(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およびその製造方法を提供する。【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の受光領域の少なくとも一部の領域を除いて、受光素子１１と配線基板４１との間に充填された非透光性の紫外線硬化樹脂３１とを備えている。【選択図】図１
2008147501.tif 000002
【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の受光領域の少なくとも一部の領域を除いて、前記ベアチップＩＣと配線基板との間に充填された非透光性の紫外線硬化樹脂と、を備えた光電センサ。
【請求項２】
前記紫外線硬化樹脂は、フィラーを含有する、請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記受光領域の少なくとも一部の領域の少なくとも外周部に紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂を注入することにより、該領域への紫外線硬化樹脂の流入を防止して構成した、請求項１または２に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記配線基板には、前記紫外線硬化樹脂を該配線基板と前記ベアチップＩＣとの間に注入するための注入孔が設けられている、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】
前記ベアチップＩＣの受光領域上に紫外線硬化樹脂で遮光部が形成されている、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】
前記遮光部は、前記ベアチップＩＣの受光領域の遮光しない領域に紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂を注入することで構成された、請求項５に記載の光電センサ。
【請求項７】
前記配線基板の貫通孔にレンズが取り付けられている、請求項１から６のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項８】
前記配線基板の貫通孔の周囲を前記受光領域に到達する光を制限する遮光部とした、請求項１から４のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項９】
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の受光領域の少なくとも一部の領域を除いて、前記ベアチップＩＣと配線基板との間に充填された非透光性の紫外線硬化樹脂と、を備えた光電センサの製造方法であって、
前記受光領域の少なくとも一部の領域の少なくとも外周部に紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂を前記受光素子と配線基板との間に注入することにより、紫外線硬化樹脂の注入中に該領域の外周部において紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、
紫外線硬化樹脂の注入が終了した後に、残りの紫外線硬化樹脂を硬化させる工程とを含む、光電センサの製造方法。
【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およびその製造方法に関する。
【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１６および図１７は、従来の光電センサの構造を示す断面図である。図１６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１７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１８は、従来の光電センサの構造を示す分解斜視図である。図１８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、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およびそ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】
【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の受光領域の少なくとも一部の領域を除いて、上記ベアチップＩＣと配線基板との間に充填された非透光性の紫外線硬化樹脂とを備えている。
【００１４】
上記光電センサにおいて、上記紫外線硬化樹脂は、フィラーを含有してもよい。
上記光電センサにおいて、上記受光領域の少なくとも一部の領域の少なくとも外周部に紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂を注入することにより、該領域への紫外線硬化樹脂の流入を防止して構成してもよい。
【００１５】
上記光電センサにおいて、上記配線基板には、上記紫外線硬化樹脂を該配線基板と上記ベアチップＩＣとの間に注入するための注入孔が設けられていてもよい。
【００１６】
上記光電センサにおいて、上記ベアチップＩＣの受光領域上に紫外線硬化樹脂で遮光部が形成されていてもよい。
【００１７】
上記光電センサにおいて、上記遮光部は、上記ベアチップＩＣの受光領域の遮光しない領域に紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂を注入することで構成してもよい。
【００１８】
上記光電センサにおいて、上記配線基板の貫通孔にレンズが取り付けられていてもよい。
【００１９】
上記光電センサにおいて、上記配線基板の貫通孔の周囲を上記受光領域に到達する光を制限する遮光部としてもよい。
【００２０】
この発明に基づいた光電センサの製造方法に従えば、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の受光領域の少なくとも一部の領域を除いて
、上記ベアチップＩＣと配線基板との間に充填された非透光性の紫外線硬化樹脂とを備えた光電センサの製造方法であって、上記受光領域の少なくとも一部の領域の少なくとも外周部に紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂を上記受光素子と配線基板との間に注入することにより、紫外線硬化樹脂の注入中に該領域の外周部において紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、紫外線硬化樹脂の注入が終了した後に、残りの紫外線硬化樹脂を硬化させる工程とを含んでいる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る光電センサおよびその製造方法によると、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】
【００２２】
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およびその製造方法について、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。
【００２３】
（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５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、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、図３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。
【００２４】
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の受光領域の少なくとも一部の領域を除いて、受光素子１１と配線基板４１との間に充填された非透光性の紫外線硬化樹脂３１とを備えている。
【００２５】
レンズ６１は、無色透明または有色透明の樹脂などで構成される。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、紫外線硬化樹脂３１が充填されている。但し、本実施の形態では、受光素子１１の受光部１２の表面には紫外線硬化
樹脂３１は設けられていない。
【００３０】
紫外線硬化樹脂３１は、非透光性である。ここでは、紫外線硬化樹脂３１にシリカなどからなるフィラーを混入させている。このフィラーは、紫外線硬化樹脂３１が硬化した後の線膨張係数を調整するものである。フィラーは、シリカに限定されるものではない。
【００３１】
長期的な高い信頼性を確保するためには、紫外線硬化樹脂３１の線膨張係数と、受光素子１１および配線基板４１の線膨張係数とが一致または近接していることが好ましい。そこで、本実施の形態の光電センサにおいては、紫外線硬化樹脂３１にフィラーを混入させることで線膨張係数を調整している。
【００３２】
具体的には、線膨張係数を約４５ＰＰＭ／℃にすることで、配線基板４１および受光素子１１との線膨張係数を近似させることができる。ここでは、紫外線硬化樹脂３１とフィラーとの合計重量に対して、４５〜５５％程度のフィラーを混入させている。フィラーの混入量が増えると粘度が増すため、フィラーの量は６０％程度が上限となる。上記の４５〜５５％程度が、フィラーが混入した紫外線硬化樹脂の充填の作業性と、線膨張係数の調整の両方の観点から理想的である。
【００３３】
紫外線硬化樹脂３１は、受光部１２の表面上には設けない。したがって、紫外線硬化樹脂３１は透光性を有する必要はない。上記のような充填の作業性と、線膨張係数の調整の観点のみに基づいて、フィラーの量を決定することができる。
【００３４】
本実施の形態では、紫外線硬化樹脂３１を、配線基板４１と受光素子１１との間に充填したので両者を強力に接着することができる。これより、光電センサの長期的な信頼性を向上させることができる。また、紫外線硬化樹脂３１にフィラーを混入させて線膨張係数を、配線基板４１および受光素子１１に近づけているので、温度変化にも強く、長期的な信頼性をさらに高めることができる。
【００３５】
また、本実施の形態の光電センサにおいては、非透光性の紫外線硬化樹脂を用いたので、配線基板４１と受光素子１１との間が遮光されている。これにより、配線基板４１と受光素子１１との間に何も設けなかった場合や、透光性の樹脂をアンダーフィルに用いた場合のように、迷光が配線基板４１と受光素子１１との間から入射する恐れがない。
【００３６】
次に、本実施の形態の光電センサ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
次に、図２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２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。
【００４１】
図２（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。
【００４２】
図２（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。
【００４３】
図２（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。
【００４４】
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。
【００４５】
図２（ｄ）に示すように、受光素子１１の外周部から紫外線硬化樹脂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には、配線基板４１の貫通孔４２を介して紫外線を照射しつづける。紫外線の照射方法は特に限定されないが、ＬＥＤ型紫外線照射機を用いることで、所望の範囲に正確に照射することができる。
【００４６】
これにより、受光部１２の表面に入射しようとした紫外線硬化樹脂３１は、受光部１２の外側で硬化する。この硬化した紫外線硬化樹脂３１が障害となって、受光部１２に紫外線硬化樹脂３１が流入することを妨げることができる。その結果、図２（ｄ）に示すような、受光部１２の表面が紫外線硬化樹脂３１で覆われない構造を得ることができる。
【００４７】
なお、紫外線照射は必ずしも受光部１２の全面に行なう必要はなく、その外周部にだけ照射してもよい。また、受光部１２への紫外線照射に代えて、受光部１２の周囲に予め連続したリブ状の突起を設けることにより、受光部１２の表面に紫外線硬化樹脂が流れ込まないようにしてもよい。
【００４８】
図３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３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２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、上述の工程で紫外線硬化樹脂からなるアンダーフィル樹脂を塗布する。
【００４９】
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。
【００５０】
図４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５は、同分解斜視図である。
【００５１】
図４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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について、図６から図８を参照して説明する。ここで、図６は、本実施の形態の光電センサの構造を示す断面図であり、図７は、変形例の構造を示す断面図であり、図８は、本実施の形態の光電センサと従来の光電センサとを比較した図である。
【００５４】
光電センサにおいては、検出領域を制限することが求められる場合がある。言い換えると、狭い検出領域のみを検出することが必要となる場合がある。その場合には、受光素子１１の受光部１２の表面側に、遮光部を設ける。
【００５５】
本実施の形態では、配線基板４１の貫通孔４２の周囲により遮光部を形成している。図６（ａ）は、貫通孔４２を大きく設け、検出領域を広く設定する場合を示し、図６（ｂ）は、貫通孔４２を小さく設けて、検出領域を狭く設定する場合を示している。両者を比較すると明らかなように、貫通孔４２を小さくすることにより、検出領域を制限することができる。このように、貫通孔４２の大きさを変更することで、検出領域の広さを調整することができる。
【００５６】
このとき貫通孔４２の寸法誤差はできるだけ避ける必要がある。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。
【００５７】
また、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。
【００５８】
そこで、図７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。
【００５９】
図８（ａ）および（ｂ）は、ぞれぞれ、パッケージされた受光素子１１を実装する場合、および、受光素子１１をＣＯＢ実装する場合の光電センサの構造を示す縦断面図である。配線基板４１の表面側に受光素子１１を実装する場合には、それらを覆うような別部材のハウジング９１を設ける。
【００６０】
このハウジング９１には、受光素子１１の受光部１２に対向する位置に所定の大きさのスリット９２を設ける。この場合、ワイヤ８１の高さや、それらを覆う樹脂７１の高さを考慮すると、スリット９２と受光素子１１との距離Ｄは１．０ｍｍ以上となる。
【００６１】
この場合には、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、レンズ６１から入射する光の全てを受光部１２に入射させることができない。そのため、受光ロスが大きく、光電センサの検出距離が短くなる。また、別部材のハウジング９１を設ける必要がある。
【００６２】
これに対し、図８（ｃ）に示した本実施の形態の光電センサにおいては、スリットと受光素子１１との距離Ｄは、ほぼ金バンプ１３の高さに相当する０．０８ｍｍ程度とするこ
とができる。これにより、レンズ６１で集光された光の略全てを受光素子に入射させることができ、受光ロスが減少する。その結果、光電センサの検出距離を長くすることができる。また、別部材のハウジングなどを設ける必要がなく、容易にスリットを設けることができる。
【００６３】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について、図９から図１１を参照して説明する。ここで、図９は実施の形態１の光電センサの構造を示す縦断面図、図１０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。
【００６４】
本実施の形態では、紫外線硬化樹脂により、受光素子１１の受光部１２への光の入射を制限する遮光部を形成している。
【００６５】
図９に示すように、実施の形態１においては、受光部１２の全てをカバーするように、紫外線を照射しながら、紫外線硬化樹脂３１を注入した。このとき、紫外線により受光部１２の外側に位置する紫外線硬化樹脂３１ａが先に硬化する。これにより、紫外線硬化樹脂３１が受光部１２上に流入するのを防止することができる。
【００６６】
図１０に示す本実施の形態では、この紫外線を照射する領域を小さくすることで、受光部１２上に遮蔽部を設けた。具体的には、紫外線が照射される領域を制限する遮光板１２１を配線基板４１と紫外線照射装置との間に設ける。この遮光板１２１には、所定の大きさの透光孔１２２を設ける。この透光孔１２２の大きさを変更することで、紫外線を照射する領域を変更することができる。
【００６７】
図１０に示すように、紫外線を照射する領域を小さくすると、紫外線を照射した領域の外側の紫外線硬化樹脂３１ａが先に硬化する。これにより、紫外線を照射した領域にのみ光が入射するようにすることができる。
【００６８】
この構造によると、遮光部が受光部１２の表面に密着して設けられる。遮光部と受光部１２との距離はゼロとなるので、受光部１２に入射する光の受光ロスをさらに低減することができる。また、紫外線硬化樹脂３１の注入と同時に形成することができるので、工程を増加させることなく形成することができる。
【００６９】
なお、ここでは、遮光板１２１を設けて、紫外線を照射する領域を制限したが、小径の紫外線を照射する紫外線照射装置を用いても良い。
【００７０】
図１１は、本実施の形態の光電センサの製造工程を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。本実施の形態では、受光部１２上の所定の領域の周囲には、紫外線硬化樹脂３１ａからなる遮蔽部が形成される。
【００７１】
図１１に示すように、配線基板４１の貫通孔４２を囲む位置に紫外線硬化樹脂３１を注入する注入孔４６が設けられている。この注入孔４６を介して紫外線硬化樹脂３１を注入することにより、受光素子１１を構成するベアチップＩＣを配線基板４１の下側に位置させた状態で紫外線硬化樹脂３１を注入することができる。たとえば図１０に示す実施の形態における紫外線硬化樹脂３１の注入工程においては、注入した紫外線硬化樹脂が貫通孔４２から漏れる恐れがある。これに対し、図１１に示す本実施の形態の注入工程においては、ベアチップＩＣを配線基板４１の下側に位置させた状態で紫外線硬化樹脂３１を注入することができるので、ベアチップＩＣとの表面張力により紫外線硬化樹脂３１はベアチップＩＣの外周部より広がらない。これにより紫外線硬化樹脂３１が漏れることを防止することができる。
【００７２】
（実施の形態４）
次に実施の形態４について、図１２および図１３を参照して説明する。ここで、図１２は本実施の形態の光電センサの構造を示す縦断面図、図１３はその変形例の構造を示す縦断面図である。
【００７３】
本実施の形態においては、図１２および図１３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を配線基板４１に直接取り付けることで、レンズ６２と配線基板４１との相対的な位置関係を、位置調整することなく、正確に保つことができる。
【００７４】
図１２では、貫通孔４２に取り付けたレンズ６２のみにより受光素子１１に集光する場合を示している。
【００７５】
図１３では、貫通孔４２にレンズ６３を設け、レンズ６３に光を導くレンズ６１を設けている。この構造によると、二つのレンズ６１，６３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。
【００７６】
図１４および図１５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１４（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１４（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。
【００７７】
本実施の形態を示す図１４（ｂ）の方が、図１４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。
【００７８】
図１４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。
【００７９】
図１５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。
【００８０】
図１５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。
【００８１】
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】
【００８２】
【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における光電センサの製造工程を示す断面工程図である。
【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フローチャートである。
【図４】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５】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６】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断面図である。
【図７】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断面図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態２における光電センサと従来の光電センサとを比較した図である。
【図９】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３における光電センサの構造を示す縦断面図である。
【図１１】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製造工程を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。
【図１２】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１３】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における光電センサの効果を示す図である。
【図１５】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１６】従来の光電センサの構造を示す断面図である。
【図１７】従来の光電センサの構造を示す断面図である。
【図１８】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】
【００８３】
１１  受光素子、１２  受光部、１３  金バンプ、２１  インターポーザ、３１  紫外線硬化樹脂、４１  配線基板、４２  貫通孔、４３  金属膜、４５  半田、４６  注入孔、６１  レンズ、７１  樹脂、８１  ワイヤ、９１  ハウジング、９２  スリット、１０１  表面側ケース、１０２  裏面側ケース、１１１  コード、１２１  遮光板、１２２  透光孔。
【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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