(57)【要約】【課題】光学フィルタを別部品として設けたりする必要がなく、また、光学フィルタ膜のエッチングが不要な受光素子を提供する。【解決手段】樹脂基板１上には、受光基板２及び金属製リード４ａ，４ｂが配されると共に、受光基板２の電極パッド３ａ，３ｂと金属製リード４ａ，４ｂとがＡｕ製ワイヤ５ａ，５ｂにより接続され、さらに、これら受光基板２及び金属製リード４ａ，４ｂを覆うように光学フィルタ膜６が樹脂基板１上の全面に被覆形成されており、この光学フィルタ膜６上には、透明樹脂による樹脂部７が形成されたものとなっている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上に受光基板及び金属製リードが形成されると共に、前記受光基板に形成された電極パッドと前記金属製リードとがワイヤにより接続され、前記受光基板及び金属製リードを覆うように絶縁性基板上の全面に光学フィルタ膜が被覆形成されてなることを特徴とする受光素子。
【請求項２】
絶縁性基板上に受光基板及び金属製リードが形成されると共に、前記受光基板に形成された電極パッドと前記金属製リードとがワイヤにより接続され、前記受光基板、金属製リード及びワイヤを覆うように絶縁性基板上の全面に透明樹脂からなる樹脂部が形成され、当該樹脂部上に光学フィルタ膜が被覆形成されてなることを特徴とする受光素子。
【請求項３】
絶縁性基板上に配された受光基板上に光学フィルタ膜を設けてなる受光素子の製造方法であって、
前記受光基板の外部接続端子と絶縁性基板上に配された金属製リードとのワイヤ接続後に、前記受光基板及び金属製リードを覆うように絶縁性基板上の全面に膜を積層し、波長選択性を有する光学フィルタ膜を形成することを特徴とする受光素子の製造方法。
【請求項４】
絶縁性基板上に配された受光基板上に光学フィルタ膜を設けてなる受光素子の製造方法であって、
前記受光基板を透明樹脂モールドした後、該樹脂上の全面に膜を積層し、波長選択性を有する光学フィルタ膜を形成することを特徴とする受光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラの自動露出調整等に用いられる受光素子及びその製造方法に係り、特に、製造工程の簡素化、低価格化を図った光学フィルタ付き受光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の素子としては、例えば、受光基板を覆うように設けられた樹脂部を介して光学フィルタを設けるような構成としたものが公知・周知となっている（例えば、特許文献１参照）。
図６には、かかる従来の光学フィルタ付き受光素子の概略構造を示す縦断面図が示されており、以下、同図を参照しつつこの従来の光学フィルタ付き受光素子について概括的に説明することとする。
この受光素子は、セラミック製のステム５１に形成された凹部５１ａに受光基板５２がマウントされると共に、この凹部５１ａ内に透明樹脂が充填、硬化されて受光基板５２の周囲を覆う樹脂部５３が形成されて、さらに、この樹脂部５３の上に、ガラスにコーティングが施されてなる光学フィルタ５４が取着されて構成されたものとなっている。また、ステム５１の底部には、二つの金属製リード５５ａ，５５ｂが貫通、固設されており、この金属製リード５５ａ，５５ｂからは、受光基板５２上に形成された電極パッド５６ａ，５６ｂにＡｕ製ワイヤ５７ａ，５７ｂが接続されたものとなっている。
かかる構成において、光学フィルタ５４は、赤外線カットなどの特性を有するものとされており、それによって、受光基板５２の分光感度特性を視感度に合わせ、人間の可視光領域での光量測定が可能となるようにしてある。
【０００３】
また、上述のような受光基板５２と光学フィルタ５４との間に樹脂部５３を介在させるような構成に対して、受光基板に光学フィルタを直接接合するような構成としたものも先の特許文献１等により公知・周知となっている。
図７には、かかる従来の光学フィルタ付き受光素子の概略構造を示す縦断面図が示されており、以下、同図を参照しつつこの従来の光学フィルタ付き受光素子について概括的に説明することとする。なお、図６に示された構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この受光素子は、受光基板５２の表面において、電極パッド５６ａ，５６ｂの部位を除いて光学フィルタ膜５８が直接形成されて視感度補正がなされたものとなっている。そして、光学フィルタ膜５８は、受光素子の分光感度特性を視感度に合わせるためのもので、ＳｉＯ２とＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の屈折率の異なる膜を交互に積層して構成されたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２２６３０号公報（第５−９頁、図１−１１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先の図６に示された従来構成のものにあっては、光学フィルタは、ガラス基板にフィルタ膜を形成したものであるため、光透過帯域での透過率が大凡２０％以下となってしまうという問題がある。また、この光学フィルタのガラス基板の厚みとして数百ミクロン程度が必要とされると共に、数ミリ程度の大きさが組立上で必要となるため、パッケージサイズが大きくなってしまい、光学フィルタの単価だけでなく、組立単価も高くなってしまうという問題もある。
一方、先の図７に示された従来構成のものにあっては、光学フィルタ膜を受光基板の表面に直接接合する構成であるために、前者のような問題は生じないが、光学フィルタ膜形成後に、電極パッド上の光学フィルタを除去しなければならず、その除去の際の方法によって次述するような問題が生ずる。
すなわち、まず、光学フィルタ膜の除去は、電極パッドの部位の光学フィルタ膜を除いて光学フィルタ膜をレジスタで覆い、乾式（プラズマエッチング、イオンビームエッチング等）又は湿式（フッ酸、フッ酸−硫酸の混酸等）でエッチングを行うが、乾式の場合、光学フィルタ膜（絶縁膜）に対して、エッチングレートが数百オングストローム程度と遅く、数ミクロン程度の膜厚となる光学フィルタ膜ではコスト高になるばかりか、長時間のエッチングによる受光基板へのダメージによる特性劣化を招くという問題がある。
一方、湿式の場合、積層した光学フィルタ膜のエッチングレート差によるエッチングエッジ不均一や電極メタルの浸食が発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、光学フィルタ膜のエッチングを要することの無い構成を有してなる光学フィルタ付の受光素子を提供するものである。
本発明の他の目的は、低コストで人間の視感度のピーク値に比較的近い分光感度特性を有する光学フィルタ付の受光素子を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記発明の目的を達成するため、本発明に係る受光素子は、
絶縁性基板上に受光基板及び金属製リードが形成されると共に、前記受光基板に形成された電極パッドと前記金属製リードとがワイヤにより接続され、前記受光基板及び金属製リードを覆うように絶縁性基板上の全面に、あるいは絶縁性基板上の樹脂部上に光学フィルタ膜が被覆形成されてなるものである。
【０００８】
また、本発明にかかる受光素子の製造方法は、絶縁性基板上に配された受光基板上に光学フィルタ膜を設けてなる受光素子の製造方法であって、前記受光基板の外部接続端子と絶縁性基板上に配された金属製リードとのワイヤ接続後に、前記受光基板及び金属製リードを覆うように、絶縁性基板上の全面に膜を積層し、あるいは前記受光基板を透明樹脂モールドした後、該樹脂上の全面に、波長選択性を有する光学フィルタ膜を形成するものである。
【０００９】
かかる構成においては、受光基板の外部接続端子である電極パッドとパッケージ端子としての金属製リードとの間のワイヤ接続を行った後に、あるいは透明樹脂からなる樹脂部の形成を行った後に、蒸着等により光学フィルタ膜を設けるようになっているため、従来と異なり、光学フィルタ膜に対するエッチング加工が不要で低コストの受光素子を提供することができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態の第１の構成例における受光素子Ｓ１ついて、図１及び図２を参照しつつ説明する。
この第１の構成例における受光素子Ｓ１は、絶縁性部材、例えば、その平面形状が矩形状に形成された樹脂基板１上のほぼ中央に、その平面形状がほぼ正方形状に形成された受光基板２がダイボンドされたものとなっている（図１及び図２参照）。
受光基板２上には、対向する二つの角付近に、それぞれ電極パッド３ａ，３ｂが形成されており、この電極パッド３ａ，３ｂは、樹脂基板１上に形成された金属製リード４ａ，４ｂに、Ａｕ製ワイヤ５ａ，５ｂを介して接続されたものとなっている。ここで、受光基板２は、入射光の光量に応じた電流、又は電圧を発生する公知・周知の構成を有してなる半導体素子である。ここでは、特定の種類のものに限定される必要はない。
【００１１】
本発明の実施の形態における金属製リード４ａ，４ｂは、その一方の金属製リード４ａが、樹脂基板１上のほぼ中央部から、樹脂基板１の長手軸方向（図１において紙面左右方向）の一端側へかけて形成されたものとなっており、樹脂基板１のほぼ中央部の部分には、先の受光基板２が島状に形成されたものとなっている。また、金属製リード４ａ，４ｂは、いずれも樹脂基板１の裏面電極（図示せず）に繋がったものとなっている。そして、この図示されない裏面電極の適宜な部位で外部の回路と接続されるようになっており、その意味で、金属製リード４ａ，４ｂ及び図示されない裏面電極は、外部回路と受光素子Ｓ１とを接続するいわばパッケージ端子としての機能を果たすものとなっている。
そして、樹脂基板１上にはその全面に上述の受光基板２、金属製リード４ａ，４ｂを覆うように光学フィルタ膜６が形成されたものとなっている。この光学フィルタ膜６は、例えば、ＳｉＯ２とＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等を用いてなる積層膜であり、受光基板２の分光感度特性がほぼ視感度に等しくなるようにしてあるものである。
さらに、この光学フィルタ膜６上には、エポキシ系透明樹脂等を用いた透明樹脂が樹脂基板１全面を覆うように積層されてなる樹脂部７が設けられたものとなっている。
【００１２】
次に、上記構成を有してなる受光素子Ｓ１の製造方法について説明する。
まず、樹脂基板１が包含されてなる集合樹脂基板（図示せず）のダイパッド部に受光基板２をＡｇペースト等の接着剤を用いてダイボンディングし、その後、受光基板２上の電極パッド３ａ，３ｂと金属製リード４ａ，４ｂとをＡｕ製ワイヤ５ａ，５ｂでワイヤボンディングする。
次いで、この状態のままで電子ビーム蒸着装置（図示せず）の蒸着室内へ入れ、２００℃以下の基板加熱温度で、ＳｉＯ２とＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等を用いてなる光学フィルタ膜６を、所望の分光感度特性を有する（換言すれば、波長選択性を有する）ように多層に全面蒸着を施すことにより形成する。このように、本発明の実施の形態における受光素子Ｓ１の光学フィルタ膜６は、パッケージング工程で形成されるものとなっている。
【００１３】
次いで、エポキシ樹脂系等の透明樹脂により受光基板２を覆い、硬化させて樹脂部７を形成する。その後、ダイシングにより個々の受光素子に分割する。
かかる工程により製造された受光素子の分光感度特性は、従来の受光素子、例えば、先に挙げた特許文献１において第２の実施例として示された構成を有してなる受光素子（図７参照）と基本的に変わるところがないものである。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態の第２の構成例における受光素子Ｓ２について、図３及び図４を参照しつつ説明する。なお、図１及び図２に示された第１の構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この第２の構成例における受光素子Ｓ２は、樹脂基板１上のほぼ中央に、受光基板２がダイボンドされたものとなっており、特に、受光基板２は、樹脂基板１上に形成された金属製リード４ａ，４ｂの内、一方の金属製リード４ａの樹脂基板１のほぼ中央部に位置する部位で島状に形成されてなる点は、先の図１及び図２において示された第１の構成例の場合と同様である（図３及び図４参照）。
また、樹脂基板１上にはその全面に受光基板２、金属製リード４ａ，４ｂを覆うようにエポキシ系透明樹脂等を用いた透明樹脂が積層されてなる樹脂部７が形成されている。
そして、この樹脂部７の上に、例えば、ＳｉＯ２とＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等を用いてなる積層膜である光学フィルタ膜６が形成されたものとなっている（図４参照）。
【００１５】
かかる構成を有してなる受光素子Ｓ２の製造方法は、基本的に従来の受光素子、例えば、具体的には、先に挙げた特許文献１において第１の実施例として示された構成例を有してなる受光素子（図６参照）の製造方法と基本的に同一であり、最後のダイシング工程において、樹脂部７上に８０℃程度の基板加熱温度で、光学フィルタ膜６を所定の分光感度特性を有するように多層に全面蒸着を施した後、ダイシングにより個々の受光素子に分割する。
【００１６】
図５には、本発明の実施の形態における受光素子Ｓ１，Ｓ２の分光感度特性の試験例が示されており、以下、同図について説明する。
同図において、符号ａが付された点線の特性線は、光学フィルタ膜６が無い場合の分光感度を、また、符号ｂが付された実線の特性線は、光学フィルタ膜６を有する場合の分光感度を、それぞれ示すものである。
同図によれば、光学フィルタ膜６を有する場合には、光学フィルタ膜６が無い場合に比して、近赤外を含む長波長領域の分光感度が低減されていることが確認できるものとなっている。
【００１７】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、光学フィルタ膜をいわゆるパッケージング工程で設けることができるような構成とすることにより、従来と異なり、光学フィルタ膜のエッチングが不要となり、また、光学フィルタを別部品として準備し、これを取り付けたり、加工することなく光学フィルタ付きの受光素子を得ることができるので、所望の分光感度特性を有する光学フィルタ付き受光素子を従来に比して格段に低価格で提供することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１の構成例における受光素子の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の構成例における受光素子の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における受光素子において光学フィルタ膜が有る場合と無い場合とにおける分光感度特性を示す特性線図である。
【図６】従来の受光素子の一構成例を示す縦断面図である。
【図７】従来の受光素子の他の構成例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…樹脂基板
２…受光基板
３ａ，３ｂ…電極パッド
４ａ，４ｂ…金属製リード
５ａ，５ｂ…Ａｕ製ワイヤ
６…光学フィルタ膜
７…樹脂部
【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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