(57)【要約】【課題】センサチップの光検出部に異物が付着することを防止することができる光センサの製造方法を提供する。【解決手段】金型６０の上型６３の内壁面６５にフィルム７０を張り付ける（フィルム張付工程）。次に、ワーク５０を内部空間６２に配置し、フィルム７０のうち突出部６４の先端部６６に張り付いた一部を光検出部２３に接触させた状態でモールド樹脂３０を形成する（樹脂成形工程）。そして、フィルム７０がモールド樹脂３０及び光検出部２３に張り付いた状態となるように、ワーク５０を金型６０から取り外す（取り外し工程）。この後、フィルム７０のうち光検出部２３に張り付いた張り付き部７４を持ち上げ、張り付き部７４と光検出部２３との間に空間部７５を形成する（空間形成工程）。続いて、空間部７５に光透過性樹脂４０を注入することにより光検出部２３を光透過性樹脂４０で覆う（注入工程）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面（２１）とこの一面（２１）に露出するように形成された光検出部（２３）とを有するセンサチップ（２０）と、
前記センサチップ（２０）のうち前記光検出部（２３）が露出するように前記センサチップ（２０）の一部を覆うモールド樹脂（３０）と、
前記モールド樹脂（３０）から露出した前記光検出部（２３）を覆う光透過性樹脂（４０）と、を備えた光センサの製造方法であって、
前記センサチップ（２０）を含んだワーク（５０）を用意する一方、前記ワーク（５０）が配置される内部空間（６２）を有すると共に前記ワーク（５０）のうち前記センサチップ（２０）の光検出部（２３）に対応する部分が突出した突出部（６４）を有する金型（６０）を用意する準備工程と、
前記金型（６０）のうち前記センサチップ（２０）の一面（２１）に対向すると共に前記突出部（６４）を含んだ内壁面（６５）にフィルム（７０）を張り付けるフィルム張付工程と、
前記ワーク（５０）を前記内部空間（６２）に配置すると共に、前記フィルム（７０）のうち前記突出部（６４）の先端部（６６）に張り付いた一部を前記光検出部（２３）に接触させた状態で、前記内部空間（６２）に樹脂材料を注入及び硬化することにより前記モールド樹脂（３０）を形成する樹脂成形工程と、
前記フィルム（７０）が前記モールド樹脂（３０）及び前記光検出部（２３）に張り付いた状態となるように、前記モールド樹脂（３０）を含んだワーク（５０）を前記金型（６０）から取り外す取り外し工程と、
前記取り外し工程の後、前記フィルム（７０）のうち前記光検出部（２３）に張り付いた張り付き部（７４）を持ち上げることにより、当該張り付き部（７４）と前記光検出部（２３）との間に空間部（７５）を形成する空間形成工程と、
前記空間形成工程の後、前記空間部（７５）に前記光透過性樹脂（４０）を注入することにより前記光検出部（２３）を前記光透過性樹脂（４０）で覆う注入工程と、
を含んでいることを特徴とする光センサの製造方法。
【請求項２】
前記空間形成工程では、前記空間部（７５）が真空になるように、前記張り付き部（７４）を持ち上げることを特徴とする請求項１に記載の光センサの製造方法。
【請求項３】
前記空間形成工程では、吸着器（８０）によって前記張り付き部（７４）を吸着すると共に当該吸着器（８０）を持ち上げることにより前記張り付き部（７４）を持ち上げ、
前記注入工程では、前記吸着器（８０）の中に配置した注入器（８１）で前記張り付き部（７４）を貫通させると共に前記注入器（８１）から前記空間部（７５）に前記光透過性樹脂（４０）を注入することを特徴とする請求項１または２に記載の光センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、センサチップの光検出部が露出するようにセンサチップがモールド樹脂で封止された光センサの製造方法が、例えば特許文献１で提案されている。
【０００３】
具体的には次のように光センサを製造する。まず、センサチップやリードフレーム等を用意し、リードフレームにセンサチップを実装したワークを用意する。また、上型と下型とで構成された金型を用意する。上型は当該上型のうち光検出部に対応する部分が下型側に突出した突出部を有している。さらに、上型は複数の吸着孔を有している。
【０００４】
続いて、ワークを下型の上に乗せると共に、ワークと上型との間に緩衝材としてのフィルムを介在させる。そして、上型の吸着孔を介して上型の突出部とセンサチップとの間に介在するフィルムを当該上型の内壁面に吸着させることで、フィルムを上型の内壁面に張り付ける。
【０００５】
この後、上型と下型とを組み合わせると共に、上型の突出部に張り付いたフィルムをセンサチップの光検出部に接触させる。この状態で金型の内部空間にモールド樹脂を導入して硬化する。そして、モールド樹脂及びセンサチップからフィルムを剥がす。このようにして、センサチップのうちフィルムが接触した部分がモールド樹脂から露出した構造が得られる。
【０００６】
光センサは光検出部で光の照度を検出し出力する構造になっているため、光検出部に異物が付着すると出力誤差が生じ商品性が損なわれる。このため、モールド樹脂から露出している光検出部の上に光透過性部材を形成する。これにより、光検出部への異物付着を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−６６６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術では、モールド樹脂からフィルムを剥がしてからセンサチップの光検出部を光透過性部材で覆うまでの期間、当該光検出部はモールド樹脂から露出した状態になっている。このため、この期間に光検出部にフィルムの残骸やモールド樹脂のバリ等の異物が付着する可能性が高いという問題がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、センサチップの光検出部が露出するようにセンサチップがモールド樹脂で封止された構造を製造するに際し、センサチップの光検出部に異物が付着することを防止することができる光センサの製造方法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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面（２１）とこの一面（２１）に露出するように形成された光検出部（２３）とを有するセンサチップ（２０）と、センサチップ（２０）のうち光検出部（２３）が露出するようにセンサチップ（２０）の一部を覆うモールド樹脂（３０）と、モールド樹脂（３０）から露出した光検出部（２３）を覆う光透過性樹脂（４０）と、を備えた光センサの製造方法であって、以下の点を特徴としている。
【００１１】
まず、センサチップ（２０）を含んだワーク（５０）を用意する一方、ワーク（５０）が配置される内部空間（６２）を有すると共にワーク（５０）のうちセンサチップ（２０）の光検出部（２３）に対応する部分が突出した突出部（６４）を有する金型（６０）を用意する（準備工程）。
【００１２】
続いて、金型（６０）のうちセンサチップ（２０）の一面（２１）に対向すると共に突出部（６４）を含んだ内壁面（６５）にフィルム（７０）を張り付ける（フィルム張付工程）。
【００１３】
次に、ワーク（５０）を内部空間（６２）に配置すると共に、フィルム（７０）のうち突出部（６４）の先端部（６６）に張り付いた一部を光検出部（２３）に接触させた状態で、内部空間（６２）に樹脂材料を注入及び硬化することによりモールド樹脂（３０）を形成する（樹脂成形工程）。
【００１４】
そして、フィルム（７０）がモールド樹脂（３０）及び光検出部（２３）に張り付いた状態となるように、モールド樹脂（３０）を含んだワーク（５０）を金型（６０）から取り外す（取り外し工程）。
【００１５】
この後、フィルム（７０）のうち光検出部（２３）に張り付いた張り付き部（７４）を持ち上げることにより、当該張り付き部（７４）と光検出部（２３）との間に空間部（７５）を形成する（空間形成工程）。
【００１６】
さらに、空間部（７５）に光透過性樹脂（４０）を注入することにより光検出部（２３）を光透過性樹脂（４０）で覆う（注入工程）ことを特徴とする。
【００１７】
これによると、モールド樹脂（３０）を形成した後にフィルム（７０）がモールド樹脂（３０）及び光検出部（２３）に残されるようにワーク（５０）を金型（６０）から取り外している。また、ワーク（５０）に残されたフィルム（７０）を持ち上げているので、光検出部（２３）は光透過性樹脂（４０）で覆われるまでフィルム（７０）で保護された状態となる。したがって、センサチップ（２０）の光検出部（２３）に異物が付着することを防止することができる。
【００１８】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態において製造される光センサの断面図である。
【図２】図１に示された光センサの製造工程のうち準備工程を示した図である。
【図３】図２に続くフィルム張付工程を示した図である。
【図４】図３に続く取り外し工程を示した図である。
【図５】図４に続く空間形成工程を示した図である。
【図６】図５に続く注入工程を示した図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る空間形成工程を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で製造される光センサは、自動車のテールライトやヘッドライトを自動点消灯させるオートライトシステムに適用されるものである。
【００２２】
まず、本実施形態で製造される光センサの構造について説明する。図１に示されるように、光センサは、リードフレーム１０、センサチップ２０、モールド樹脂３０、及び光透過性樹脂４０を備えて構成されている。
【００２３】
リードフレーム１０は、センサチップ２０と外部とを電気的に接続するための金属製の端子部品である。このようなリードフレーム１０は、アイランド部１１と、複数の外部接続端子１２と、を有している。
【００２４】
アイランド部１１は、センサチップ２０が実装された板状の部分である。また、複数の外部接続端子１２は、センサチップ２０と外部とを接続するための端子部分である。複数の外部接続端子１２は、一部がモールド樹脂３０から露出するように当該モールド樹脂３０にインサート成形されている。
【００２５】
センサチップ２０は、自動車の前方や上方から照射される光を検出する素子である。センサチップ２０は、一面２１とこの一面２１の反対側の他面２２とを有する板状の半導体基板に基づいて形成されたものである。
【００２６】
また、センサチップ２０は、一面２１に露出するように形成された光検出部２３を有している。光検出部２３は、受光した光の強度（明るさ）を検出するフォトダイオードとして構成されている。
【００２７】
さらに、センサチップ２０は、光検出部２３の周囲の領域に光検出部２３の検出信号を増幅する増幅回路を有している。したがって、センサチップ２０は、フォトダイオードで車両の前方や上方から照射される光を検出すると共に当該光の強度を増幅回路で増幅したセンサ信号を外部に出力する。
【００２８】
このようなセンサチップ２０は、他面２２が接着剤２４を介してリードフレーム１０のアイランド部１１に固定されている。また、センサチップ２０の一面２１には上記の増幅回路に電気的に接続された図示しないパッドが複数形成されている。そして、各パッドとリードフレーム１０の各外部接続端子１２とがボンディングワイヤ２５を介して電気的に接続されている。
【００２９】
本実施形態では、センサチップ２０は外部接続端子１２とは独立したアイランド部１１に形成されているが、アイランド部１１と外部接続端子１２の一部が共通であっても構わない。
【００３０】
モールド樹脂３０は、センサチップ２０の一部及びリードフレーム１０の一部を封止した封止部材である。具体的には、モールド樹脂３０は、センサチップ２０のうち光検出部２３が露出するようにセンサチップ２０の一部を覆うと共に、各外部接続端子１２の一部が露出するようにリードフレーム１０を覆っている。したがって、モールド樹脂３０は、センサチップ２０の一面２１側に凹部３１を有しており、この凹部３１の底部からセンサチップ２０の光検出部２３を露出させている。モールド樹脂３０の材料として、例えばエポキシ樹脂が採用される。
【００３１】
光透過性樹脂４０は、モールド樹脂３０から露出した光検出部２３を覆うことにより当該光検出部２３を保護する保護部材である。光透過性樹脂４０は、モールド樹脂３０の凹部３１に配置されている。光透過性樹脂４０は、例えばゲル材料で構成されている。以上が、光センサの全体構成である。
【００３２】
次に、上記の構成の光センサを製造する方法について説明する。まず、準備工程を行う。具体的には、図２に示されるように、センサチップ２０及びリードフレーム１０を用意し、リードフレーム１０のアイランド部１１にセンサチップ２０を接着剤２４で固定したワーク５０を用意する。
【００３３】
また、金型６０を用意する。金型６０として、センサチップ２０を含んだワーク５０が配置される下型６１と、この下型６１に組み合わされることで下型６１との間に内部空間６２を形成する上型６３と、を有して構成されたものを用意する。
【００３４】
ここで、上型６３として、モールド樹脂３０に凹部３１を形成すると共にセンサチップ２０の光検出部２３を露出させるための突出部６４が設けられたものを用意する。突出部６４は、上型６３の内壁面６５のうちセンサチップ２０の光検出部２３に対応する部分が凸状に突出した部分である。また、上型６３に図示しない複数の吸着孔が設けられたものを用意する。
【００３５】
続いて、フィルム張付工程を行う。本工程では、図２に示されるように、ワーク５０と上型６３との間に緩衝材としてのフィルム７０を介在させる。具体的には、ロール状に巻回されたフィルム７０を送出機構７１によって上型６３とワーク５０下型６１との間に位置するワーク５０の上に送り出し、送り出したフィルム７０を巻取機構７２によって巻き取る。
【００３６】
そして、図示しない吸引装置を動作させて上型６３の吸着孔を介して上型６３の突出部６４とセンサチップ２０との間に介在するフィルム７０を上型６３の内壁面６５に吸着させる。このようにして、上型６３のうちセンサチップ２０の一面２１に対向すると共に突出部６４を含んだ内壁面６５にフィルム７０を張り付ける。
【００３７】
この後、図３に示されるように、上型６３と下型６１とを組み合わせて金型締めを行う。これにより、ワーク５０を内部空間６２に配置すると共に、フィルム７０のうち突出部６４の先端部６６に張り付いた一部を光検出部２３に接触させる。また、吸引装置によるフィルム７０の吸引を停止する。この状態で、樹脂成形工程を行う。すなわち、金型６０の内部空間６２に図示しないゲート部から樹脂材料を注入及び硬化することにより、モールド樹脂３０を形成する。
【００３８】
次に、取り外し工程を行う。すなわち、図４に示されるように、フィルム７０がモールド樹脂３０及び光検出部２３に張り付いた状態となるように、モールド樹脂３０を含んだワーク５０を金型６０から取り外す。言い換えると、金型６０の取り外しの際に、モールド樹脂３０からフィルム７０を剥がさない。
【００３９】
続いて、空間形成工程を行う。本工程では、図５に示されるように、吸着器としての管状の真空チューブ８０によってフィルム７０のうち光検出部２３に張り付いた張り付き部７４を吸着すると共に当該真空チューブ８０を持ち上げることにより当該張り付き部７４を持ち上げる。本実施形態では、張り付き部７４をモールド樹脂３０の凹部３１の開口端まで持ち上げる。これにより、張り付き部７４と光検出部２３との間に空間部７５を形成する。
【００４０】
また、本実施形態では、空間部７５が真空になるように、真空チューブ８０で張り付き部７４を持ち上げる。真空チューブ８０の内部には、注入器としてのディスペンサ８１が内蔵されている。つまり、真空チューブ８０とディスペンサ８１が一体化されたものを用いる。
【００４１】
空間形成工程の後、注入工程を行う。具体的には、図６に示されるように、真空チューブ８０の中に配置したディスペンサ８１で張り付き部７４を貫通させると共に、ディスペンサ８１から空間部７５に光透過性樹脂４０を注入する。上述のように、空間部７５は真空になっているので、空間部７５と空間部７５の外との気圧差を利用して空間部７５に光透過性樹脂４０を注入することができる。また、空間部７５には空間部７５の外の空気が入り込まないので、空間部７５に異物が入り込むことを防止することができる。このようにして、空間部７５に光透過性樹脂４０を注入することにより光検出部２３を光透過性樹脂４０で覆う。
【００４２】
この後、張り付き部７４から真空チューブ８０及びディスペンサ８１を取り外し、モールド樹脂３０からフィルム７０を取り外すことにより、図１に示された光センサが完成する。なお、フィルム７０のうちの使用済みの部分を送出機構７１及び巻取機構７２によって送り出し及び巻き取るようにすれば、連続して光センサを製造することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態では、モールド樹脂３０を成形した後にモールド樹脂３０にフィルム７０を残し、フィルム７０のうち光検出部２３に張り付いた張り付き部７４を持ち上げて空間部７５に光透過性樹脂４０を注入することが特徴となっている。これにより、光検出部２３は光透過性樹脂４０で覆われるまでフィルム７０で覆われた状態となる。特に、空間部７５を真空状態にしているので、光検出部２３は空気にも触れることがない。したがって、センサチップ２０の光検出部２３にフィルム７０の残骸やモールド樹脂３０のバリ等の異物が付着することを防止することができる。また、光センサの光検出部２３には光を遮る異物が付着しないので、異物が光センサの光検出に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００４４】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、真空チューブ８０が特許請求の範囲の「吸着器」に対応し、ディスペンサ８１が特許請求の範囲の「注入器」に対応する。
【００４５】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図７に示されるように、空間形成工程では、張り付き部７４をモールド樹脂３０の凹部３１の底部と開口端との間の範囲の高さに持ち上げる。この状態で、外部から空間部７５に通じる図示しない孔を張り付き部７４に設けることで空間部７５に空気を導入する。これにより、張り付き部７４をモールド樹脂３０の開口端にまで持ち上げることができる。この後、注入工程を行う。
【００４６】
本実施形態では、空間部７５に空気が入ることになるが、例えば、クリーンルーム、クリーンブースのような異物が少ない環境で孔を形成すれば、異物が入り込む可能性は低くなる。また、空間部７５に光透過性樹脂４０を導入する際に、空間部７５の空気は孔から外部に抜けていくので、空間部７５に光透過性樹脂４０を導入できないということはない。以上のように空間部７５及び光透過性樹脂４０を形成することもできる。
【００４７】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された光センサの製造方法は一例であり、上記で示した手段に限定されることなく、本発明を実現できる他の手段を実行することもできる。例えば、取り外し工程においてフィルム７０を切断しても良い。
【００４８】
また、ディスペンサ８１は真空チューブ８０に内蔵されていなくても良い。したがって、真空チューブ８０で張り付き部７４を持ち上げた後に、真空チューブ８０とは別体とされたディスペンサ８１を用いて空間部７５に光透過性樹脂４０を注入しても良い。もちろん、真空チューブ８０及びディスペンサ８１は光透過性樹脂４０を注入するためのツールの一例であり、他の装置を用いても構わない。
【００４９】
さらに、光センサの構成は上記に限られない。例えば、リードフレーム１０にＩＣチップ等の他の電子部品が実装されていても良い。
【符号の説明】
【００５０】
４０  光透過性樹脂
５０  ワーク
６０  金型
６２  内部空間
６４  突出部
６５  内壁面
６６  先端部
７０  フィルム
７４  張り付き部
７５  空間部
【図１】
2015201532.tif 000003
【図２】
2015201532.tif 000004
【図３】
2015201532.tif 000005
【図４】
2015201532.tif 000006
【図５】
2015201532.tif 000007
【図６】
2015201532.tif 000008
【図７】
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