(57)【要約】【課題】光電変換素子の保護をする光透過性板材の汚れの防止が図れ、光透過性板材を容易に作製可能とすることで、製造コストを抑えることができる光電変換装置の製造方法を提供する。【解決手段】光電変換素子３の受光部側に、カバーガラス板４を接着剤７で接着する接着工程と、光電変換素子３と、光電変換素子３の受光部側に接着されたカバーガラス板４とを、上金型１０および下金型１１のキャビティ１２内に配置して型締めする型締め工程と、型締めした上金型１０と下金型１１とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有し、型締め工程は、カバーガラス板４の上面に当接する当接面１０ａを備え、当接面１０ａに、カバーガラス板４の上面の外周より狭く、光電変換素子３の受光部より広い開口１０ｂが設けられた空間部１０ｃを備えた上金型１０を、光電変換素子３の受光部に空間部１０ｃを合わせるとともに、下金型１１に型締めする。【選択図】図３
2006229108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子の受光部側に、光透過性板材を接着剤で接着する接着工程と、
前記光電変換素子と、前記光電変換素子の受光部側に接着された光透過性板材とを、第１の金型および第２の金型のキャビティ内に配置して型締めする型締め工程と、
型締めした前記第１の金型と前記第２の金型とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記型締め工程は、前記光透過性板材の上面に当接する当接面を備えた前記第１の金型を、前記第２の金型に型締めすることを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
前記型締め工程は、前記当接面に、前記光透過性板材の上面の外周より狭く、前記光電変換素子の受光部より広い開口が設けられた空間部を備えた前記第１の金型を、前記光電変換素子の受光部に前記空間部を合わせて、前記第２の金型に型締めすることを特徴とする請求項１記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
光電変換素子の受光部側に、光透過性板材を接着剤で接着する接着工程と、
前記光電変換素子と、前記光電変換素子の受光部側に接着された光透過性板材とを、第１の金型および第２の金型のキャビティ内に配置して型締めする型締め工程と、
型締めした前記第１の金型と前記第２の金型とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記型締め工程は、型締めしたときに、前記光透過性板材の上面に、樹脂封止に使用する樹脂のフィラの外径より小さい隙間ができるキャビティとした前記第１の金型を、前記第２の金型に型締めすることを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記接着工程は、光透過性を有する接着剤で前記光電変換素子と前記光透過性板材とを接着することを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項５】
前記接着工程は、前記光電変換素子の受光部を除く範囲に前記接着剤を塗布して接着することを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法を用いて得られる光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カメラ、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブのセンサなどに用いられる光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光から電気信号へ変換する半導体装置として光電変換装置がある（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の従来の光電変換装置の製造方法について、図７（ａ）から同図（ｅ）に基づいて説明する。
【０００３】
図７（ａ）の工程では、硬質基板３０の所定の位置に光電変換素子であるセンサチップ３１を固着する。同図（ｂ）の工程では、固着されたセンサチップ３１を各端子（電極）と基板の電極とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。同図（ｃ）の工程では、センサチップ３１上を光硬化性型の透明樹脂部材３４で覆い、直後に同図（ｄ）の工程にて、センサチップ３１の受光面上に光透過性板材の一つであるガラス３３を当て付けて配置して、樹脂を硬化させる。最後に同図（ｅ）の工程にて、ガラス３３の入射面以外からの光の入射を防ぐために、遮光性の塗料を混ぜた樹脂部材３５を透明樹脂部材３４上に塗布してセンサチップ３１の周囲を覆う。
【０００４】
しかし、図７（ｅ）の工程にて、センサチップ３１の周囲を、遮光性の塗料を混ぜた樹脂部材３５でポッティングなどで覆うと、ガラス３３の上面まで樹脂部材３５が付着することがある。そこで図８（ａ）および同図（ｂ）に示す従来の光電変換装置２０のガラス２１は、側面２２と上面２３との接続部分を階段状に形成したものである。このようにガラス２１を形成することで、遮光性の塗料を混ぜた樹脂部材２４でのポッティングで覆った場合でも、樹脂部材２４がガラス２１の周囲から流れ出してガラス２１の上面２３を汚すことが防止できる。
【特許文献１】特開平７−２２６５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図８（ａ）および同図（ｂ）に示される従来の光電変換装置２０は、ガラス２１の側面２２に階段状の加工を施す必要があるので工数が増大する。
【０００６】
また、ガラス２１の側面２２を階段状とすると側面２２の割れに対する強度が低下するために、強度を確保するには板厚を厚くしなければならない。
【０００７】
光電変換装置は、これを実装する装置の小型化に伴って小型化や薄型化が益々進んでいる。従って光透過性板材も面積の小さいものとなっているので、側面を階段状とした光透過性板材とすると、益々加工が困難となるので製造コストが増大するとともに、板厚を厚くする必要があるので光電変換装置の薄型化が阻害される。
【０００８】
光電変換素子の保護を目的とした光透過性板材は省略することができないので、容易に作製できる光電変換装置が求められている。
【０００９】
そこで本発明は、光電変換素子の保護をする光透過性板材の汚れの防止が図れ、光透過性板材を容易に作製可能とすることで、製造コストを抑えることができる光電変換装置の製造方法および光電変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光電変換装置の製造方法は、光電変換素子の受光部側に、光透過性板材を接着剤で接着する接着工程と、前記光電変換素子と、前記光電変換素子の受光部側に接着された光透過性板材とを、第１の金型および第２の金型のキャビティ内に配置して型締めする型締め工程と、型締めした前記第１の金型と前記第２の金型とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有する光電変換装置の製造方法であって、前記型締め工程は、前記光透過性板材の上面に当接する当接面を備えた前記第１の金型を、前記第２の金型に型締めすることを特徴とする。
【００１１】
また、光電変換素子の受光部側に、光透過性板材を接着剤で接着する接着工程と、前記光電変換素子と、前記光電変換素子の受光部側に接着された光透過性板材とを、第１の金型および第２の金型のキャビティ内に配置して型締めする型締め工程と、型締めした前記第１の金型と前記第２の金型とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有する光電変換装置の製造方法であって、前記型締め工程は、型締めしたときに、前記光透過性板材の上面に、樹脂封止に使用する樹脂のフィラの外径より小さい隙間ができるキャビティとした前記第１の金型を、前記第２の金型に型締めすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光電変換装置の製造方法は、光透過性板材の上面は第１の金型の当接面が当接するので、封止の際に光透過性板材の上面に樹脂が付着することが防止できる。従って、光透過性板材の側面と上面との接続部分を階段状にするなどの加工が不要となるので、光電変換素子の保護をする光透過性板材の薄型化や汚れの防止を図りつつ、光透過性板材を容易に作製することができる。よって光電変換装置の小型化や薄型化および製造コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願の第１の発明は、光電変換素子の受光部側に、光透過性板材を接着剤で接着する接着工程と、光電変換素子と、光電変換素子の受光部側に接着された光透過性板材とを、第１の金型および第２の金型のキャビティ内に配置して型締めする型締め工程と、型締めした第１の金型と第２の金型とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有する光電変換装置の製造方法であって、型締め工程は、光透過性板材の上面に当接する当接面を備えた第１の金型を、第２の金型に型締めすることを特徴としたものである。
【００１４】
光透過性板材の上面は第１の金型の当接面が当接するので、封止の際に光透過性板材の上面に樹脂の付着が防止できる。従って、光透過性板材の側面と上面との接続部分を階段状にするなどの加工が不要となるので、光電変換素子の保護をする光透過性板材の汚れの防止を図りつつ、光透過性板材を容易に作製することができる。また、金型を使用して樹脂封止を行っているので、大量に製造する場合でも樹脂を硬化させてできる樹脂部の形状にバラツキが少ない。従って、不良の発生度合いを抑えることができる。
【００１５】
本願の第２の発明は、型締め工程は、当接面に、光透過性板材の上面の外周より狭く、光電変換素子の受光部より広い開口が設けられた空間部を備えた第１の金型を、光電変換素子の受光部に空間部を合わせて、第２の金型に型締めすることを特徴としたものである。
【００１６】
光透過性板材の上面で光電変換素子の受光部が位置するところは、空間部の開口により型締めしても傷を付けることや、割れが発生することがない。従って、傷や割れによる光の乱反射で光電変換装置の性能低下を防止することができる。
【００１７】
本願の第３の発明は、光電変換素子の受光部側に、光透過性板材を接着剤で接着する接着工程と、光電変換素子と、光電変換素子の受光部側に接着された光透過性板材とを、第１の金型および第２の金型のキャビティ内に配置して型締めする型締め工程と、型締めした第１の金型と第２の金型とで樹脂封止する樹脂封止工程とを有する光電変換装置の製造方法であって、型締め工程は、型締めしたときに、光透過性板材の上面に、樹脂封止に使用する樹脂のフィラの外径より小さい隙間ができるキャビティとした第１の金型を、第２の金型に型締めすることを特徴としたものである。
【００１８】
樹脂封止の際に、光透過性板材の上面と、第１の金型との隙間には樹脂に含まれるフィラが挟まるように、樹脂の流入を防止するので、封止の際に樹脂が付着することが防止される。従って、光透過性板材の側面と上面との接続部分を階段状にするなどの加工が不要となるので、光電変換素子の保護をする光透過性板材の汚れの防止を図りつつ、光透過性板材を容易に作製することができる。また、光透過性板材の上面と第１の金型とは、隙間が有るので、光透過性板材の上面を型締めしても傷を付けることや、割れが発生することがない。従って、傷や割れによる光の乱反射で光電変換装置の性能低下を防止することができる。
【００１９】
本願の第４の発明は、接着工程は、光透過性を有する接着剤で光電変換素子と光透過性板材とを接着することを特徴としたものである。
【００２０】
接着剤は光透過性を有しているので、受光部に付着したとしても光の入射を遮蔽することが防止できる。また、第１の金型が樹脂封止する際に、光透過性板材に当接したとしても、接着剤がクッションの役目をするので、型締めの際の圧力で、光透過性板材に割れが発生しにくい。
【００２１】
本願の第５の発明は、接着工程は、光電変換素子の受光部を除く範囲に接着剤を塗布して接着することを特徴としたものである。
【００２２】
接着剤は、光遮蔽性を有していても、光電変換素子の受光部を除く範囲に塗布するので、接着剤が受光部へ入射する光を阻害することが防止できる。また、第１の金型が樹脂封止する際に、光透過性板材に当接したとしても、接着剤がクッションの役目をするので、型締めの際の圧力で、光透過性板材に割れが発生しにくい。
【００２３】
本願の第６の発明は、第１の発明から第５の発明により製造された光電変換装置とすることで、光電変換素子の保護をする光透過性板材の汚れの防止が図れ、光透過性板材を容易に作製可能とすることで、製造コストを抑えることができる。
【００２４】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を図１から図６に基づいて説明する。まずは、本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法によって得られる光電変換装置を図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法によって得られる光電変換装置を説明する斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法によって得られる光電変換装置を説明する平面図である。
【００２５】
図１および図２に示すように光電変換装置１は、平面視して矩形状の基板２と、基板２にダイボンドされた光電変換素子３と、光電変換素子３の受光部３ａ側となる面に接着されたカバーガラス板４と、光電変換素子３を封止する樹脂部５とを備えている。
【００２６】
基板２は、ガラスエポキシ樹脂や、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂で形成されている。基板２には、外部の回路と電気的に接続するための、電極２ａが両端部に列状に設けられている。電極２ａは、光電変換素子３に設けられた端子３ｂとワイヤ６により接続されている。
【００２７】
光電変換素子３は、平面視して矩形状をしており、受光部３ａに入射した光量に応じた信号を出力する機能を有している。
【００２８】
カバーガラス板４は、光電変換素子３の受光部３ａ側となる面に接着剤７で接着されている。カバーガラス板４は、光を透過する光透過性板材として使用できればよいので、例えばアクリル系やシクロオレフィン系の透過樹脂部材でもよい。但し、青紫レーザを通過させる場合には、無反射膜等を施した、ほう珪酸ガラスとするのが望ましい。
【００２９】
接着剤７は、光透過性を有しており、シリコーン系のシリコーンレジンや、ガラス転位点（Ｔｇ）の低い熱硬化型のエポキシ樹脂などが使用できる。
【００３０】
樹脂部５は、カバーガラス板４の上面を露出させ、光電変換素子３を封止するようにカバーガラス板４の周囲に形成されている。樹脂部５は、光電変換装置１の周囲からの光が光電変換素子３の受光部３ａに入射して誤った信号を出力しないように光遮蔽性を有している。
【００３１】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を図１から図３に基づいて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する図であり、（ａ）は光電変換装置の断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大図である。
【００３２】
まず、基板２の所定の位置に、銀ペーストで光電変換素子３をダイボンドする。所定のサイズに裁断したカバーガラス板４を光電変換素子３の受光部３ａに合わせて載置する。
【００３３】
そして接着工程であるが、光透過性を有する接着剤７をカバーガラス板４の周囲面と光電変換素子３の上面との境目部分に塗布する（図２および図３（ｂ）参照）。そうすると接着剤７は、カバーガラス板４と光電変換素子３の上面との隙間に浸入する。接着剤７がカバーガラス板４と光電変換素子３の上面との隙間に浸入しても、光電変換素子３の受光部３ａよりカバーガラス板４の大きさを十分な広さとしているので、受光部３ａに付着することはない。また、受光部３ａに接着剤７が付着したとしても、接着剤７は光透過性を有しているので、受光部３ａへの光の入射量が減少するものの、完全に遮蔽することはない。
【００３４】
次に、型締め工程であるが、図３（ａ）に示すように光電変換素子３にカバーガラス板４を接着した状態のものを、上金型１０（第１の金型）および下金型１１（第２の金型）で型締めする。
【００３５】
上金型１０は、カバーガラス板４の上面に当接する当接面１０ａに、カバーガラス板４の上面の外周より狭く、光電変換素子３の受光部３ａより広い開口１０ｂが設けられた空間部１０ｃを備えている。上金型１０の当接面１０ａは、カバーガラス板４の上面になるべく当接する面積が少ない方が、型締めした際にカバーガラス板４の上面に傷を付けるおそれが少なくなるので、本実施の形態の上金型１０としては、開口１０ｂを光電変換素子３の受光部３ａより更に広くした空間部１０ｃとしている。なお、型締めした際にカバーガラス板４の上面に傷を付けるおそれがない場合では、上金型１０に空間部１０ｃを設ける必要はない。
【００３６】
下金型１１は、基板２を収納可能な形状に形成された凹部１１ａを有している。
【００３７】
このような上金型１０と下金型１１とを合わせ型締めして樹脂封止工程を行う。樹脂封止工程は、溶融した樹脂を型締めした上金型１０と下金型１１とのキャビティ１２へ充填する。溶融した樹脂は、上金型１０の当接面１０ａがカバーガラス板４の上面と密着しているのでカバーガラス板４の上面には浸入することができない。従って、カバーガラス板４の周囲に、光電変換素子３を封止するように基板２上に流れる。
【００３８】
そして上金型１０と下金型１１の熱により、樹脂が硬化して樹脂部５が形成され、図１および図２に示される光電変換装置１を得ることができる。
【００３９】
このように、上金型１０の当接面１０ａがカバーガラス板４の上面と密着しているので、溶融した樹脂が、カバーガラス板４の上面には浸入することができない。従って、遮光性を有する樹脂がカバーガラス板４の上面を付着して汚すことがないので、光電変換素子３の受光部３ａへの光の入射を阻害することが防止できる。
【００４０】
また、上金型１０の当接面１０ａがカバーガラス板４の上面に当接して型締めすることで圧力がかかっても、接着剤７がシリコーン系の軟らかいものや、ガラス転位点の低いエポキシ樹脂等であるとクッションの役目をするので、カバーガラス板４の割れやひびがつきにくい。
【００４１】
また、本実施の形態のカバーガラス板４は、光電変換素子３の受光部３ａより十分な広さとしているので、たとえ当接面１０ａの圧力でカバーガラス板４の上面に傷が入っても影響は少ない。
【００４２】
次に、本発明の他の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を図４に基づいて説明する。図４は、本発明の他の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する図であり、（ａ）は光電変換装置の断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＢ部拡大図である。なお図４においては、図３と同じ構成は同符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図４（ａ）および同図（ｂ）に示すように本発明の他の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法は、型締め工程において、型締めしたときにカバーガラス板４の上面に、樹脂封止に使用する樹脂のフィラ１６の外径より小さい隙間Ｓができるキャビティ１７とした上金型１５を用いることを特徴としている。本発明の他の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法では、樹脂部１８を形成する樹脂にはフィラが添加されたものを使用する。
【００４４】
上金型１５とカバーガラス板４の上面との隙間Ｓは、樹脂に含まれるフィラ１６の外径が３０μｍから６０μｍとすれば、２０μｍから５０μｍの範囲でフィラ１６の外径よりも狭くなるようにしている。
【００４５】
この上金型１５と下金型１１とで型締めして樹脂封止工程を行う。樹脂封止工程では、
溶融した樹脂をキャビティ１７に充填する。隙間Ｓをフィラ１６の外径より小さい隙間Ｓとなるようにしているので、隙間Ｓにはフィラ１６が浸入することができず、隙間Ｓに蓋をした状態となるので、フィラ１６が隙間Ｓに樹脂の浸入を止める。従って、カバーガラス板４の上面に樹脂が大量に浸入して受光部３ａの位置まで汚すことが防止できる。
【００４６】
溶融した樹脂がキャビティ１７に充填され、フィラ１６が隙間Ｓに蓋をした状態となるまでには少し樹脂が隙間Ｓへ浸入すると思われる。またフィラ１６がカバーガラス板４の周囲に隙間なく並べばよいが、部分的に欠落した状態となることもある。そうなると、その部分から少し樹脂が隙間Ｓへ浸入すると思われる。フィラ１６が隙間Ｓに蓋をした状態となるまでには少し樹脂が隙間Ｓへ浸入しても、フィラ１６がカバーガラス板４の周囲に隙間なく並ばずに、部分的に欠落した状態となっても光電変換素子３の受光部３ａへの光の入射を阻害しないよう、カバーガラス板４の広さを光電変換素子３の受光部３ａより十分な広さとするのが望ましい。
【００４７】
このように上金型１５とカバーガラス板４の上面との間に隙間Ｓがあるので、型締めした際に、カバーガラス板４の傷や割れの発生を防止できる。また、カバーガラス板４の上面に樹脂が大量に浸入して受光部３ａへの光の入射を阻害することが防止できるので、カバーガラス板４を容易に作製可能とすることで、製造コストを抑えることができる光電変換装置とすることができる。
【００４８】
次に、カバーガラス板４と光電変換素子３とを接着する接着剤の塗布について図５および図６に基づいて説明する。図５および図６は、カバーガラス板４と光電変換素子３とを接着する接着剤の塗布について説明する図である。
【００４９】
図２に示す光電変換装置１は、カバーガラス板４と光電変換素子３とを接着する接着剤７を、カバーガラス板４の周囲全体に塗布している。このように塗布するとカバーガラス板４と光電変換素子３との密着性を高めることができるが、カバーガラス板４の広さを受光部３ａに対して広くすることが困難な場合や、接着剤７の量を少なくする場合や、塗布工程を早く終了させたい場合など、図５に示すように必要最低限と思われる主要部分のみをポッティングで塗布することも可能である。このように接着剤７を塗布する場合には接着剤７は光透過性を有する必要はない。
【００５０】
また図６に示すように、型締めする際に、上金型のカバーガラス板４への圧力を軽減するために、カバーガラス板４の下面全体に塗布することで、接着剤７のクッションとしての役目を最大限に発揮させることができる。この場合の接着剤７は、受光部３ａも含む範囲で塗布することになるので、光透過性を有する必要がある。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明した。本実施の形態では、基板２に搭載された光電変換素子３を基板２の上側にした状態で、第１の金型である上金型１０，１５と、基板２の下側から第２の金型である下金型１１とを合わせて型締めをして樹脂封止工程を行っているが、上下を逆にして光電変換素子３が基板２の下側に位置した状態で、第１の金型を下金型として、第２の金型を上金型として樹脂封止工程を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、光電変換素子の保護をする光透過性板材の汚れの防止が図れ、光透過性板材を容易に作製可能とすることで、製造コストを抑えることができるので、例えば、カメラやＣＤドライブのセンサなどに用いられる光電変換装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法によって得られる光電変換装置を説明する斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法によって得られる光電変換装置を説明する平面図
【図３】本発明の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する図であり、（ａ）は光電変換装置の断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大図
【図４】本発明の他の実施の形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する図であり、（ａ）は光電変換装置の断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ部拡大図
【図５】カバーガラス板と光電変換素子とを接着する接着剤の塗布について説明する図
【図６】カバーガラス板と光電変換素子とを接着する接着剤の塗布について説明する図
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、従来の光電変換装置の製造方法を説明する図
【図８】他の従来の光電変換装置を説明する図
【符号の説明】
【００５４】
１  光電変換装置
２  基板
２ａ  電極
３  光電変換素子
３ａ  受光部
３ｂ  端子
４  カバーガラス板
５  樹脂部
６  ワイヤ
７  接着剤
１０  上金型
１０ａ  当接面
１０ｂ  開口
１０ｃ  空間部
１１  下金型
１１ａ  凹部
１２  キャビティ
１５  上金型
１６  フィラ
１７  キャビティ
１８  樹脂部
【図１】
2006229108.tif 000003
【図２】
2006229108.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006229108.tif 000009
【図８】
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