の長さが、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの中央に近付くほど長い。しかし、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの中央において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部４３，４４のそれぞれが、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの中央の両側において実装領域５の中心５０とは反対側に延在している複数の突出部４３，４４のそれぞれの長さよりも長い長さを有していれば、例えば、短い長さを有する突出部が、本体部４０の各縁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの中央に存在していてもよい。

　図４に示されるように、フィルム状接着部材４において、一対の第２辺５２ａ，５２ｂの間の距離は、一対の第１辺５１ａ，５１ｂの間の距離と等しくてもよい。図４に示される例では、実装領域５は、正方形状を呈している。

　受光素子３は、裏面入射型のエリアセンサに限定されず、単一のフォトダイオードを有するセンサであってもよい。その場合、各接続部材６ａ，６ｂの数は、一つであってもよい。また、各接続部材６ａ，６ｂは、バンプ電極に限定されず、金属層等であってもよい。

　１…光検出装置、２…配線基板、３…受光素子、４…フィルム状接着部材、５…実装領域、６ａ…第１接続部材（接続部材）、６ｂ…第２接続部材（接続部材）、４０…本体部、４０ａ，４０ｂ…スリット、４１ａ，４１ｂ…第１縁、４２ａ，４２ｂ…第２縁、４３…第１突出部（突出部）、４４…第２突出部（突出部）、５０…中心、５１ａ，５１ｂ…第１辺、５２ａ，５２ｂ…第２辺。

 

Claims (13)

1. 　配線基板と、
   　前記配線基板に実装された受光素子と、
   　前記配線基板と前記受光素子とを電気的に接続している接続部材と、
   　前記配線基板と前記受光素子とを接合しているフィルム状接着部材と、を備え、
   　前記配線基板と前記受光素子とが並んでいる第１方向から見た場合に前記配線基板と前記受光素子とが重なっている実装領域は、前記第１方向に垂直な第２方向において向かい合っている一対の第１辺、及び、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向において向かい合っている一対の第２辺を有し、
   　前記フィルム状接着部材は、前記第１方向から見た場合に前記実装領域に配置されており、
   　前記フィルム状接着部材は、
   　前記一対の第１辺のそれぞれにおいて前記実装領域の中心側に前記実装領域を切り欠くように延在している一対の第１縁、及び、前記一対の第２辺のそれぞれにおいて前記実装領域の中心側に前記実装領域を切り欠くように延在している一対の第２縁を有する本体部と、
   　前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれの少なくとも一つの縁から前記実装領域の中心とは反対側に延在している少なくとも一つの突出部と、を含む、光検出装置。
2. 　前記少なくとも一つの突出部は、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれから前記実装領域の中心とは反対側に延在している、請求項１に記載の光検出装置。
3. 　前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれは、前記実装領域の中心側に凹む曲線に沿って延在している、請求項１又は２に記載の光検出装置。
4. 　前記フィルム状接着部材は、前記少なくとも一つの突出部として、前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれから前記実装領域の中心とは反対側に延在している複数の突出部を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の光検出装置。
5. 　前記複数の突出部は、
   　第１突出部と、
   　前記第１突出部の幅よりも大きい幅を有する第２突出部と、を含む、請求項４に記載の光検出装置。
6. 　前記複数の突出部は、
   　前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれの中央において前記実装領域の中心とは反対側に延在している複数の第３突出部と、
   　前記一対の第１縁のそれぞれ及び前記一対の第２縁のそれぞれの前記中央の両側において前記実装領域の中心とは反対側に延在している複数の第４突出部と、を含み、
   　前記第３突出部のそれぞれは、前記第４突出部のそれぞれの長さよりも長い長さを有する、請求項４又は５に記載の光検出装置。
7. 　前記接続部材は、二次元状に配置された複数の接続部材のそれぞれである、請求項１～６のいずれか一項に記載の光検出装置。
8. 　前記本体部及び前記少なくとも一つの突出部は、前記第１方向から見た場合に、前記複数の接続部材と重なっている、請求項７に記載の光検出装置。
9. 　前記第１方向から見た場合に、前記フィルム状接着部材の外縁は、前記受光素子の外縁に対して内側に位置している、請求項１～８のいずれか一項に記載の光検出装置。
10. 　前記一対の第２辺の間の距離は、前記一対の第１辺の間の距離よりも大きい、請求項１～９のいずれか一項に記載の光検出装置。
11. 　前記本体部には、前記一対の第２縁のそれぞれから前記実装領域の中心側に延在している少なくとも一つのスリットが形成されている、請求項１０に記載の光検出装置。
12. 　前記フィルム状接着部材は、異方性導電フィルムである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の光検出装置。
13. 　前記配線基板と前記受光素子との間の領域の外縁に沿って延在している保護部材を更に備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の光検出装置。
    
     

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