[发明专利]光传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及将光传感器元件安装于使用玻璃基板的封装件材料的光传感器装置。

背景技术

近几年，移动个人电脑、平板个人电脑、智能电话等便携终端的普及正在急速扩大。作为其理由，不用说这些便携终端具有多种功能、重量轻、厚度薄等，在特征上具有更富有便携性的设计也很重要。另一方面，便携终端使用的电子部件件数，伴随对多功能化和便携性的追求而变得非常多，总是追求更小型、更薄、更省电力、更低成本的结果是，在电子部件中更多见到树脂模制封装件的采用。在此背景下，可以举出部件、材料的共通化。作为担负低消耗电力的搭载电子部件之一的光传感器也不例外，和其他的电子部件同样，由树脂模制封装件制成的小型、薄型、低成本的产品居多。

专利文献1的图2是由在树脂材料构成的绝缘性基板上安装光接收元件并树脂模制的照度传感器封装件的截面图。在树脂基板1的表面上形成电极4。电极4以包围基板背面的方式进行布线，成为能够与外部的连接的构造。在电极4上安装光传感器元件2。通过电线6电连接光传感器元件2的上表面2a和电极4。光传感器元件2利用导电性膏5向电极4固接。导电性膏5与光接收元件2和电极4电连接。利用向光传感器元件2a入射的光产生的电动势能够从导电性膏5流动到电极4而向外部传导。

另外，在该图中，光传感器元件2利用树脂11整体模制。树脂11由透光性的树脂构成，能使用环氧树脂等。在树脂11上设置红外光吸收膜12。红外光吸收膜12使用树脂，将液状树脂或膜在树脂11上粘接并重叠的构造。液状树脂使用环氧树脂等。膜状的部件经由树脂粘接剂将膜粘接于树脂11。由此，由于光传感器元件2能光接收截断了红外光的可见光，所以能够实现作为对应于能见度的光传感器的功能。另外，红外光吸收膜12即使使用的红外光吸收物质在透光性树脂11中分散、混合也能获得红外光吸收效果。

但是，由于专利文献1中记载的光传感器装置成为环氧树脂等用于元件的密封的封装件构造，所以可以举出以材料具有的耐热性、耐湿性等为首的对环境可靠性较弱的情况。特别是伴随构成红外光吸收膜的树脂或膜的厚度变薄，对于热、水分变得不耐受。另外，红外光吸收膜由用于元件的密封的环氧树脂模制，必须在硬化后粘接。在具有红外光吸收功能的液体树脂或膜对硬化后的树脂反复粘接的情况下，粘接层的密合性变弱。因此，如进行可靠性实验那样附加热、水分的环境、由于反复高温和低温的温度循环导致的反复膨胀和收缩的的结果是，红外光吸收膜有容易剥落的可能性。

另外，在专利文献1记载的光传感器装置中，在获得目标特性的红外光吸收膜将环氧树脂等树脂作为使用例。在红外光吸收膜使用了环氧树脂等的情况下，有因水分、热导致树脂分解的忧虑。其结果，存在着作为目的的红外光吸收变得不能进行、渐渐变得不能获得期望的特性的课题。

另外，在专利文献1记载的光传感器装置用透明树脂模制元件，红外光吸收膜只设置在光传感器元件的上表面。因此，对于从模制的透明树脂的侧面和斜上方入射到光传感器的光，无法进行红外光的吸收。其结果，存在着红外光未被吸收的光也向光传感器入射、无法获得期望的特性的课题。

这样，将玻璃用于封装件材料的电子部件一部分实用化。玻璃材料防止从外部进入的水分、污染物质，气密性也高。另外，因为玻璃材料与形成半导体元件的硅基板的热膨胀系数近似，所以在半导体元件安装于玻璃封装件的情况下，能提高安装面、接合面的可靠性。并且，由于玻璃材料价格便宜，所以能抑制产品成本的上升。

专利文献2的图1是在由陶瓷材料构成的基板上安装光传感器元件，用绝缘性的框和透明玻璃板密封的照度传感器封装件的截面图。在陶瓷基板11的表面和背面设置有金属化的布线图案12、19，并通过贯通电极18电连接。在该基板11上安装光传感器元件13、并与在光传感器元件13的上表面和基板表面设置布线图案12通过电线14电连接。在所述基板上设置有光传感器元件13和包围从光传感器光元件13的上表面由电线14连接到布线图案12的部位外侧的绝缘框15。绝缘框15和所述基板表面由树脂等粘接。并且，在绝缘框15的上端由低熔点玻璃等粘接透明玻璃17。

光传感器元件13成为由绝缘框15和透明玻璃17包围的中空状态，在由树脂模制密封的构造中常常有问题，没有向元件和电线的压力，变成受保护的构造。通过透明玻璃17来自外部的光从光传感器13的上表面入射，由光传感器13产生的电动势从电线14向布线图案12传导，通过贯通电极18向基板11的内表面侧布线图案19传导。基板11不是陶瓷材料的层叠而是单层，另外，通过在基板材料除陶瓷外还使用玻璃环氧树脂等，能够谋求封装件成本的减少。