受光装置およびその製造方法
【課題】高価な金型を用いること無く、絶縁樹脂で被覆された受光装置を得る。
【解決手段】受光部１１を有する受光素子１０が配列された基板２０上に絶縁樹脂材３０ａを塗布する。受光素子１０の外形より大きいサイズの開口部６１と、開口部６１の周縁部に形成された堰止め用突起６２とを有するマスク６０を、基板２０上に配置する。マスク６０により、絶縁樹脂材３０ａを押し広げて受光素子１０の周縁部および基板２０の上面を被覆する絶縁樹脂３０を形成する。受光素子１０の各側面により絶縁樹脂材３０ａが堰き止められ、絶縁樹脂材３０ａの流動のばらつきが小さくなるため受光装置の小型化を図ることができる。
【解決手段】受光部１１を有する受光素子１０が配列された基板２０上に絶縁樹脂材３０ａを塗布する。受光素子１０の外形より大きいサイズの開口部６１と、開口部６１の周縁部に形成された堰止め用突起６２とを有するマスク６０を、基板２０上に配置する。マスク６０により、絶縁樹脂材３０ａを押し広げて受光素子１０の周縁部および基板２０の上面を被覆する絶縁樹脂３０を形成する。受光素子１０の各側面により絶縁樹脂材３０ａが堰き止められ、絶縁樹脂材３０ａの流動のばらつきが小さくなるため受光装置の小型化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受光素子が絶縁樹脂によりパッケージされた受光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤまたはＤＶＤ等の光ディスクに記録された情報を読み取る光ヘッドには受光装置が内蔵される。このような受光装置は、光ディスクから反射される４００ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の波長の光を受光する受光部を有する受光素子を基板上に搭載し、受光素子の受光部面側全体を絶縁樹脂で被覆した構造を有する。
このような構造の受光装置を製造する方法として、受光素子の電極パッドと基板の接続パッドをワイヤボンディングし、次に、金型に装着し、絶縁樹脂を充填した後、ダイシングする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
受光素子の受光部面側全体を絶縁樹脂で被覆する構造とすると、絶縁樹脂を透明材料により形成しなければならず高価となること、また、絶縁樹脂の上面に空気中の塵や埃が堆積し、受光素子の受光部に到達される光が遮断されるという不都合がある。そこで、絶縁樹脂における受光素子の受光部に対応する箇所に開口部を設けた構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５３６３号公報
【特許文献２】特許第４２００４６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された受光装置の製造方法は、金型を用いる方法であるため、金型の製作費用が高価となる。
特許文献２には、受光装置の製造方法が記載されておらず、より安価に製造する新たな製造方法をなんら示唆するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の受光装置は、基板と、上面に受光部を有し、下面が基板上に搭載された受光素子と、平坦な上面および受光素子の受光部を露出する開口部を有し、基板上に、受光素子の厚さよりも厚く形成され、受光素子の周側面に密着して設けられた絶縁樹脂と、を備え、絶縁樹脂は、開口部を隔てて相対向する少なくとも一対の側縁における平坦な上面と受光部の上面との間に設けられた段部を有することを特徴とする。
この発明の受光装置の製造方法は、接続端子を有する基板上に、受光部および入出力端子を有する受光素子を載置し、接続端子と入出力端子を接続部材により接続する工程と、受光素子の周囲における基板上に絶縁樹脂材を塗布する工程と、受光素子の幅よりも大きい幅の開口部を有し、開口部の少なくとも相対向する一対の側縁に沿って受光素子側に突き出す堰止め用突起が形成されたマスクにより、基板上に塗布された絶縁樹脂材を押さえ込み、堰止め用突起を堰止め部として絶縁樹脂材を受光素子上に押し広げる工程と、絶縁樹脂材を硬化して絶縁樹脂を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、絶縁樹脂材を塗布し、堰止め用突起を有するマスクにより絶縁樹脂を押し広げて受光部の周囲における受光素子の上面を被覆するので、高価な金型を用いずに受光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の受光装置の一実施の形態を示す外観拡大斜視図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は共に図１に図示された受光装置の製造方法の一実施の形態を説明するための図であり、最初の工程に係る断面図。
【図４】図３の次の工程を説明するための断面図。
【図５】図４の次の工程を説明するための断面図。
【図６】図５の次の工程を説明するための断面図。
【図７】図６の次の工程を説明するための断面図。
【図８】図１に図示された受光装置の製造に用いるマスクの一実施の形態を示す外観斜視図。
【図９】本発明の受光装置の実施形態２としての外観拡大斜視図。
【図１０】（ａ）は図９のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図、（ｂ）は図９のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図。
【図１１】本発明の受光装置の実施形態３としての外観拡大斜視図。
【図１２】（ａ）は図１１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図、（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図。
【図１３】本発明の受光装置の実施形態４としての断面図。
【図１４】本発明の受光装置の実施形態５としての外観拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−実施形態１-
［受光装置の構造］
以下、この発明の受光装置の一実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、この発明の受光装置の一実施の形態を示す拡大外観斜視図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図である。
受光装置１は、受光素子１０と、基板２０と、受光素子１０と基板２０とを電気的に接続する接続するワイヤ２と、絶縁樹脂３０とを備えている。
受光素子１０は、上面に受光部１１を有する半導体チップである。受光素子１０は平面形状が矩形であり、受光部１１の周囲における上面には、相対向する一対の側面に沿って複数の入出力端子１２が配列されている。
【００１０】
基板２０は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂により形成され、受光素子１０の外形より大きいサイズの矩形形状を有している。受光素子１０は、基板２０のほぼ中央部に搭載されており、基板２０における受光素子１０の周囲には接続端子２１が配列されている。
受光素子１０の入出力端子１２と基板２０の接続端子２１とは、それぞれ、ワイヤ２により接続されている。つまり、ワイヤ２の両端部は、それぞれ、ワイヤボンディングにより入出力端子１２および接続端子２１に接合されている。
【００１１】
絶縁樹脂３０は、基板２０と同一サイズの矩形形状の外形を有し、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で形成されている。絶縁樹脂３０は、不透明であるが、透明としても差し支えはない。絶縁樹脂３０は、受光素子１０の厚さよりも厚く形成され、平坦な上面３９を有する。絶縁樹脂３０は、入出力端子１２、接続端子２１およびワイヤ２の一部を埋入し、受光素子１０の周囲側面全体に密着して受光素子１０を覆っている。絶縁樹脂３０の中央部には、平面サイズが受光素子１０の受光部１１より少し大きい矩形形状の開口部３１が形成されている。受光素子１０の受光部１１は、その全体が、開口部３１を介して外部に露出している。また、絶縁樹脂３０には、開口部３１の上部周縁部に段部３２が形成されている。つまり、段部３２は、絶縁樹脂３０の平坦な上面３９と受光素子１０の上面１０ａとの高さ方向における中間に、図１に図示されるように、開口部３１の全周囲に亘り設けられている。開口部３１は、段部３２の内側においても、受光素子１０の面積よりも大きい面積に形成されている。
【００１２】
絶縁樹脂３０の段部３２は、受光素子１０の上面１０ａ側との交差部において円弧形状に形成されており、下面からの厚さが徐々に減少し、受光素子１０の各側面に密着する部分では、その厚さが受光素子１０の厚さとほぼ同一となっている。従って、図２（ａ）に図示されるように、各ワイヤ２における、受光素子１０の上面に形成された入出力端子１２に接合された端部側は、絶縁樹脂３０から露出している。
このような段部３２を有する絶縁樹脂３０は、その製造方法の詳細は後述するが、金型を用いることなく、安価に且つ効率的に作製することが可能である。
【００１３】
絶縁樹脂３０には、外周側における４つの角部に切欠部３３が形成されている。切欠部３３は、絶縁樹脂３０の厚さの中間位置に達する深さを有する。限定する意味ではないが、切欠部３３の深さを、段部３２とほぼ同じ深さとしてもよい。切欠部３３の平面形状は、円の１／４の面積部分の形状を有する。切欠部３３の平面形状は、図１では、円弧状としているが、楕円の一部、あるいは多角形状の一部の形状としても差し支えはない。
受光装置１の外形サイズは、一例として、大略、３〜５ｍｍ（長さ）×２．５〜４．５ｍｍ（幅）×０．８〜１．５ｍｍ（厚さ）である。しかし、本発明は、このサイズに限定されるものではない。
【００１４】
［受光装置の製造方法］
次に、図３〜図７を参照して、図１および図２に図示された受光装置１の製造方法の一実施の形態を説明する。図３〜図７において、それぞれ、（ａ）は図１のＡ−Ａ’に沿って切断した場合の断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’に沿って切断した場合の断面図である。
なお、受光装置１の製造方法は、多数の受光素子１０を搭載することができる大面積の基板２０を用いて、多数の受光装置１を一度に得る方法を用いるが、図３〜図７では、１個の受光装置１が形成される領域のみが図示されている。
【００１５】
先ず、受光部１１および複数の入出力端子１２を有する受光素子１０を、複数の接続端子２１が形成された基板２０上に搭載する。接続端子２１は、入出力端子１２が配列された受光素子１０の外側に、受光素子１０の側面に平行に配列されている。この場合、上述した如く、基板２０は多数の受光素子１０を搭載可能な大面積を有するものであり、受光素子１０は、この大面積の基板２０上に、多数個、マトリクス状に配列される。必要に応じ、各受光素子１０は、基板２０にダイボンドする。
【００１６】
そして、図３に図示されるように、金等からなるワイヤ２を、各受光素子１０の入出力端子１２および基板２０の接続端子２１にボンディングし、両端子１２、２１を接続する。
【００１７】
次に、マトリクス状に配列された受光素子１０から露出する基板２０上に、図４に図示されるように、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる絶縁樹脂材３０ａを塗布する。絶縁樹脂材３０ａは、粘度２００〜３５０Ｐａ・ｓ程度のものが好ましく、ディスペンサや刷毛を用いて塗布する。この場合、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０上には塗布されないように行う。
【００１８】
次に、絶縁樹脂材３０ａが塗布された基板２０上に、絶縁樹脂材３０ｂが塗布されたマスク６０を配置する。絶縁樹脂材３０ｂは、絶縁樹脂材３０ａと同一材料で形成されている。
図８は、マスク６０を基板２０側からみた斜視図である。マスク６０は、ステンレス等の金属で形成されており、繰り返し使用が可能である。マスク６０には、受光素子１０の外形サイズより大きい矩形形状の開口部６１が形成されている。開口部６１の縁部には、基板２０側に向かって突き出す堰止め用突起６２が形成されている。堰止め用突起６２は、開口部６１の側縁全周に亘り形成されている。また、マスク６０には、図１に図示された受光装置１の切欠部３３を形成するための４個の突出部６３が形成されている。各突出部６３は薄い円筒形状を有し、その高さは、絶縁樹脂３０の厚さより薄く、例えば、堰止め用突起６２の高さとほぼ同一に高さに形成されている。
【００１９】
マスク６０は、多数の開口部６１と、開口部６１の周囲に形成された突出部６３がマトリクス状に配列されて構成されている。そして、図示はしないが、マスク６０の周側縁部には、各側辺に沿って所定の間隔で配列された筒状の押し当て部が形成されている。上述した絶縁樹脂３０の厚さは、この押し当て部の高さにより決定され、ほぼ同一サイズとなる。
【００２０】
図４に図示されるように、マスク６０に塗布される絶縁樹脂材３０ｂは、受光素子１０に対面する側の面における堰止め用突起６２の外側に薄く形成される。絶縁樹脂材３０ｂは、必ずしも必要とされるものではなく、省略することも可能である。
そして、基板２０上に配列された各受光素子１０が、マスク６０の開口部６１内に配置されるように、マスク６０を基板２０上に位置決めする。
【００２１】
次に、マスク６０を基板２０側に押圧して、マスク６０の周側縁に配列された押し当て部の下面が基板２０の上面に当接するまでマスク６０を押し込む。この状態を図５に図示する。
マスク６０を基板２０側に押圧することにより、マスク６０に塗布されている絶縁樹脂材３０ｂと基板２０上に塗布されていた絶縁樹脂材３０ａが一体となって受光素子１０側に押し広げられる。絶縁樹脂材３０ｂ、３０ａは、上部側、すなわち、マスク６０側付近では、堰止め用突起６２により流動を規制され、段部３２が形成される。ここで、堰止め用突起６２が規制されていない場合には、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂが開口部６１に、ばりとなって突き出してしまう。つまり、堰止め用突起６２は、ばり抑制の機能を果たす。
また、下部側、すなわち、基板２０側付近では、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の各側面に密着した状態で流動が停止する。この状態では、ワイヤ２における、受光素子１０の上面１０ａに形成された入出力端子１２に接合された端部側は、絶縁樹脂３０から露出されている。
マスク６０の開口部６１は、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂに混入した空気・ガスの外部に放出する機能を有する。
【００２２】
このように、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の各側面で流動が堰き止められ、この位置で流動が停止するため、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の上面１０ａ側に押し広げられるようなことがなくなる。従来、絶縁樹脂材３０ａが、受光素子１０の受光部１１に流動するのを防止するために、受光素子１０の上面１０ａに樹脂流動防止策を講じるようにすることが知られている。しかし、本発明の一実施の形態のように絶縁樹脂材３０ａを受光素子１０の各側面に堰止めるようにすることにより、このような対策を講じるのを省略することが可能となる。このため、工数を削減することができる。また、絶縁樹脂材３０ａが受光素子１０の上面１０ａへの流動がなくなることにより、絶縁樹脂材３０ａの流動が安定し、ばらつきが小さくなるため、受光装置１を小型化することができるという効果を奏する。
【００２３】
マスク６０を基板２０側に押圧してマスク６０の押し当て部の下面を基板２０の上面に当接する際に、マスク６０の突出部６３に対応する部分の絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂは、マスク６０の突出部６３に押し出されるため、この部分は空隙となる。
【００２４】
次に、絶縁樹脂材３０ｂ、３０ａを加熱硬化し、絶縁樹脂３０を形成する。そして、絶縁樹脂３０上に配置されたマスク６０を剥離する。この状態において、絶縁樹脂３０には、受光素子１０の受光部１１に対応する開口部３１が形成され、開口部３１の上部周縁部に全周囲に亘る段部３２が形成されている。また、マスク６０の突出部６３に対応する部分に、絶縁樹脂３０の厚さの中間位置に達する深さの切欠部３３が形成されている。
【００２５】
次に、絶縁樹脂３０上全面に保護シート７１を貼り付ける。保護シート７１としては剥離可能な粘着層を有するものを用いる。この状態を図６に図示する。
【００２６】
次に、基板２０、絶縁樹脂３０および保護シート７１を切断して、多数の受光装置１を得る。
基板２０、絶縁樹脂３０および保護シート７１を切断する場合、マスク６０の突出部６３に対応して形成された絶縁樹脂３０の円筒形状の空隙が、その軸心を通る切断線により４つに等分割されるように切断する。図６における切断位置Ｃ、Ｃ’、Ｄ、Ｄ’は、このような、空隙を４つに等分割する位置を示しており、この切断位置Ｃ、Ｃ’、Ｄ、Ｄ’において、基板２０および絶縁樹脂３０を点線に示す如く切断する。これにより、各絶縁樹脂３０の４隅には、円筒が１／４に等分割された形状の面積を有する切欠部３３が形成される。この状態を図７に図示する。
【００２７】
保護シート７１は、光ヘッドを組み立てるまでの保護部材であるから、光ヘッドを組み付ける直前に剥離して、図１および図２（ａ）、図２（ｂ）に図示された受光装置１を形成する。保護シート７１を剥離する際、絶縁樹脂３０のいずれかの切欠部３３にピンセットの一端を差し込むことができるので、保護シート７１の剥離を容易に行うことができる。
【００２８】
［実施形態の効果］
以上説明した如く、上記一実施の形態によれば、下記の効果を得ることができる。
（１）基板２０上に絶縁樹脂材３０ａを塗布し、堰止め用突起６２を有するマスク６０により絶縁樹脂材３０ａを押し広げて受光素子１０の周囲を被覆するので、高価な金型を用いることなく絶縁樹脂によりパッケージ化された受光装置を得ることができる。
（２）マスク６０に、受光素子１０の外形より大きいサイズの開口部３１を設け、この開口部３１の周縁部に絶縁樹脂材３０ｂ、３０ａの流動を堰止めるための堰止め用突起６２が形成されているので、段部３２を効率的に形成することができる。また、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の各側面で流動が堰き止められ、絶縁樹脂材３０ａの流動が安定し、流動量のばらつきが小さくなるため、受光装置１を小型化することができる。
（３）絶縁樹脂３０に、厚さ方向の中間位置に達する深さの切欠部３３が形成されるようにした。このため、絶縁樹脂３０上に貼り付けた保護シート７１を、切欠部３３にピンセットの一端を差し込んで容易に剥離することができ、生産効率が向上する。
（４）マスク６０をステンレス等の金属で形成したので、繰り返し使用することができる。
この場合、マスクを樹脂フィルムにより形成する従来の方法では、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂを加熱硬化する際の熱によりマスクが変形してしまい、使い捨てとなっていた。従って、従来に比して製造コストを低減することができる。
【００２９】
-実施形態２-
図９は、本発明の受光装置の実施形態２としての外観拡大斜視図であり、図１０（ａ）は図９のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図であり、図１０（ｂ）は図９のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図である。
実施形態２の受光装置１Ａが、実施形態１の受光装置１と相違する点は、絶縁樹脂３０Ａの開口部３１Ａが、一側端から他側端に突き抜けている、換言すれば、一端側と他端側において外部に連通している点である。
実施形態２においては、段部３２Ａは、受光素子１０における、ワイヤ２が配列された相対向する一対の側面に対応する開口部３１Ａの内側に平行に延出して形成されている。
そして、図９および図１０（ａ）に図示されるように、絶縁樹脂３０Ａにおける、受光素子１０の、ワイヤ２が配列された相対向する一対の側面側は受光素子１０の厚さよりも厚く形成されている。しかし、図９および図１０（ｂ）に図示されるように、絶縁樹脂３０Ａにおける、受光素子１０の、上記一側面に隣接する一対の側面側は、受光素子１０の厚さと同一となっている。換言すれば、絶縁樹脂３０Ａと受光素子１０との境界領域では、絶縁樹脂３０Ａの上面と受光素子に１０の上面１０ａとは、ほぼ同一面となっている。
【００３０】
実施形態２に示す絶縁樹脂３０Ａは、実施形態１の絶縁樹脂３０と同様に、マスク６０を用いた絶縁樹脂材３０ａの押し広げにより形成することができる。但し、絶縁樹脂３０Ａを形成する場合には、受光素子１１の幅よりも大きい幅を有し、かつ、開口部３１Ａの長さよりも長い開口部と、この開口部の長手方向に延出された一対の側縁部に沿って設けられた堰止め用突起を有するマスクを用いる。
【００３１】
他の構造は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏することができる。
なお、実施形態２においては、絶縁樹脂３０Ａの開口部３１Ａが、受光素子１０の一側端から他側端に突き抜けており、絶縁樹脂３０Ａの上面に保護シート７１を接着しても、絶縁樹脂３０Ａの側端と保護シート７１との隙間から異物が侵入する構造となっている。このため、保護シート７１は、異物侵入の防止という面での機能を果たさない。従って、実施形態２の受光装置は、保護シート７１を設けることを省略し、異物侵入のない環境、製造条件等の中で製造するようにすることにより、作業効率の向上を図るようにすることも可能である。
【００３２】
-実施形態３-
図１１は、本発明の受光装置の実施形態３としての外観拡大斜視図であり、図１２（ａ）は図１１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図であり、図１２（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図である。
実施形態３の受光装置１Ｂが、実施形態１の受光装置１と相違する点は、絶縁樹脂３０Ｂによりワイヤ２の全領域を覆うようにした点である。
【００３３】
図１１および図１２（ａ）に図示されるように、絶縁樹脂３０Ｂは、ワイヤ２が配列された受光素子１０の相対向する一対の側面において、受光素子１０の上面１０ａの周縁領域に突き出して形成されている。絶縁樹脂３０Ｂの受光素子１０の上面１０ａ上に突き出した部分は、各ワイヤ２の接続端子２１に接合された部分を覆っており、これにより、各ワイヤ２は、全領域が絶縁樹脂３０Ｂにより埋入されている。
また、図１１および図１２（ｂ）に図示されるように、ワイヤ２が配列されていない相対向する一対の側面においては、絶縁樹脂３０Ｂは、実施形態１と同様に、その厚さが受光素子１０の厚さとほぼ同一となっている。
絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂは、受光素子１０の幅方向および長さ方向のいずれの方向においても、受光素子１０の幅および長さよりも大きい矩形形状に形成されている。この場合、絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂは、受光素子１０の幅、換言すれば、ワイヤ２が配列されている側の寸法が受光素子１０の長さ方向の寸法よりも小さく形成されている。
絶縁樹脂３０Ｂの開口部３１Ｂは、全周が段部３２Ｂの内側に配置された矩形形状に形成されている。この場合、絶縁樹脂３０Ｂの開口部３１Ｂは、受光素子１０の幅方向、換言すれば、ワイヤ２が配列されている側の寸法が受光素子１０の幅よりも小さく形成されている。また、絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂは、受光素子１０の長さ、換言すれば、ワイヤ２が配列されていない側の寸法が受光素子１０の長さ方向の寸法よりも大きく形成されている。
【００３４】
絶縁樹脂３０Ｂは、実施形態２の絶縁樹脂３０Ａと同様に形成することができる。但し、絶縁樹脂３０Ｂを形成するには、受光素子１１の幅よりも小さい幅を有し、かつ、開口部３１Ａの長さよりも長い矩形形状の開口部と、この開口部の長手方向に延出された一対の側縁部に沿って設けられた堰止め用突起を有するマスクを用いる。
他の構造は、実施形態１、２と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態３においても、実施形態１、２と同様な効果を奏することができる。
なお、実施形態２において、開口部３１Ｂは、絶縁樹脂３０Ｂにより全周囲を囲まれた構造として例示されている。しかし、実施形態２のように、開口部３１Ｂを、受光素子１０の一側端から他側端に突き抜けるようにしてもよい。
【００３５】
-実施形態４-
図１３は、本発明の受光装置の実施形態４の断面図である。
実施形態４に示す受光装置１Ｃは、実施形態１および２に示された受光装置１、１Ａに、さらに透光性部材を設けた点に特徴を有する。
すなわち、受光装置１Ｃは、ガラス等の透光性部材５０を備えている。
透光性部材５０は、赤外線フィルタまたは反射防止膜が一体に形成されたものであり、絶縁樹脂３０の段部３２上に載置され、接着剤５１により絶縁樹脂３０に接着されている。
他の構造は、実施形態１または２の受光装置１、１Ａと同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
-実施形態５-
図１４は、本発明の受光装置の実施形態５の断面図である。
実施形態５に示す受光装置１Ｄは実施形態３に示された受光装置１Ｃに、さらに透光性部材を設けた点に特徴を有する。
すなわち、受光装置１Ｄは、ガラス等の透光性部材５０を備えている。
透光性部材５０は、赤外線フィルタ、バンドパスフィルタまたは反射防止膜が一体に形成されたものであり、絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂ上に載置され、接着剤５１により絶縁樹脂３０Ｂに接着されている。
他の構造は、実施形態３の受光装置１Ｃと同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
上記各実施形態では、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂの堰止め用突起６２をマスク６０のみに設けた場合で説明した。しかし、堰止め用突起を受光素子１０にも設けるようにしてもよい。受光素子１０に堰止め用突起を設ける場合は、ウエハ製造工程において設けるようにすると効率的である。この方法の一例を示せば、ウエハ状態において、樹脂材料をスピンコーティングし、乾燥後、フォトレジストにより堰止め用突起状にパターニングされたマスクを形成して、堰止め用突起以外の部分をエッチングすればよい。
【００３８】
上記各実施形態では、マスク６０の周側縁に設けた押し当て部の下面を基板２０の上面に当接させて、絶縁樹脂３０の厚さを確保する方法で説明した。しかし、マスク６０に形成する突出部６３の高さを絶縁樹脂３０の厚さと同一にして、マスク６０を、突出部６３の下面が基板２０の上面に当接するまで絶縁樹脂材３０ａを押さえ込むようにしてもよい。この場合には、マスク６０の周側縁に押し当て部を形成する必要はない。あるいは、他の方法として、マスク６０を上下に押圧する駆動部材にセンサを設け、このセンサの移動量を計測して制御するようにしてもよい。
【００３９】
上記各実施形態では、受光装置１の４隅に切欠部３３が形成された構造であった。しかし、切欠部３３は、１箇所としてもよく、また、角部ではない箇所に設けるようにしてもよい。また、切欠部３３は、受光装置１を他の部材に組み付ける際のアライメント用のマーク（凹部）として使用することが可能である。
【００４０】
上記各実施形態においては、受光素子１０は、相対向する一対の側面に沿ってのみ入出力端子１２が配列された構造として例示した。しかし、本発明は、４辺すべての側面に沿って入出力端子１２が配列されている受光素子に対しても適用することが可能である。各辺に沿って配列された入出力端子１２にボンディングでされるワイヤ２は、すべて、絶縁樹脂に３０、３０Ａ、３０Ｂより覆ってもよいし、入出力端子１２近傍の一部は、絶縁樹脂に３０、３０Ａ、３０Ｂから露出させてもよい。
【００４１】
上記各実施形態では、絶縁樹脂３０、３０Ａ、３０Ｂが、受光装置１の相対向する一対の側面、または４辺すべての側面において、受光装置１の厚さとほぼ同一に厚さとなるように形成した構造として例示した。しかし、絶縁樹脂３０、３０Ａ、３０Ｂは、受光装置１の１辺または３辺における側面の厚さとほぼ同一の厚さとなるようにしてもよい。
【００４２】
その他、本発明の受光装置は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、受光素子の周囲に設けられ、受光素子の受光部を露出する開口部が形成された絶縁樹脂を有する受光装置において、絶縁樹脂における開口部を隔てて相対向する少なくとも一対の側縁側を受光素子よりも厚く形成すると共に、当該一対の側縁側の開口部側に段部を設けるようにすればよい。
【符号の説明】
【００４３】
１、１Ａ〜１Ｄ 受光装置
２ ワイヤ
１０ 受光素子
１１ 受光部
１２ 入出力端子
２０ 基板
２１ 接続端子
３０、３０Ａ、３０Ｂ 絶縁樹脂
３０ａ、３０ｂ 絶縁樹脂材
３１、３１Ａ、３１Ｂ 開口部
３２、３２Ａ、３２Ｂ 段部
３３ 切欠部
３９ 上面
５０ 透光性部材
６０ マスク
６１ 開口部
６２ 堰止め用突起
６３ 突出部
７１ 保護シート
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受光素子が絶縁樹脂によりパッケージされた受光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤまたはＤＶＤ等の光ディスクに記録された情報を読み取る光ヘッドには受光装置が内蔵される。このような受光装置は、光ディスクから反射される４００ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の波長の光を受光する受光部を有する受光素子を基板上に搭載し、受光素子の受光部面側全体を絶縁樹脂で被覆した構造を有する。
このような構造の受光装置を製造する方法として、受光素子の電極パッドと基板の接続パッドをワイヤボンディングし、次に、金型に装着し、絶縁樹脂を充填した後、ダイシングする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
受光素子の受光部面側全体を絶縁樹脂で被覆する構造とすると、絶縁樹脂を透明材料により形成しなければならず高価となること、また、絶縁樹脂の上面に空気中の塵や埃が堆積し、受光素子の受光部に到達される光が遮断されるという不都合がある。そこで、絶縁樹脂における受光素子の受光部に対応する箇所に開口部を設けた構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５３６３号公報
【特許文献２】特許第４２００４６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された受光装置の製造方法は、金型を用いる方法であるため、金型の製作費用が高価となる。
特許文献２には、受光装置の製造方法が記載されておらず、より安価に製造する新たな製造方法をなんら示唆するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の受光装置は、基板と、上面に受光部を有し、下面が基板上に搭載された受光素子と、平坦な上面および受光素子の受光部を露出する開口部を有し、基板上に、受光素子の厚さよりも厚く形成され、受光素子の周側面に密着して設けられた絶縁樹脂と、を備え、絶縁樹脂は、開口部を隔てて相対向する少なくとも一対の側縁における平坦な上面と受光部の上面との間に設けられた段部を有することを特徴とする。
この発明の受光装置の製造方法は、接続端子を有する基板上に、受光部および入出力端子を有する受光素子を載置し、接続端子と入出力端子を接続部材により接続する工程と、受光素子の周囲における基板上に絶縁樹脂材を塗布する工程と、受光素子の幅よりも大きい幅の開口部を有し、開口部の少なくとも相対向する一対の側縁に沿って受光素子側に突き出す堰止め用突起が形成されたマスクにより、基板上に塗布された絶縁樹脂材を押さえ込み、堰止め用突起を堰止め部として絶縁樹脂材を受光素子上に押し広げる工程と、絶縁樹脂材を硬化して絶縁樹脂を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、絶縁樹脂材を塗布し、堰止め用突起を有するマスクにより絶縁樹脂を押し広げて受光部の周囲における受光素子の上面を被覆するので、高価な金型を用いずに受光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の受光装置の一実施の形態を示す外観拡大斜視図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は共に図１に図示された受光装置の製造方法の一実施の形態を説明するための図であり、最初の工程に係る断面図。
【図４】図３の次の工程を説明するための断面図。
【図５】図４の次の工程を説明するための断面図。
【図６】図５の次の工程を説明するための断面図。
【図７】図６の次の工程を説明するための断面図。
【図８】図１に図示された受光装置の製造に用いるマスクの一実施の形態を示す外観斜視図。
【図９】本発明の受光装置の実施形態２としての外観拡大斜視図。
【図１０】（ａ）は図９のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図、（ｂ）は図９のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図。
【図１１】本発明の受光装置の実施形態３としての外観拡大斜視図。
【図１２】（ａ）は図１１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図、（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図。
【図１３】本発明の受光装置の実施形態４としての断面図。
【図１４】本発明の受光装置の実施形態５としての外観拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−実施形態１-
［受光装置の構造］
以下、この発明の受光装置の一実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、この発明の受光装置の一実施の形態を示す拡大外観斜視図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図である。
受光装置１は、受光素子１０と、基板２０と、受光素子１０と基板２０とを電気的に接続する接続するワイヤ２と、絶縁樹脂３０とを備えている。
受光素子１０は、上面に受光部１１を有する半導体チップである。受光素子１０は平面形状が矩形であり、受光部１１の周囲における上面には、相対向する一対の側面に沿って複数の入出力端子１２が配列されている。
【００１０】
基板２０は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂により形成され、受光素子１０の外形より大きいサイズの矩形形状を有している。受光素子１０は、基板２０のほぼ中央部に搭載されており、基板２０における受光素子１０の周囲には接続端子２１が配列されている。
受光素子１０の入出力端子１２と基板２０の接続端子２１とは、それぞれ、ワイヤ２により接続されている。つまり、ワイヤ２の両端部は、それぞれ、ワイヤボンディングにより入出力端子１２および接続端子２１に接合されている。
【００１１】
絶縁樹脂３０は、基板２０と同一サイズの矩形形状の外形を有し、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で形成されている。絶縁樹脂３０は、不透明であるが、透明としても差し支えはない。絶縁樹脂３０は、受光素子１０の厚さよりも厚く形成され、平坦な上面３９を有する。絶縁樹脂３０は、入出力端子１２、接続端子２１およびワイヤ２の一部を埋入し、受光素子１０の周囲側面全体に密着して受光素子１０を覆っている。絶縁樹脂３０の中央部には、平面サイズが受光素子１０の受光部１１より少し大きい矩形形状の開口部３１が形成されている。受光素子１０の受光部１１は、その全体が、開口部３１を介して外部に露出している。また、絶縁樹脂３０には、開口部３１の上部周縁部に段部３２が形成されている。つまり、段部３２は、絶縁樹脂３０の平坦な上面３９と受光素子１０の上面１０ａとの高さ方向における中間に、図１に図示されるように、開口部３１の全周囲に亘り設けられている。開口部３１は、段部３２の内側においても、受光素子１０の面積よりも大きい面積に形成されている。
【００１２】
絶縁樹脂３０の段部３２は、受光素子１０の上面１０ａ側との交差部において円弧形状に形成されており、下面からの厚さが徐々に減少し、受光素子１０の各側面に密着する部分では、その厚さが受光素子１０の厚さとほぼ同一となっている。従って、図２（ａ）に図示されるように、各ワイヤ２における、受光素子１０の上面に形成された入出力端子１２に接合された端部側は、絶縁樹脂３０から露出している。
このような段部３２を有する絶縁樹脂３０は、その製造方法の詳細は後述するが、金型を用いることなく、安価に且つ効率的に作製することが可能である。
【００１３】
絶縁樹脂３０には、外周側における４つの角部に切欠部３３が形成されている。切欠部３３は、絶縁樹脂３０の厚さの中間位置に達する深さを有する。限定する意味ではないが、切欠部３３の深さを、段部３２とほぼ同じ深さとしてもよい。切欠部３３の平面形状は、円の１／４の面積部分の形状を有する。切欠部３３の平面形状は、図１では、円弧状としているが、楕円の一部、あるいは多角形状の一部の形状としても差し支えはない。
受光装置１の外形サイズは、一例として、大略、３〜５ｍｍ（長さ）×２．５〜４．５ｍｍ（幅）×０．８〜１．５ｍｍ（厚さ）である。しかし、本発明は、このサイズに限定されるものではない。
【００１４】
［受光装置の製造方法］
次に、図３〜図７を参照して、図１および図２に図示された受光装置１の製造方法の一実施の形態を説明する。図３〜図７において、それぞれ、（ａ）は図１のＡ−Ａ’に沿って切断した場合の断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’に沿って切断した場合の断面図である。
なお、受光装置１の製造方法は、多数の受光素子１０を搭載することができる大面積の基板２０を用いて、多数の受光装置１を一度に得る方法を用いるが、図３〜図７では、１個の受光装置１が形成される領域のみが図示されている。
【００１５】
先ず、受光部１１および複数の入出力端子１２を有する受光素子１０を、複数の接続端子２１が形成された基板２０上に搭載する。接続端子２１は、入出力端子１２が配列された受光素子１０の外側に、受光素子１０の側面に平行に配列されている。この場合、上述した如く、基板２０は多数の受光素子１０を搭載可能な大面積を有するものであり、受光素子１０は、この大面積の基板２０上に、多数個、マトリクス状に配列される。必要に応じ、各受光素子１０は、基板２０にダイボンドする。
【００１６】
そして、図３に図示されるように、金等からなるワイヤ２を、各受光素子１０の入出力端子１２および基板２０の接続端子２１にボンディングし、両端子１２、２１を接続する。
【００１７】
次に、マトリクス状に配列された受光素子１０から露出する基板２０上に、図４に図示されるように、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる絶縁樹脂材３０ａを塗布する。絶縁樹脂材３０ａは、粘度２００〜３５０Ｐａ・ｓ程度のものが好ましく、ディスペンサや刷毛を用いて塗布する。この場合、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０上には塗布されないように行う。
【００１８】
次に、絶縁樹脂材３０ａが塗布された基板２０上に、絶縁樹脂材３０ｂが塗布されたマスク６０を配置する。絶縁樹脂材３０ｂは、絶縁樹脂材３０ａと同一材料で形成されている。
図８は、マスク６０を基板２０側からみた斜視図である。マスク６０は、ステンレス等の金属で形成されており、繰り返し使用が可能である。マスク６０には、受光素子１０の外形サイズより大きい矩形形状の開口部６１が形成されている。開口部６１の縁部には、基板２０側に向かって突き出す堰止め用突起６２が形成されている。堰止め用突起６２は、開口部６１の側縁全周に亘り形成されている。また、マスク６０には、図１に図示された受光装置１の切欠部３３を形成するための４個の突出部６３が形成されている。各突出部６３は薄い円筒形状を有し、その高さは、絶縁樹脂３０の厚さより薄く、例えば、堰止め用突起６２の高さとほぼ同一に高さに形成されている。
【００１９】
マスク６０は、多数の開口部６１と、開口部６１の周囲に形成された突出部６３がマトリクス状に配列されて構成されている。そして、図示はしないが、マスク６０の周側縁部には、各側辺に沿って所定の間隔で配列された筒状の押し当て部が形成されている。上述した絶縁樹脂３０の厚さは、この押し当て部の高さにより決定され、ほぼ同一サイズとなる。
【００２０】
図４に図示されるように、マスク６０に塗布される絶縁樹脂材３０ｂは、受光素子１０に対面する側の面における堰止め用突起６２の外側に薄く形成される。絶縁樹脂材３０ｂは、必ずしも必要とされるものではなく、省略することも可能である。
そして、基板２０上に配列された各受光素子１０が、マスク６０の開口部６１内に配置されるように、マスク６０を基板２０上に位置決めする。
【００２１】
次に、マスク６０を基板２０側に押圧して、マスク６０の周側縁に配列された押し当て部の下面が基板２０の上面に当接するまでマスク６０を押し込む。この状態を図５に図示する。
マスク６０を基板２０側に押圧することにより、マスク６０に塗布されている絶縁樹脂材３０ｂと基板２０上に塗布されていた絶縁樹脂材３０ａが一体となって受光素子１０側に押し広げられる。絶縁樹脂材３０ｂ、３０ａは、上部側、すなわち、マスク６０側付近では、堰止め用突起６２により流動を規制され、段部３２が形成される。ここで、堰止め用突起６２が規制されていない場合には、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂが開口部６１に、ばりとなって突き出してしまう。つまり、堰止め用突起６２は、ばり抑制の機能を果たす。
また、下部側、すなわち、基板２０側付近では、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の各側面に密着した状態で流動が停止する。この状態では、ワイヤ２における、受光素子１０の上面１０ａに形成された入出力端子１２に接合された端部側は、絶縁樹脂３０から露出されている。
マスク６０の開口部６１は、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂに混入した空気・ガスの外部に放出する機能を有する。
【００２２】
このように、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の各側面で流動が堰き止められ、この位置で流動が停止するため、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の上面１０ａ側に押し広げられるようなことがなくなる。従来、絶縁樹脂材３０ａが、受光素子１０の受光部１１に流動するのを防止するために、受光素子１０の上面１０ａに樹脂流動防止策を講じるようにすることが知られている。しかし、本発明の一実施の形態のように絶縁樹脂材３０ａを受光素子１０の各側面に堰止めるようにすることにより、このような対策を講じるのを省略することが可能となる。このため、工数を削減することができる。また、絶縁樹脂材３０ａが受光素子１０の上面１０ａへの流動がなくなることにより、絶縁樹脂材３０ａの流動が安定し、ばらつきが小さくなるため、受光装置１を小型化することができるという効果を奏する。
【００２３】
マスク６０を基板２０側に押圧してマスク６０の押し当て部の下面を基板２０の上面に当接する際に、マスク６０の突出部６３に対応する部分の絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂは、マスク６０の突出部６３に押し出されるため、この部分は空隙となる。
【００２４】
次に、絶縁樹脂材３０ｂ、３０ａを加熱硬化し、絶縁樹脂３０を形成する。そして、絶縁樹脂３０上に配置されたマスク６０を剥離する。この状態において、絶縁樹脂３０には、受光素子１０の受光部１１に対応する開口部３１が形成され、開口部３１の上部周縁部に全周囲に亘る段部３２が形成されている。また、マスク６０の突出部６３に対応する部分に、絶縁樹脂３０の厚さの中間位置に達する深さの切欠部３３が形成されている。
【００２５】
次に、絶縁樹脂３０上全面に保護シート７１を貼り付ける。保護シート７１としては剥離可能な粘着層を有するものを用いる。この状態を図６に図示する。
【００２６】
次に、基板２０、絶縁樹脂３０および保護シート７１を切断して、多数の受光装置１を得る。
基板２０、絶縁樹脂３０および保護シート７１を切断する場合、マスク６０の突出部６３に対応して形成された絶縁樹脂３０の円筒形状の空隙が、その軸心を通る切断線により４つに等分割されるように切断する。図６における切断位置Ｃ、Ｃ’、Ｄ、Ｄ’は、このような、空隙を４つに等分割する位置を示しており、この切断位置Ｃ、Ｃ’、Ｄ、Ｄ’において、基板２０および絶縁樹脂３０を点線に示す如く切断する。これにより、各絶縁樹脂３０の４隅には、円筒が１／４に等分割された形状の面積を有する切欠部３３が形成される。この状態を図７に図示する。
【００２７】
保護シート７１は、光ヘッドを組み立てるまでの保護部材であるから、光ヘッドを組み付ける直前に剥離して、図１および図２（ａ）、図２（ｂ）に図示された受光装置１を形成する。保護シート７１を剥離する際、絶縁樹脂３０のいずれかの切欠部３３にピンセットの一端を差し込むことができるので、保護シート７１の剥離を容易に行うことができる。
【００２８】
［実施形態の効果］
以上説明した如く、上記一実施の形態によれば、下記の効果を得ることができる。
（１）基板２０上に絶縁樹脂材３０ａを塗布し、堰止め用突起６２を有するマスク６０により絶縁樹脂材３０ａを押し広げて受光素子１０の周囲を被覆するので、高価な金型を用いることなく絶縁樹脂によりパッケージ化された受光装置を得ることができる。
（２）マスク６０に、受光素子１０の外形より大きいサイズの開口部３１を設け、この開口部３１の周縁部に絶縁樹脂材３０ｂ、３０ａの流動を堰止めるための堰止め用突起６２が形成されているので、段部３２を効率的に形成することができる。また、絶縁樹脂材３０ａは、受光素子１０の各側面で流動が堰き止められ、絶縁樹脂材３０ａの流動が安定し、流動量のばらつきが小さくなるため、受光装置１を小型化することができる。
（３）絶縁樹脂３０に、厚さ方向の中間位置に達する深さの切欠部３３が形成されるようにした。このため、絶縁樹脂３０上に貼り付けた保護シート７１を、切欠部３３にピンセットの一端を差し込んで容易に剥離することができ、生産効率が向上する。
（４）マスク６０をステンレス等の金属で形成したので、繰り返し使用することができる。
この場合、マスクを樹脂フィルムにより形成する従来の方法では、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂを加熱硬化する際の熱によりマスクが変形してしまい、使い捨てとなっていた。従って、従来に比して製造コストを低減することができる。
【００２９】
-実施形態２-
図９は、本発明の受光装置の実施形態２としての外観拡大斜視図であり、図１０（ａ）は図９のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図であり、図１０（ｂ）は図９のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図である。
実施形態２の受光装置１Ａが、実施形態１の受光装置１と相違する点は、絶縁樹脂３０Ａの開口部３１Ａが、一側端から他側端に突き抜けている、換言すれば、一端側と他端側において外部に連通している点である。
実施形態２においては、段部３２Ａは、受光素子１０における、ワイヤ２が配列された相対向する一対の側面に対応する開口部３１Ａの内側に平行に延出して形成されている。
そして、図９および図１０（ａ）に図示されるように、絶縁樹脂３０Ａにおける、受光素子１０の、ワイヤ２が配列された相対向する一対の側面側は受光素子１０の厚さよりも厚く形成されている。しかし、図９および図１０（ｂ）に図示されるように、絶縁樹脂３０Ａにおける、受光素子１０の、上記一側面に隣接する一対の側面側は、受光素子１０の厚さと同一となっている。換言すれば、絶縁樹脂３０Ａと受光素子１０との境界領域では、絶縁樹脂３０Ａの上面と受光素子に１０の上面１０ａとは、ほぼ同一面となっている。
【００３０】
実施形態２に示す絶縁樹脂３０Ａは、実施形態１の絶縁樹脂３０と同様に、マスク６０を用いた絶縁樹脂材３０ａの押し広げにより形成することができる。但し、絶縁樹脂３０Ａを形成する場合には、受光素子１１の幅よりも大きい幅を有し、かつ、開口部３１Ａの長さよりも長い開口部と、この開口部の長手方向に延出された一対の側縁部に沿って設けられた堰止め用突起を有するマスクを用いる。
【００３１】
他の構造は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏することができる。
なお、実施形態２においては、絶縁樹脂３０Ａの開口部３１Ａが、受光素子１０の一側端から他側端に突き抜けており、絶縁樹脂３０Ａの上面に保護シート７１を接着しても、絶縁樹脂３０Ａの側端と保護シート７１との隙間から異物が侵入する構造となっている。このため、保護シート７１は、異物侵入の防止という面での機能を果たさない。従って、実施形態２の受光装置は、保護シート７１を設けることを省略し、異物侵入のない環境、製造条件等の中で製造するようにすることにより、作業効率の向上を図るようにすることも可能である。
【００３２】
-実施形態３-
図１１は、本発明の受光装置の実施形態３としての外観拡大斜視図であり、図１２（ａ）は図１１のＡ−Ａ’線に沿う切断断面図であり、図１２（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ’線に沿う切断断面図である。
実施形態３の受光装置１Ｂが、実施形態１の受光装置１と相違する点は、絶縁樹脂３０Ｂによりワイヤ２の全領域を覆うようにした点である。
【００３３】
図１１および図１２（ａ）に図示されるように、絶縁樹脂３０Ｂは、ワイヤ２が配列された受光素子１０の相対向する一対の側面において、受光素子１０の上面１０ａの周縁領域に突き出して形成されている。絶縁樹脂３０Ｂの受光素子１０の上面１０ａ上に突き出した部分は、各ワイヤ２の接続端子２１に接合された部分を覆っており、これにより、各ワイヤ２は、全領域が絶縁樹脂３０Ｂにより埋入されている。
また、図１１および図１２（ｂ）に図示されるように、ワイヤ２が配列されていない相対向する一対の側面においては、絶縁樹脂３０Ｂは、実施形態１と同様に、その厚さが受光素子１０の厚さとほぼ同一となっている。
絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂは、受光素子１０の幅方向および長さ方向のいずれの方向においても、受光素子１０の幅および長さよりも大きい矩形形状に形成されている。この場合、絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂは、受光素子１０の幅、換言すれば、ワイヤ２が配列されている側の寸法が受光素子１０の長さ方向の寸法よりも小さく形成されている。
絶縁樹脂３０Ｂの開口部３１Ｂは、全周が段部３２Ｂの内側に配置された矩形形状に形成されている。この場合、絶縁樹脂３０Ｂの開口部３１Ｂは、受光素子１０の幅方向、換言すれば、ワイヤ２が配列されている側の寸法が受光素子１０の幅よりも小さく形成されている。また、絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂは、受光素子１０の長さ、換言すれば、ワイヤ２が配列されていない側の寸法が受光素子１０の長さ方向の寸法よりも大きく形成されている。
【００３４】
絶縁樹脂３０Ｂは、実施形態２の絶縁樹脂３０Ａと同様に形成することができる。但し、絶縁樹脂３０Ｂを形成するには、受光素子１１の幅よりも小さい幅を有し、かつ、開口部３１Ａの長さよりも長い矩形形状の開口部と、この開口部の長手方向に延出された一対の側縁部に沿って設けられた堰止め用突起を有するマスクを用いる。
他の構造は、実施形態１、２と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態３においても、実施形態１、２と同様な効果を奏することができる。
なお、実施形態２において、開口部３１Ｂは、絶縁樹脂３０Ｂにより全周囲を囲まれた構造として例示されている。しかし、実施形態２のように、開口部３１Ｂを、受光素子１０の一側端から他側端に突き抜けるようにしてもよい。
【００３５】
-実施形態４-
図１３は、本発明の受光装置の実施形態４の断面図である。
実施形態４に示す受光装置１Ｃは、実施形態１および２に示された受光装置１、１Ａに、さらに透光性部材を設けた点に特徴を有する。
すなわち、受光装置１Ｃは、ガラス等の透光性部材５０を備えている。
透光性部材５０は、赤外線フィルタまたは反射防止膜が一体に形成されたものであり、絶縁樹脂３０の段部３２上に載置され、接着剤５１により絶縁樹脂３０に接着されている。
他の構造は、実施形態１または２の受光装置１、１Ａと同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
-実施形態５-
図１４は、本発明の受光装置の実施形態５の断面図である。
実施形態５に示す受光装置１Ｄは実施形態３に示された受光装置１Ｃに、さらに透光性部材を設けた点に特徴を有する。
すなわち、受光装置１Ｄは、ガラス等の透光性部材５０を備えている。
透光性部材５０は、赤外線フィルタ、バンドパスフィルタまたは反射防止膜が一体に形成されたものであり、絶縁樹脂３０Ｂの段部３２Ｂ上に載置され、接着剤５１により絶縁樹脂３０Ｂに接着されている。
他の構造は、実施形態３の受光装置１Ｃと同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
上記各実施形態では、絶縁樹脂材３０ａ、３０ｂの堰止め用突起６２をマスク６０のみに設けた場合で説明した。しかし、堰止め用突起を受光素子１０にも設けるようにしてもよい。受光素子１０に堰止め用突起を設ける場合は、ウエハ製造工程において設けるようにすると効率的である。この方法の一例を示せば、ウエハ状態において、樹脂材料をスピンコーティングし、乾燥後、フォトレジストにより堰止め用突起状にパターニングされたマスクを形成して、堰止め用突起以外の部分をエッチングすればよい。
【００３８】
上記各実施形態では、マスク６０の周側縁に設けた押し当て部の下面を基板２０の上面に当接させて、絶縁樹脂３０の厚さを確保する方法で説明した。しかし、マスク６０に形成する突出部６３の高さを絶縁樹脂３０の厚さと同一にして、マスク６０を、突出部６３の下面が基板２０の上面に当接するまで絶縁樹脂材３０ａを押さえ込むようにしてもよい。この場合には、マスク６０の周側縁に押し当て部を形成する必要はない。あるいは、他の方法として、マスク６０を上下に押圧する駆動部材にセンサを設け、このセンサの移動量を計測して制御するようにしてもよい。
【００３９】
上記各実施形態では、受光装置１の４隅に切欠部３３が形成された構造であった。しかし、切欠部３３は、１箇所としてもよく、また、角部ではない箇所に設けるようにしてもよい。また、切欠部３３は、受光装置１を他の部材に組み付ける際のアライメント用のマーク（凹部）として使用することが可能である。
【００４０】
上記各実施形態においては、受光素子１０は、相対向する一対の側面に沿ってのみ入出力端子１２が配列された構造として例示した。しかし、本発明は、４辺すべての側面に沿って入出力端子１２が配列されている受光素子に対しても適用することが可能である。各辺に沿って配列された入出力端子１２にボンディングでされるワイヤ２は、すべて、絶縁樹脂に３０、３０Ａ、３０Ｂより覆ってもよいし、入出力端子１２近傍の一部は、絶縁樹脂に３０、３０Ａ、３０Ｂから露出させてもよい。
【００４１】
上記各実施形態では、絶縁樹脂３０、３０Ａ、３０Ｂが、受光装置１の相対向する一対の側面、または４辺すべての側面において、受光装置１の厚さとほぼ同一に厚さとなるように形成した構造として例示した。しかし、絶縁樹脂３０、３０Ａ、３０Ｂは、受光装置１の１辺または３辺における側面の厚さとほぼ同一の厚さとなるようにしてもよい。
【００４２】
その他、本発明の受光装置は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、受光素子の周囲に設けられ、受光素子の受光部を露出する開口部が形成された絶縁樹脂を有する受光装置において、絶縁樹脂における開口部を隔てて相対向する少なくとも一対の側縁側を受光素子よりも厚く形成すると共に、当該一対の側縁側の開口部側に段部を設けるようにすればよい。
【符号の説明】
【００４３】
１、１Ａ〜１Ｄ 受光装置
２ ワイヤ
１０ 受光素子
１１ 受光部
１２ 入出力端子
２０ 基板
２１ 接続端子
３０、３０Ａ、３０Ｂ 絶縁樹脂
３０ａ、３０ｂ 絶縁樹脂材
３１、３１Ａ、３１Ｂ 開口部
３２、３２Ａ、３２Ｂ 段部
３３ 切欠部
３９ 上面
５０ 透光性部材
６０ マスク
６１ 開口部
６２ 堰止め用突起
６３ 突出部
７１ 保護シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上面に受光部を有し、下面が前記基板上に搭載された受光素子と、
平坦な上面および前記受光素子の前記受光部を露出する開口部を有し、前記基板上に、前記受光素子の厚さよりも厚く形成され、前記受光素子の周側面に密着して設けられた絶縁樹脂と、を備え、
前記絶縁樹脂は、前記開口部を隔てて相対向する少なくとも一対の側縁における前記平坦な上面と前記受光部の前記上面との間に設けられた段部を有することを特徴とする受光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受光装置において、前記絶縁樹脂の前記開口部の面積は、前記受光素子の面積より大きく、前記受光素子の前記上面全体が前記開口部から露出していることを特徴とする受光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の受光装置において、前記絶縁樹脂における前記受光素子の周側面に密着する部分の厚さは、前記受光装置の厚さとほぼ同一であることを特徴とする受光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の受光装置において、さらに、前記受光装置の入出力端子と前記基板に設けられた接続端子とを接続する複数のワイヤを備え、前記各ワイヤにおける前記受光素子の前記上面上に位置する部分は、前記絶縁樹脂から露出していることを特徴とする受光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受光素子において、前記絶縁樹脂の前記段部は、前記ワイヤが設けられた前記受光素子の側面に対向して設けられていることを特徴とする受光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受光装置において、前記受光素子は矩形形状を有し、前記絶縁樹脂は前記受光素子を囲む４つの側辺部が前記受光素子の厚さよりも厚く形成され、前記開口部は矩形形状に形成され、前記段部は、前記開口部の周縁部全体に形成されていることを特徴とする受光装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受光装置において、前記受光素子は矩形形状を有し、前記絶縁樹脂は相対向する一対の側辺部のみが前記受光素子の厚さよりも厚く形成され、前記開口部は前記一対の側辺部に沿って延出され、両端において外部に連通していることを特徴とする受光装置。
【請求項８】
請求項７に記載の受光装置において、前記絶縁樹脂は、前記受光素子の前記受光部を前記開口部から露出した状態で、前記受光素子の前記上面の周縁部を全体を覆う部分を有することを特徴とする受光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の受光装置において、前記段部に透光性部材が接着されていることを特徴とする受光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の受光装置において、前記透光性部材は赤外線フィルタ、バンドパスフィルタまたは反射防止膜のいずれかであることを特徴とする受光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の受光装置おいて、前記絶縁樹脂は、外周縁に前記上面から陥没する、少なくとも１つの切欠部を有することを特徴とする受光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の受光装置において、前記切欠部は複数個あり、アライメントマーク用としての機能を有することを特徴とする受光装置。
【請求項１３】
接続端子を有する基板上に、受光部および入出力端子を有する受光素子を載置し、前記接続端子と前記入出力端子を接続部材により接続する工程と、
前記受光素子の周囲における前記基板上に絶縁樹脂材を塗布する工程と、
前記受光素子の幅よりも大きい幅の開口部を有し、前記開口部の少なくとも相対向する一対の側縁に沿って前記受光素子側に突き出す堰止め用突起が形成されたマスクにより、前記基板上に塗布された前記絶縁樹脂材を押さえ込み、前記堰止め用突起を堰止め部として前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程と、
前記絶縁樹脂材を硬化して絶縁樹脂を形成する工程と、を備えることを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程は、前記マスクの前記堰止め用突起の周囲に前記絶縁樹脂材を塗布する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の受光装置の製造方法において、前記マスクは、前記堰止め用突起よりも外周に、前記堰止め用突起よりも高さが高い押し当て部を有し、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押さえ込む工程は、前記押し当て部の下面が前記基板の上面に当接するまで前記マスクを押圧する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押さえ込む工程は、前記絶縁樹脂材が前記受光素子の側面で堰き止められ、前記受光素子の前記側面とほぼ同一面となる部分が形成される工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記マスクは、前記受光素子の周囲に対応する部分に突出部を有し、前記堰止め用突起を堰止め部として前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押さえ込む工程は、前記突出部の下面に対応する部分の前記絶縁樹脂材に切欠部を形成する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記受光素子を前記基板上に載置する工程は、複数個の前記受光素子を前記基板上に載置する工程であり、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程は、複数個の前記受光素子に対応する面積を有するマスクを用いて行う工程であり、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程の後、前記受光素子の周囲における前記基板および前記絶縁樹脂を切断する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材は粘度が２００〜３５０Ｐａ・ｓであることを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、さらに、前記絶縁樹脂の前記段部に、赤外線フィルタ、バンドパスフィルタまたは反射防止膜のいずれかを含む透光性部材を接着することを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程は、前記絶縁樹脂材の一部を凹ませてアライメント用の凹部を形成する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
上面に受光部を有し、下面が前記基板上に搭載された受光素子と、
平坦な上面および前記受光素子の前記受光部を露出する開口部を有し、前記基板上に、前記受光素子の厚さよりも厚く形成され、前記受光素子の周側面に密着して設けられた絶縁樹脂と、を備え、
前記絶縁樹脂は、前記開口部を隔てて相対向する少なくとも一対の側縁における前記平坦な上面と前記受光部の前記上面との間に設けられた段部を有することを特徴とする受光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受光装置において、前記絶縁樹脂の前記開口部の面積は、前記受光素子の面積より大きく、前記受光素子の前記上面全体が前記開口部から露出していることを特徴とする受光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の受光装置において、前記絶縁樹脂における前記受光素子の周側面に密着する部分の厚さは、前記受光装置の厚さとほぼ同一であることを特徴とする受光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の受光装置において、さらに、前記受光装置の入出力端子と前記基板に設けられた接続端子とを接続する複数のワイヤを備え、前記各ワイヤにおける前記受光素子の前記上面上に位置する部分は、前記絶縁樹脂から露出していることを特徴とする受光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受光素子において、前記絶縁樹脂の前記段部は、前記ワイヤが設けられた前記受光素子の側面に対向して設けられていることを特徴とする受光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受光装置において、前記受光素子は矩形形状を有し、前記絶縁樹脂は前記受光素子を囲む４つの側辺部が前記受光素子の厚さよりも厚く形成され、前記開口部は矩形形状に形成され、前記段部は、前記開口部の周縁部全体に形成されていることを特徴とする受光装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受光装置において、前記受光素子は矩形形状を有し、前記絶縁樹脂は相対向する一対の側辺部のみが前記受光素子の厚さよりも厚く形成され、前記開口部は前記一対の側辺部に沿って延出され、両端において外部に連通していることを特徴とする受光装置。
【請求項８】
請求項７に記載の受光装置において、前記絶縁樹脂は、前記受光素子の前記受光部を前記開口部から露出した状態で、前記受光素子の前記上面の周縁部を全体を覆う部分を有することを特徴とする受光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の受光装置において、前記段部に透光性部材が接着されていることを特徴とする受光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の受光装置において、前記透光性部材は赤外線フィルタ、バンドパスフィルタまたは反射防止膜のいずれかであることを特徴とする受光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の受光装置おいて、前記絶縁樹脂は、外周縁に前記上面から陥没する、少なくとも１つの切欠部を有することを特徴とする受光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の受光装置において、前記切欠部は複数個あり、アライメントマーク用としての機能を有することを特徴とする受光装置。
【請求項１３】
接続端子を有する基板上に、受光部および入出力端子を有する受光素子を載置し、前記接続端子と前記入出力端子を接続部材により接続する工程と、
前記受光素子の周囲における前記基板上に絶縁樹脂材を塗布する工程と、
前記受光素子の幅よりも大きい幅の開口部を有し、前記開口部の少なくとも相対向する一対の側縁に沿って前記受光素子側に突き出す堰止め用突起が形成されたマスクにより、前記基板上に塗布された前記絶縁樹脂材を押さえ込み、前記堰止め用突起を堰止め部として前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程と、
前記絶縁樹脂材を硬化して絶縁樹脂を形成する工程と、を備えることを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程は、前記マスクの前記堰止め用突起の周囲に前記絶縁樹脂材を塗布する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の受光装置の製造方法において、前記マスクは、前記堰止め用突起よりも外周に、前記堰止め用突起よりも高さが高い押し当て部を有し、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押さえ込む工程は、前記押し当て部の下面が前記基板の上面に当接するまで前記マスクを押圧する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押さえ込む工程は、前記絶縁樹脂材が前記受光素子の側面で堰き止められ、前記受光素子の前記側面とほぼ同一面となる部分が形成される工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記マスクは、前記受光素子の周囲に対応する部分に突出部を有し、前記堰止め用突起を堰止め部として前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押さえ込む工程は、前記突出部の下面に対応する部分の前記絶縁樹脂材に切欠部を形成する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記受光素子を前記基板上に載置する工程は、複数個の前記受光素子を前記基板上に載置する工程であり、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程は、複数個の前記受光素子に対応する面積を有するマスクを用いて行う工程であり、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程の後、前記受光素子の周囲における前記基板および前記絶縁樹脂を切断する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材は粘度が２００〜３５０Ｐａ・ｓであることを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、さらに、前記絶縁樹脂の前記段部に、赤外線フィルタ、バンドパスフィルタまたは反射防止膜のいずれかを含む透光性部材を接着することを特徴とする受光装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の受光装置の製造方法において、前記絶縁樹脂材を前記受光素子上に押し広げる工程は、前記絶縁樹脂材の一部を凹ませてアライメント用の凹部を形成する工程を含むことを特徴とする受光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−９８３２１（Ｐ２０１３−９８３２１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９１９２（Ｐ２０１１−２３９１９２）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（３９００２２４７１）アオイ電子株式会社 (85)
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（３９００２２４７１）アオイ電子株式会社 (85)
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