(57)【要約】【課題】大型化を最小限にしながら検出距離を長くすることができ、同時に高い信頼性が得られる光電センサを提供する。【解決手段】本発明に係る光電センサは、検出領域から受けた光を電気信号に変換するベアチップＩＣからなる受光素子１１と、受光素子１１がフリップチップ実装により実装され、受光素子１１の受光領域に検出領域からの光を導く貫通孔４２が設けられた配線基板４１と、受光素子１１の受光領域を覆って受光素子１１と配線基板４１との間に充填された透光性の樹脂３１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域から受けた光を電気信号に変換する受光素子を構成するベアチップＩＣと、
前記ベアチップＩＣがフリップチップ実装により実装され、前記ベアチップＩＣの受光領域に検出領域からの光を導く貫通孔が設けられた配線基板と、
前記ベアチップＩＣの受光領域を覆って前記ベアチップＩＣと配線基板との間に充填された透光性の樹脂と、を備えた光電センサ。
【請求項２】
前記透光性の樹脂にはフィラーが添加されており、前記フィラーの添加量は、前記樹脂と前記フィラーとの合計重量の６０パーセント以下である、請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記透光性の樹脂は、光の波長が４５０ｎｍから８００ｎｍの領域で、光の透過率が５５パーセント以上である、請求項１に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記透光性の樹脂は、ガラス転移点が１００℃以上であり、ガラス転移点以下での線膨張係数が６０ｐｐｍ／℃以下である、請求項１から３のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項５】
前記透光性の樹脂がバンドパス機能を有する、請求項１から４のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項６】
前記配線基板の貫通孔の内壁は金属めっきされている、請求項１から５のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項７】
前記配線基板の貫通孔の内径に適合する突起を有するレンズをさらに備え、
該レンズは、前記貫通孔に前記突起を挿入した状態で固定されている、請求項１から６のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項８】
外面を覆う筐体をさらに有し、
前記筐体には前記ベアチップＩＣの受光部に光を導くレンズが設けられている、請求項１から７のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項９】
光ファイバの先端が嵌合される凹部と、前記配線基板の貫通孔の内径に適合する突起とを有する光ファイバ差込みガイドをさらに備え、
該光ファイバ差込みガイドは、前記貫通孔に前記突起を挿入した状態で固定されている、請求項１から８のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項１０】
前記配線基板の貫通孔の周囲には、光ファイバの端部が嵌合される座繰部が設けられている、請求項１から６のいずれかに記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配線基板に実装された受光素子を備えた光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検出領域に向けて投光された検出光を受光することで、検出領域における検出対象物の有無などを検出する光電センサが用いられている。光電センサは、検出領域からの検出光を受光する受光素子と、その受光素子に検出光を集光するレンズとを備えている。
【０００３】
図１８および図１９は、従来の光電センサの構造を示す断面図である。図１８は、受光素子１１を配線基板４１の表面に直接実装するＣＯＢ（chip on board）実装した場合を示している。ここで、配線基板４１と受光素子１１とは、ワイヤ８１により電気的に接続され、ワイヤ８１は樹脂７１により被覆される。
【０００４】
配線基板４１の裏面には、ＳＭＤ（surface mount device）５１などの電子部品が実装されている。また、受光素子１１の受光部１２に対向して、レンズ６１が配置されている。
【０００５】
図１９に示す光電センサにおいては、受光素子１１を含むパッケージを半田などにより配線基板４１に実装した場合を示している。受光素子１１は、インターポーザ２１の表面にＣＯＢ実装され、受光素子１１およびインターポーザ２１の表面は検出光を透過することができる透明の樹脂７１にて被覆されている。インターポーザ２１の電極と配線基板４１の電極とが半田で接続されている。このパッケージも配線基板４１の表面側に実装されている。
【０００６】
図２０は、従来の光電センサの構造を示す分解斜視図である。図２０に示すように、上述のような構造の、受光素子１１が実装された配線基板４１は、レンズ６１が設けられた表面側ケース１０１と裏面側ケース１０２とで構成された筐体に収納される。この配線基板４１の電極には、コード１１１が接続される。
【０００７】
このような光電センサの一例を示したものとして、特許文献１（特開２０００−３２２９９０号公報）および特許文献２（特開２００２−２５２３５７号公報）がある。特許文献１には、回路基板に光電素子をフリップチップ実装した光電センサが記載されている。特許文献２には、ＭＩＤ（射出成型回路部品）に光電素子をフリップチップ実装した受光素子パッケージが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３２２９９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、検出距離が長く、位置決め精度に優れ、かつ薄型の光電センサへの需要が高まっている。一般的に、検出距離を長くするには、有効径が大きなレンズを用いて、受光する光の量を増加させることが考えられる。
【０００９】
しかし、一般的な光電センサに用いることができるレンズの開口数には制限がある。そのため、レンズの有効径を大きくするとそれに伴なって焦点距離も長くなる。焦点距離が長くなると、レンズと受光素子との距離を遠ざける必要がある。レンズと受光素子とを遠ざけるためには、回路基板もレンズから遠ざける必要があるため、光電センサの厚みが増してしまう。そのため、検出距離を長くすることと、光電センサを薄型化することとを両立させることが困難であった。
【００１０】
そこで発明者らは、従来は配線基板４１の表面側（レンズ６１の側）に実装されていた受光素子１１を貫通孔を設けた配線基板４１の裏面側に配置することで、配線基板４１の位置を変更することなく、レンズ６１と受光素子１１との距離を遠ざけることを案出した。これにより、光電センサの厚みを変更することなく、より有効径が大きいレンズを使用することが可能となるので、薄型で検出距離が長い光電センサを構成することができる。
【００１１】
その一方、光電センサに求められる条件は、年々厳しくなっており、特に長期的な高い信頼性が強く求められている。上記のような、高い信頼性への要求は、薄型の光電センサにおいても同様である。
【００１２】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大型化を最小限にしながら検出距離を長くすることができ、同時に高い信頼性が得られる光電センサ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】
【００１３】
この発明に基づいた光電センサに従えば、検出領域から受けた光を電気信号に変換する受光素子を構成するベアチップＩＣと、上記ベアチップＩＣがフリップチップ実装により実装され、上記ベアチップＩＣの受光領域に検出領域からの光を導く貫通孔が設けられた配線基板と、上記ベアチップＩＣの受光領域を覆って上記ベアチップＩＣと配線基板との間に充填された透光性の樹脂とを備えている。
【００１４】
上記光電センサにおいて好ましくは、上記透光性の樹脂にはフィラーが添加されており、上記フィラーの添加量は、上記樹脂と上記フィラーとの合計重量の６０パーセント以下である。
【００１５】
上記光電センサにおいて好ましくは、上記透光性の樹脂は、光の波長が４５０ｎｍから８００ｎｍの領域で、光の透過率が５５パーセント以上である。
【００１６】
上記光電センサにおいて好ましくは、上記透光性の樹脂は、ガラス転移点が１００℃以上であり、ガラス転移点以下での線膨張係数が６０ｐｐｍ／℃以下である。
【００１７】
上記光電センサにおいて好ましくは、上記透光性の樹脂がバンドパス機能を有する。
上記光電センサにおいて好ましくは、上記配線基板の貫通孔の内壁は金属めっきされている。
【００１８】
上記光電センサにおいて好ましくは、上記配線基板の貫通孔の内径に適合する突起を有するレンズをさらに備え、該レンズは、上記貫通孔に上記突起を挿入した状態で固定されている。
【００１９】
上記光電センサにおいて好ましくは、外面を覆う筐体をさらに有し、上記筐体には上記ベアチップＩＣの受光部に光を導くレンズが設けられている。
【００２０】
上記光電センサにおいて好ましくは、光ファイバの先端が嵌合される凹部と、上記配線基板の貫通孔の内径に適合する突起とを有する光ファイバ差込みガイドをさらに備え、該光ファイバ差込みガイドは、上記貫通孔に上記突起を挿入した状態で固定されている。
【００２１】
上記光電センサにおいて好ましくは、上記配線基板の貫通孔の周囲には、光ファイバの端部が嵌合される座繰部が設けられている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る光電センサによると、大型化を最小限にしながら検出距離を長くすることができ、同時に高い信頼性が得られる光電センサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明に基づいた各実施の形態における光電センサの構造について、図を参照しながら説明する。各実施の形態において、共通する構造には同じ参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２４】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る実施の形態１について、図１から図８を参照して説明する。ここで、図１は、本実施の形態における光電センサおよび従来の光電センサの構造を示す断面図であり、図２は、透光性の樹脂に添加するフィラーの量を変化させた場合の、波長と透過率との関係を示すグラフであり、図３は、本実施の形態の光電センサの製造工程を示す断面工程図であり、図４は、樹脂の注入工程を示す断面図であり、図５は、本実施の形態の光電センサの製造工程を示すフローチャートである。
【００２５】
本実施の形態の光電センサは、図１（ｃ）に示すように、検出領域から受けた光を電気信号に変換するベアチップＩＣからなる受光素子１１と、受光素子１１がフリップチップ実装により実装され、受光素子１１の受光領域に検出領域からの光を導く貫通孔４２が設けられた配線基板４１と、受光素子１１の受光領域を覆って受光素子１１と配線基板４１との間に充填された透光性の樹脂３１とを備えている。
【００２６】
レンズ６１は、無色透明または有色透明の樹脂で構成される。レンズ６１は、検出領域からの検出光を受光素子１１の受光部１２に集光する。投光部はここでは図示しないが、光電センサと一体または別体で構成される。
【００２７】
配線基板４１は、着色されたガラス繊維強化エポキシ樹脂などの透光性を有さない材料で構成されている。配線基板４１はその他の材料で構成されていても良い。
【００２８】
受光素子１１にレンズ６１で集光された検出光を導くため、配線基板４１には貫通孔４２が設けられている。配線基板４１の表面側（レンズ６１の側）には、ＳＭＤ５１などの電子部品が実装されている。配線基板４１の裏面側には、電極が設けられている。
【００２９】
受光素子１１はベアチップＩＣで構成され、その一部には受光部１２が設けられている。受光部１２に入射する光に応じて、受光素子１１は電気信号を生成することができる。受光素子１１の配線基板４１に対向する面には、金バンプ１３が設けられている。配線基板４１の電極と受光素子１１の金バンプ１３とが半田４５により電気的に接続されている。
【００３０】
配線基板４１と受光素子１１との間には、半田４５および金バンプ１３の厚みに相当する隙間があるが、その隙間には、アンダーフィル樹脂として、透光性の樹脂３１が充填されている。この樹脂３１は、受光素子１１の受光部１２の表面も覆うように設けられている。
【００３１】
樹脂３１は透光性を有するので受光部１２の表面を覆っても検出領域からの光を受光部に導くことができる。また、受光部１２の表面に何らの膜も設けられていない場合には、薄膜吸収効果により受光性能が低下する恐れがあるが、透光性の樹脂３１で覆うことにより、この影響を回避することができる。また、光電センサが多く用いられる環境として、高温・低温・高湿度の環境が想定されるが、受光部１２の表面を透光性の樹脂３１で覆うことにより、それらに対する耐候性が向上する。耐薄膜吸収および保護膜としての透光性の樹脂３１は、アンダーフィル樹脂を兼ねているので、それを設けるために特別の工程が増加することもない。
【００３２】
ここで、アンダーフィル樹脂の最も重要な機能は、配線基板４１と受光素子１１との結合を強固にして、両者が熱膨張収縮を繰り返した場合でも、金バンプ１３や半田４５などで構成される接続部に大きな応力が加わることを回避し、長期的な信頼性を向上させることである。そのためには、アンダーフィル樹脂としての透光性の樹脂３１には所定の性能が要求される。その一方、樹脂３１は、受光部１２の表面も覆うように設けられるので、所定の透光性を確保しなければならない。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、樹脂３１として特定の性能を有する樹脂材料を用い、樹脂３１に特定量のフィラーを添加することによりこれを達成している。本実施の形態では、あくまでも一例であるが、シリカの粉末からなるフィラーを、樹脂３１とフィラーとの合計重量の５５％の重量となるように添加している。これにより、配線基板４１と受光素子１１との接合の信頼性を向上させるとともに、必要な透光性を確保している。
【００３４】
ここで、一般的にＦＡ（Factory Automation）に用いられる光電センサにおいて、透光性の樹脂３１に要求される性能は次のとおりである。透光性を確保するため、光の波長が４５０ｎｍから８００ｎｍの領域で光の透過率が５５％以上であることが好ましい。さらに長い検出距離が要求される場合には、７０％以上であることがより好ましい。また、透光性の樹脂のガラス転移点は１００℃以上が好ましく、１２０℃以上であればより好ましい。さらに、ガラス転移点以下での線膨張係数（ＣＴＥ１）が、６０ｐｐｍ／℃以下が好ましく、４５ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。
【００３５】
透光性の樹脂に添加するフィラーの量を変化させた場合の、波長と透過率との関係を示すグラフである図２を参照すると、波長が４５０ｎｍから８００ｎｍの領域における光透過率を５５％以上とするためには、フィラー量は６０％以下とする必要がある。図２ではフィラーとしてシリカを用い、透光性の樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合を示している。
【００３６】
ガラス転移点が１００℃以上とするためには、そのようなグレードの樹脂を用いればよい。このとき、ＣＴＥ１を６０ｐｐｍ／℃以下とすることが好ましいが、そのような特性は、たとえば次の組成により実現できる。ベンゼン環を持たない一般的なエポキシ樹脂で、硬化剤を酸無水系とする樹脂において、シリカからなるフィラーを３０％以上混合させる。これによりＣＴＥ１が６０ｐｐｍ／℃以下とすることができる。
【００３７】
樹脂３１の線膨張係数は、配線基板４１の線膨張係数と、受光素子１１の線膨張係数とに近似していることが好ましい。樹脂３１のフィラーの混合量が３０％未満であると、線膨張係数が大きくなり、一般的なＦＡ環境下での光電センサの信頼性の確保が困難となる。ここで、一般的なＦＡ環境で要求される信頼性とは、たとえば、−２０℃および６０℃の条件を繰り返し与えるヒートサイクル試験で５００サイクル以上経過しても、受光素子と配線基板との間にオープン不良が生じないことを言う。
【００３８】
上記のような特性の透光性の樹脂３１を、受光素子１１と配線基板４１との間に充填し、この樹脂３１により受光部１２の表面を覆うことにより、受光素子１１のフリップチップ実装の信頼性向上と、受光部１２の信頼性向上と、薄膜吸収の課題の解決とを同時に達成することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態の光電センサ（図１（ｃ））と従来のパッケージ構造を用いた受光素子１１を配線基板４１の表面側に実装した場合（図１（ａ））と、ＣＯＢ構造を用いて受光素子１１を配線基板４１の表面側に実装した場合（図１（ｂ））とを比較する。
【００４０】
本実施の形態では、配線基板４１の裏面側に受光素子１１を実装し、配線基板４１の貫通孔４２を介して受光素子１１に検出光を導いた。図１から明らかなように、配線基板４１の位置を変更することなく、レンズ６１との距離Ｌを大きくすることができる。これにより、大型化を防止しながら有効径が大きいレンズ６１を採用することができる。その結果、受光素子１１に入射する光量が増すので、検出距離を長くすることができる。
【００４１】
なお、投光部から射出された検出光は、検出領域に位置する検出対象物１で反射し、受光素子１１に入射する。この受光素子１１からの電気信号により、検出対象物１の有無などを検出することができる。
【００４２】
検出対象物１の有無を検出する方法として、投光部を検出対象物の反対側に設け、検出対象物１による検出光の遮蔽の有無を受光素子１１で検出するようにしてもよい。
【００４３】
次に、図３を用いて本実施の形態の光電センサの製造工程について説明する。図３においては、上側が裏面側、下側が表面側（レンズに対向する側）である。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、配線基板４１には予め、配線パターンとそれに接続された電極とを設けておく。併せて、配線基板４１には、貫通孔４２を設けておく。この状態で電極に半田４５を塗布する。半田４５の塗布は半田印刷法の他、ディスペンス方式、転写方式などにより行なう。
【００４５】
図３（ｂ）に示すように、半田４５と、受光素子１１の金バンプ１３とが接触するように両者を対向配置させる。このとき、貫通孔４２と受光素子１１の受光部１２とが対応するように配置する。
【００４６】
図３（ｃ）に示すように、その状態で所定温度に加熱しリフロを行なう。リフロにより、半田４５が溶融して、半田４５と金バンプ１３とが接続される。ここでは、半田と金バンプとを接合したが、配線基板４１側および受光素子１１側を両方半田で構成したり、両方金で構成しても良い。両方半田で構成した場合には、熱圧着接合法を用いることもできる。また、両方を金で構成した場合には、超音波接合法または熱圧着接合法を用いることもできる。
【００４７】
この状態では、半田４５と金バンプ１３との厚みにより、受光素子１１と配線基板４１との間には隙間が存在している。
【００４８】
図３（ｄ）に示すように、受光素子１１の外周部から樹脂３１を滴下し、上述の隙間に注入する。このとき、受光素子１１の受光部１２の表面にも樹脂３１が行き渡るようにする。図４に示すように、樹脂３１は、配線基板４１の貫通孔４２から注入するようにしてもよい。
【００４９】
図５は、本実施の形態の光電センサの製造工程をより詳しく説明したものである。ここで、図５に示すように、まず配線基板４１の裏面側に半田印刷を行なう。次に、裏面側に図１および図３では図示していないＳＭＤを必要に応じて実装する。続いて、裏面側に、受光素子１１をフリップチップ実装する。その後、リフロを行ない、上述の工程でアンダーフィル樹脂を塗布する。
【００５０】
次に、配線基板４１の表面側の工程に移り、裏面側と同様にＳＭＤ実装およびフリップチップ実装を必要に応じて行なう。これにより、両面に電子部品が実装された配線基板４１を作製することができる。
【００５１】
図６は、電子部品を実装した配線基板を筐体に組み付ける工程を示すフローチャートであり、図７は、同分解斜視図である。
【００５２】
図６に示すように、まず配線基板４１の電極に、コード１１１を半田付け等により接続する。次に表面側ケース１０１と裏面側ケース１０２とで構成された筐体の内部に配線基板４１を位置させる。このとき、図７に示すように、配線基板４１の貫通孔４２が表面側ケース１０１に対向するように配線基板４１を配置する。
【００５３】
表面側ケース１０１にレンズ６１を取り付ける。表面側ケース１０１と裏面側ケース１０２とを一体に成型して光電センサが完成する。
【００５４】
なお、貫通孔４２を設ける方法としては、ドリル加工、レーザ加工、エッチング加工などを用いることができる。貫通孔４２の内壁は、光の拡散を防ぎ、集光度を向上させるために凹凸を極力減らすことが望ましい。特に、樹脂基板を使用する場合には、加工時に凹凸が発生しやすい。
【００５５】
そこで、図８に示すように、貫通孔４２の内周面にめっきにより金属膜４３を設けるようにしても良い。これにより、凹凸を減らすことができる。その結果、光の拡散を防ぐことができ、集光度が向上する。
【００５６】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について、図９から図１３を参照して説明する。ここで、図９は本実施の形態の光電センサの構造を示す縦断面図、図１０はその製造工程を示すフローチャート、図１１はその変形例の構造を示す縦断面図、図１２はその製造工程を示すフローチャート、図１３はさらなる変形例を示す縦断面図である。
【００５７】
本実施の形態においては、図９に示すように、配線基板４１の貫通孔４２に、レンズ６２を取り付けている。レンズ６２は、貫通孔４２の内径に適合する突起６５を有している。レンズ６２は、この突起６５を貫通孔４２に挿入した状態で配線基板４１に固定されている。
【００５８】
レンズ６２は、樹脂３１の表面に設けられた透明樹脂３２により、樹脂３１に隙間なく接着されている。
【００５９】
貫通孔４２は、配線基板４１に設けられたパターンを基準にして形成される。このとき、パターンに対する貫通孔４２の位置精度は、一般的に±０．０５ｍｍ程度である。一方、受光素子１１も配線基板４１のパターンを基準に固定されるが、その位置精度は、測定限界以下である。そうすると、貫通孔４２を基準にレンズ６２を設けることで、何らのアライメントなしに、レンズ６２と受光素子１１の相対位置精度を±０．０５ｍｍの高い精度で配置することができる。
【００６０】
図１０にしたがって、レンズ６２を装着する工程をより詳しく説明する。図５で示した工程とアンダーフィル樹脂を塗布する工程までは略同様である。次に、樹脂３１を硬化させる。続いて、透明樹脂３２を樹脂３１の表面に塗布し、レンズ６２を実装する。この状態で透明樹脂３２を硬化させることで、レンズ６２を固定することができる。
【００６１】
図１１に示す変形例においては、透明樹脂３２を用いず、樹脂３１により直接レンズ６２を固定している。レンズ６２の突起６５を樹脂３１に確実に密着させるため、レンズ６２の突起６５は樹脂３１に少し食い込むような突出長さとされている。すなわち、突起６５の突出長さは、配線基板４１の厚みよりも、やや大きくなるように構成されている。
【００６２】
この構造の場合には、図１２に示すように、アンダーフィル樹脂３１を塗布し、それが硬化する前にレンズ６２を実装する。その後、樹脂３１を硬化させることで、レンズ６２を固定することができる。
【００６３】
これらの構造を採用することにより、容易かつ高い精度でレンズ６２を取り付けることができる。
【００６４】
図１３に示すさらなる変形例では、貫通孔４２にレンズ６２を取り付け、レンズ６２に光を導くレンズ６１をさらに設けている。この構造によると、二つのレンズ６１，６２で光を集光するので、より多くの光を受光素子１１に集光することができる。その結果、検出距離をさらに長くすることができる。
【００６５】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について、図１４を参照して説明する。ここで、図１４は本実施の形態の光電センサの構造を示す縦断面図である。
【００６６】
本実施の形態においては、配線基板４１に設けられた貫通孔４２に、光ファイバ９１の先端が嵌合される凹部９５ｂと、配線基板４１の貫通孔４２の内径に適合する外径のレンズ９５ａとを有する光ファイバ差込みガイド９５とを設けている。差込みガイド９５は透明の樹脂により構成されている。
【００６７】
凹部９５ｂの内径は、光ファイバ９１の外皮９２の外径よりやや小さく設定されている。光ファイバ９１の端部を凹部９５ｂに嵌合することで、光ファイバ９１を光ファイバ差込みガイド９５に固定することができる。
【００６８】
また、凹部９５ｂの内径を、光ファイバ９１の外皮９２の外径よりやや大きめに設定しておくことで、光ファイバ９１の端部を凹部９５ｂに嵌合した際の配線基板４１および受光素子１１に対して位置合せを容易に行なうこととしてもよい。この場合には、光ファイバ９１は配線基板４１が収容された外殻ケースに対し、図示しない保持部材で固定しておくのが望ましい。
【００６９】
なお、この光ファイバ９１は、検出領域からの光を受光素子１１に導くものである。通常は、検出領域に照射する光も、もう一本の光ファイバを介して照射し、その反射光を受光素子１１に接続された光ファイバ９１により受光する。照射する光を導くための光ファイバと、受光した光を導くための光ファイバとを同軸に構成してもよい。
【００７０】
レンズ９５ａは、光ファイバ９１により導かれた光を、受光素子１１の受光部１２に集光するものである。レンズ９５ａにより集光することでより多くの光を受光部１２に入射させることができるので、検出距離を長くすることができる。
【００７１】
本実施の形態では、レンズ９５ａの外径と、貫通孔４２の内径とが適合するように構成した。レンズ９５ａを貫通孔４２に挿入することで、光ファイバ差込みガイド９５を正確に位置決めすることができる。これにより、光ファイバ９１も配線基板４１および受光素子１１に対して正確に位置決めすることができる。
【００７２】
本実施の形態では、光ファイバ差込みガイド９５にレンズ９５ａを設けたが、集光する必要がないときには、レンズ９５ａに代えて、単なる円柱状の突起を設けても良い。
【００７３】
（実施の形態４）
次に実施の形態４について、図１５を参照して説明する。ここで、図１５は本実施の形態の光電センサの構造を示す縦断面図である。
【００７４】
本実施の形態においては、配線基板４１に設けられた貫通孔４２の周囲に座繰部４１ａを設けている。座繰部４１ａの内径は、光ファイバ９１の外周に設けられた外皮９２の外径よりやや小さく設定されている。光ファイバ９１を座繰部４１ａに差し込むことで容易に光ファイバ９１を固定することができる。
【００７５】
また、座繰部４１ａの内径を、光ファイバ９１の外皮９２の外径よりやや大きめに設定しておくことで、光ファイバ９１の端部を座繰部４１ａに嵌合した際の位置合せを容易に行なうこととしてもよい。
【００７６】
本実施の形態においても、座繰部４１ａにより光ファイバ９１の端部の位置が位置決めされるので、光ファイバを正確に位置決めすることができる。
【００７７】
図１６および図１７は、本発明に係る一実施の形態の光電センサによる効果を示す図である。図１６（ａ）は従来の光電センサを示し、配線基板４１の表面側に受光素子１１を実装（以下、表面実装）している。一方、図１６（ｂ）は本実施の形態の光電センサを示し、配線基板４１の裏面側に受光素子１１を実装（以下、裏面実装）している。
【００７８】
本実施の形態を示す図１６（ｂ）の方が、図１６に示す距離だけ、焦点距離を増加させることができる。これにより光電センサの厚みを変更することなく、より大きい有効径のレンズ６１を用いることができる。
【００７９】
図１６に示した構造において、レンズ６１と配線基板４１との距離を種々変更させて、表面実装の場合と裏面実装の場合とで、入射する光の光量および検出距離を測定した。
【００８０】
図１７はその実験結果を示すグラフであり、横軸は、レンズと配線基板との距離を示し、縦軸は、表面実装に対する裏面実装の増加率を示す。ここでは、配線基板４１の厚みとインターポーザ２１の厚みと受光素子１１の厚みの合計を１．０ｍｍとした。したがって、図１４に示す焦点距離増加分は１．０ｍｍである。
【００８１】
図１７から分かるように、裏面実装を用いた方が、表面実装の場合よりも、入射する光量および検出距離がいずれも増加することが確認された。また、レンズ６１と配線基板４１との距離が短い場合、すなわち薄型の光電センサほど、その増加率が増大することが分かる。これにより、特に薄型の光電センサを構成する場合ほど、本発明が有効であることが確認された。
【００８２】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明に基づいた実施の形態１における光電センサおよび従来の光電センサの構造を示す断面図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態１における透光性の樹脂に添加するフィラーの量を変化させた場合の、波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図３】この発明に基づいた実施の形態１における光電センサの製造工程を示す断面工程図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態１における樹脂の注入工程を示す断面図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態１における光電センサの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】この発明に基づいた実施の形態１における電子部品を実装した配線基板を筐体に組み付ける工程を示すフローチャートである。
【図７】この発明に基づいた実施の形態１における電子部品を実装した配線基板を筐体に組み付ける工程を示す分解斜視図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態１における光電センサの変形例の構造を示す断面図である。
【図９】この発明に基づいた実施の形態２における光電センサの構造を示す縦断面図である。
【図１０】この発明に基づいた実施の形態２における光電センサの製造工程を示すフローチャートである。
【図１１】この発明に基づいた実施の形態２における光電センサの変形例の構造を示す縦断面図である。
【図１２】この発明に基づいた実施の形態２における光電センサの変形例の製造工程を示すフローチャートである。
【図１３】この発明に基づいた実施の形態２における光電センサのさらなる変形例の構造を示す縦断面図である。
【図１４】この発明に基づいた実施の形態３における光電センサの構造を示す縦断面図である。
【図１５】この発明に基づいた実施の形態４における光電センサの構造を示す縦断面図である。
【図１６】この発明に基づいた実施の形態における光電センサの効果を示す図である。
【図１７】この発明に基づいた実施の形態における光電センサの効果を示すグラフである。
【図１８】従来の光電センサの構造を示す断面図である。
【図１９】従来の光電センサの構造を示す断面図である。
【図２０】従来の光電センサの構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８４】
１１  受光素子、１２  受光部、１３  金バンプ、２１  インターポーザ、３１  樹脂、３２  透明樹脂、４１  配線基板、４１ａ  座繰部、４２  貫通孔、４３  金属膜、４５  半田、６１，６２  レンズ、６５  突起、９１  光ファイバ、９２  外皮、９５  光ファイバ差込みガイド、９５ａ  レンズ、９５ｂ  凹部、１０１  表面側ケース、１０２  裏面側ケース、１１１  コード。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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