(57)【要約】  本開示の一側面によると半導体装置が提供される。半導体装置は、基板と、複数の内部端子と、受光素子と、発光素子と、第１ボンディングワイヤと、透光部材と、を含む。前記基板は、互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する。前記複数の内部端子は、前記搭載面上に配置されている。前記受光素子は、光を検出する受光領域と、複数の素子パッド部と、を有する。前記基板の前記搭載面上に搭載されている。前記複数の素子パッド部の少なくともいずれか１つは、前記受光領域と導通している。前記発光素子は、前記基板の厚さ方向に対して直角である第１方向に前記受光素子から離間し、且つ、前記基板の前記搭載面上に搭載されている。前記第１ボンディングワイヤは、前記受光素子の前記複数の素子パッド部のいずれか１つと前記複数の内部端子のいずれか１つとを接続する。前記第１ボンディングワイヤは、前記第１方向において前記受光素子に対して前記発光素子側とは反対側に位置している。前記透光部材は、前記受光素子、前記発光素子および前記第１ボンディングワイヤを覆う。
2017203953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する基板と、
前記搭載面上に配置された複数の内部端子と、
光を検出する受光領域と、複数の素子パッド部と、を有し、前記基板の前記搭載面上に搭載された受光素子であって、前記複数の素子パッド部の少なくともいずれか１つは、前記受光領域と導通している受光素子と、
前記基板の厚さ方向に対して直角である第１方向に前記受光素子から離間し、且つ、前記基板の前記搭載面上に搭載された発光素子と、
前記受光素子の前記複数の素子パッド部のいずれか１つと前記複数の内部端子のいずれか１つとを接続する第１ボンディングワイヤであって、前記第１方向において前記受光素子に対して前記発光素子側とは反対側に位置している第１ボンディングワイヤと、
前記受光素子、前記発光素子および前記第１ボンディングワイヤを覆う透光部材と、備える、半導体装置。
【請求項２】
前記複数の内部端子は、前記受光素子に各々が導通する複数の第１内部端子と、前記発光素子に導通する第２内部端子と、を含み、
前記複数の第１内部端子および前記第２内部端子は、前記第１方向において互いに離間している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数の第１内部端子は各々の先端は、前記第１ボンディングワイヤが接続された第１パッド部を含み、前記第１パッド部は、前記基板の前記厚さ方向および前記第１方向に対していずれも直角である第２方向に沿って配列されている、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の第１内部端子は、平面視において、前記受光素子の中心と前記発光素子の中心との間に位置する前記基板の前記搭載面上において、前記第２方向に沿って配置された部分を有する、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
複数の前記第１内部端子の少なくともいずれか１つは、平面視において前記受光素子に重なっている、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記受光素子と前記基板の前記搭載面との間に介在し、かつ電気絶縁体である第１接合層を更に備える、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記受光素子は、集積回路であり、前記受光領域は、フォトダイオードである、請求項３ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２内部端子は、前記発光素子を搭載するダイパッド部と、前記ダイパッド部から前記第２方向に離間する第２パッド部と、を含み、
前記発光素子と前記第２パッド部とを接続する第２ボンディングワイヤを備える、請求項３ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２ボンディングワイヤは、前記第２方向に沿って配置されている、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２ボンディングワイヤおよび前記第１ボンディングワイヤは、互いに同一の材料からなる、請求項８または９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記発光素子と前記ダイパッド部との間に介在し、かつ導電体である第２接合層を更に備える、請求項８ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記透光部材は、第１透光部材および第２透光部材を含み、前記第１透光部材は、前記発光素子を覆い、かつ光が出射する凸型のレンズを有し、前記第２透光部材は、前記受光素子および前記第１ボンディングワイヤを覆い、かつ光が入射する入射領域を有し、
前記第１透光部材および前記第２透光部材は、前記第１方向において互いに離間した状態で前記基板の前記搭載面上に配置されている、請求項３ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
第１開口部および第２開口部が形成された遮光部材であって、前記第１透光部材および前記第２透光部材を覆う遮光部材を更に備え、
前記第１開口部は、前記レンズを露出させ、前記第２開口部３９は、前記入射領域を露出させる、請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記レンズの平面視における形状は、前記第２方向に延出する長円状である、請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記第１開口部の平面視における形状は、前記第２方向に延出する長円状である、請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記レンズと前記第１開口部の孔壁との間に隙間が設けられている、請求項１３ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記第１開口部の前記孔壁は、前記基板の厚さ方向において前記発光素子に向かうほど前記第１開口部の開口中心へと近づく傾斜面を含む、請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記第２開口部の平面視における形状は、円形状である、請求項１３ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記第２開口部の前記孔壁は、前記基板の厚さ方向において前記受光素子に向かうほど前記第２開口部の開口中心へと近づく傾斜面を含む、請求項１３ないし１８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記入射領域の形状は、前記基板の厚さ方向に突出する凸状であり、前記入射領域において光が入射する入射面は、前記基板の厚さ方向に対して直交する平坦面である、請求項１９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記入射領域の平面視における形状は、円形状である、請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記入射領域と前記第２開口部の孔壁との間に隙間が設けられている、請求項２０または２１に記載の半導体装置。
【請求項２３】
前記遮光部材は、前記第１透光部材と前記第２透光部材とを遮断する隔壁を有する、請求項１３ないし２２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２４】
前記基板には、前記第１透光部材と前記第２透光部材との間に位置し、かつ前記搭載面から窪む第１溝が形成され、
前記第１溝に前記隔壁が嵌っている、請求項２３に記載の半導体装置。
【請求項２５】
前記基板には、前記第１透光部材および前記第２透光部材の周囲を取り囲み、かつ前記搭載面から窪む第２溝が形成され、
前記第２溝に前記遮光部材が嵌っている、請求項２４に記載の半導体装置。
【請求項２６】
前記第１溝は、第１端部および第２端部を含み、前記第１端部および前記第２端部はいずれも、前記第２溝につながっている、請求項２５に記載の半導体装置。
【請求項２７】
前記第１透光部材および前記第２透光部材は、ともに同一の合成樹脂からなる、請求項１３ないし２６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２８】
前記遮光部材は、前記第１透光部材および前記第２透光部材とは物性が異なる合成樹脂からなり、前記遮光部材のガラス転移点は、前記第１透光部材および前記第２透光部材のガラス転移点よりも低い、請求項２７に記載の半導体装置。
【請求項２９】
前記基板の前記実装面上に配置された複数の外部端子を更に備え、
前記複数の外部端子は各々、前記複数の内部端子のいずれか１つに導通している、請求項１ないし２８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項３０】
前記複数の内部端子および前記複数の外部端子の少なくともいずれか１つを覆うめっき層を更に備える、請求項２９に記載の半導体装置。
【請求項３１】
前記発光素子は、発光ダイオードである、請求項１ないし３０のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一の基板に発光素子および受光素子を搭載した半導体装置は、たとえば近接センサやストロボ装置と一体となったカメラモジュールとして、スマートフォンやタブレット端末などの電子機器に適用されている。近接センサとしての半導体装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子から出射した赤外線が対象物体に反射し、反射した赤外線をフォトダイオードなどの受光素子が検出することによって、対象物体の近接に起因した電子機器の制御を行う。このような制御としてたとえば、人の顔などに当該電子機器を近づけたときに液晶画面が消灯し、逆に遠ざけたときに液晶画面が点灯するといった制御が挙げられる。当該半導体装置は、適用される電子機器の光学窓から視認されるが、最近では、電子機器のデザイン性の向上のため、当該光学窓の面積を極力小さくするという要請がある。こうした要請に応えるためには、当該半導体装置の長辺方向における受光素子と発光素子との中心間距離の短縮を図り、受光素子を発光素子に極力近づけた状態でこれらの素子を基板に搭載する必要がある。【０００３】
ここで、本開示に関連するある文献には、装置の長辺方向における受光素子と発光素子との中心間距離の短縮を図った半導体装置（ストロボ装置と一体となったカメラモジュール）が掲載されている。当該半導体装置は、発光素子および受光素子を搭載する基板の実装面のうち、発光素子と受光素子との間に位置する領域において、受光素子に導通する電極群と発光素子に導通する電極群とを、装置の短辺方向に沿って互い違いに配置したものである。このような構成をとることによって、装置の長辺方向における受光素子と発光素子との中心間距離の短縮を図ることが可能となっている。受光素子または発光素子と電極群とは、ボンディングワイヤにより互いに導通している。【０００４】
ところが、このような半導体装置においては、受光素子と電極群とを接続するボンディングワイヤと、発光素子と電極群とを接続するボンディングワイヤが互いに近接した状態となっている。また、発光素子に流れる電流は、受光素子に流れる電流よりも大である。このため、発光素子に流れる電流に起因した受光素子へのノイズが発生し、受光素子が誤検出する懸念がある。【０００５】
上記文献には、近接センサとしての半導体装置が掲載されている。当該半導体装置の製造において、透光樹脂（１次モールド樹脂）を覆う遮光樹脂（２次モールド樹脂）の形成にあたっては、透光樹脂に形成されたレンズ面の全面にモールド金型を押し当てる構成となる。このような製造方法をとることによって、レンズ面を露出させる遮光樹脂の開口部の面積を極力縮小することができるため、当該半導体装置の小型化を図ることができる。ただし、レンズ面の全面にモールド金型を押し当てるため、レンズ面に傷が発生するおそれがある。レンズ面に発生する傷の程度によっては、レンズ面を透過する光の出射量および入射量が減少するため、当該半導体装置の機能が低下することが懸念される。【０００６】
上記文献には、近接センサとしての半導体装置が掲載されている。当該半導体装置において、装置の長辺方向における受光素子と発光素子との中心間距離の短縮を図った場合、発光素子から出射され電子機器の光学窓と外部との境界面で反射した光が受光素子に従来よりも多く到達する可能性がある。一般的に、当該光学窓と外部との境界面で反射した光は、対象物体に反射した光よりも指向性が強いためである。このような当該光学窓と外部との境界面での反射光がより多く受光素子に到達すると、対象物体が電子機器に近接したものと受光素子が誤って認識する可能性があり、受光素子の検出精度が低下するおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は上記事情に鑑み、装置の長辺方向における受光素子と発光素子との中心間距離を短縮し、かつ受光素子へのノイズの低減を図った半導体装置を提供することをその課題の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一側面によると半導体装置が提供される。半導体装置は、基板と、複数の内部端子と、受光素子と、発光素子と、第１ボンディングワイヤと、透光部材と、を含む。前記基板は、互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する。前記複数の内部端子は、前記搭載面上に配置されている。前記受光素子は、光を検出する受光領域と、複数の素子パッド部と、を有する。前記基板の前記搭載面上に搭載されている。前記複数の素子パッド部の少なくともいずれか１つは、前記受光領域と導通している。前記発光素子は、前記基板の厚さ方向に対して直角である第１方向に前記受光素子から離間し、且つ、前記基板の前記搭載面上に搭載されている。前記第１ボンディングワイヤは、前記受光素子の前記複数の素子パッド部のいずれか１つと前記複数の内部端子のいずれか１つとを接続する。前記第１ボンディングワイヤは、前記第１方向において前記受光素子に対して前記発光素子側とは反対側に位置している。前記透光部材は、前記受光素子、前記発光素子および前記第１ボンディングワイヤを覆う。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の第Ａ１実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の平面図（遮光部材を省略）である。
【図３】図１に示す半導体装置の平面図（透光部材および遮光部材を省略）である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図１に示す半導体装置の底面図である。
【図８】図１に示す半導体装置の遮光部材の斜視図である。
【図９】図１に示す半導体装置の受光素子の断面図である。
【図１０】本開示の第Ａ２実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図１１】図１０に示す半導体装置の平面図（遮光部材を省略）である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】本開示の第Ｂ１実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図１５】図１４に示す半導体装置の平面図（遮光部材を省略）である。
【図１６】図１４に示す半導体装置の平面図（透光部材および遮光部材を省略）である。
【図１７】図１４のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】図１７の部分拡大図である。
【図１９】図１４のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。
【図２０】図１４のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】図１４に示す半導体装置の底面図である。
【図２２】図１４に示す半導体装置の遮光部材の斜視図である。
【図２３】図１４に示す半導体装置の受光素子の断面図である。
【図２４】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する平面図である。
【図２５】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する底面図である。
【図２６】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する平面図である。
【図２７】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する平面図である。
【図２８】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図２９】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３０】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３１】図３０の部分拡大図である。
【図３２】図１４に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３３】本開示の第Ｂ２実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図３４】図３３に示す半導体装置の平面図（遮光部材を省略）である。
【図３５】図３３のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線に沿う断面図である。
【図３６】図３３のＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図３７】図３３に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３８】図３３に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３９】図３３に示す半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４０】本開示の第Ｃ１実施形態にかかる半導体装置の斜視図である。
【図４１】図４０に示す半導体装置の平面図である。
【図４２】図４０に示す半導体装置の平面図（透光部材および遮光部材を省略）である。
【図４３】図４１のＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４４】図４３の部分拡大図である。
【図４５】図４１のＸＬＶ−ＸＬＶ線に沿う断面図である。
【図４６】図４１のＸＬＶＩ−ＸＬＶＩ線に沿う断面図である。
【図４７】図４０に示す半導体装置の底面図である。
【図４８】図４０に示す半導体装置の遮光部材の斜視図である。
【図４９】図４０に示す半導体装置の受光素子の断面図である。
【図５０】図４０に示す半導体装置の作用効果を説明する断面図である。
【図５１】本開示の第Ｃ２実施形態にかかる半導体装置の斜視図である。
【図５２】図５１に示す半導体装置の平面図である。
【図５３】図５２のＬＩＩＩ−ＬＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図５４】図５２のＬＩＶ−ＬＩＶ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について、添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
〔第Ａ１実施形態〕
図１〜図９に基づき、本開示の第Ａ１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０について説明する。半導体装置Ａ１０は、基板１、複数の内部端子２、複数の外部端子３１、受光素子４１、第１接合層４２、発光素子４３、第２接合層４４、第１ボンディングワイヤ４８、第２ボンディングワイヤ４９、透光部材５および遮光部材６を備える。
【００１２】
図１は、半導体装置Ａ１０の平面図である。図２は、半導体装置Ａ１０の平面図であり、理解の便宜上、遮光部材６を省略している。図３は、半導体装置Ａ１０の平面図であり、理解の便宜上、透光部材５および遮光部材６を省略し、かつ省略した透光部材５を想像線（二点鎖線）で示している。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線（図１に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線（図１に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図７は、半導体装置Ａ１０の底面図である。図８は、半導体装置Ａ１０の遮光部材６の斜視図である。図９は、半導体装置Ａ１０の受光素子４１の断面図である。
【００１３】
これらの図に示す半導体装置Ａ１０は、スマートフォンやタブレット端末などの電子機器の回路基板に表面実装される形式のものである。ここで、説明の便宜上、基板１の厚さ方向Ｚに対して直角である平面図の左右方向を第１方向Ｘと、基板１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘに対していずれも直角である平面図の上下方向を第２方向Ｙと、それぞれ定義する。本実施形態にかかる半導体装置Ａ１０は、基板１の厚さ方向Ｚ視である平面視（以下、単に「平面視」という。）の形状は、矩形状である。このとき、第１方向Ｘが半導体装置Ａ１０の長辺方向となる。
【００１４】
基板１は、図２〜図６に示すように、受光素子４１および発光素子４３を搭載し、かつ半導体装置Ａ１０を回路基板に実装するための部材である。基板１は、電気絶縁体であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。基板１の平面視の形状は、第１方向Ｘを長辺とする矩形状である。基板１は、搭載面１１、実装面１２およびスルーホール１３を有する。
【００１５】
図３〜図７に示すように、搭載面１１および実装面１２は、基板１の厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く面である。また、搭載面１１および実装面１２は、ともに平面視の形状が第１方向Ｘを長辺とする矩形状であり、かつ平坦面である。搭載面１１は、図４〜図６の上方を向く面である。搭載面１１上に、受光素子４１および発光素子４３が搭載されるとともに、複数の内部端子２が配置されている。搭載面１１は、透光部材５および遮光部材６によって全体が覆われている。実装面１２は、図４〜図６の下方を向く面である。実装面１２は、半導体装置Ａ１０を実装する際に利用される面である。実装面１２上に、複数の外部端子３１が配置されている。
【００１６】
図４および図５に示すように、スルーホール１３は、基板１に形成された搭載面１１から実装面１２までに至る貫通孔である。本実施形態においては、複数のスルーホール１３が基板１に形成されている。各々のスルーホール１３には、後述する連絡端子３２が埋設されている。また、図２〜図４に示すように、基板１には、搭載面１１から窪む第１溝１４が第２方向Ｙに沿って形成されている。このため、本実施形態にかかる搭載面１１は、第１溝１４により二つに分断されている。また、第１溝１４の底部は湾曲面となっている。
【００１７】
複数の内部端子２は、図３〜図６に示すように、受光素子４１または発光素子４３に導通する導電体である部材である。複数の内部端子２は、たとえばＣｕからなる。本実施形態にかかる複数の内部端子２は、受光素子４１に導通する複数の第１内部端子２１と、発光素子４３に導通する第２内部端子２２とを含む。複数の第１内部端子２１および第２内部端子２２は、第１方向Ｘにおいて基板１に形成された第１溝１４を境界として互いに離間している。また、本実施形態にかかる複数の内部端子２は、いずれもめっき層３９により覆われている。めっき層３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層により構成されている。
【００１８】
図３〜図５に示すように、本実施形態にかかる複数の第１内部端子２１は、第１端子２１１、第２端子２１２、第３端子２１３、第４端子２１４、第５端子２１５および第６端子２１６から構成される。各々の第１内部端子２１は、いずれも第１ボンディングワイヤ４８を介して受光素子４１に導通している。各々の第１内部端子２１の先端には、第１ボンディングワイヤ４８が接続される第１パッド部２１０が形成されている。各々の第１パッド部２１０は、第２方向Ｙに沿って配列されている。また、各々の第１内部端子２１は、いずれも後述する連絡端子３２に導通している。
【００１９】
図３に示すように、第１端子２１１は、第２端子２１２を取り囲んで配置されている。第１端子２１１は、他の複数の第１内部端子２１と異なり、第１パッド部２１０が両端に形成されている。このため、第２方向Ｙにおいて、第２端子２１２の第１パッド部２１０の両側に第１端子２１１の第１パッド部２１０が配列されている。第３端子２１３は、第１端子２１１に隣接して配置され、第４端子２１４は、第３端子２１３に隣接して配置されている。本実施形態においては、第４端子２１４は、複数の第１内部端子２１の中で最も延長が短い。第５端子２１５は、第１端子２１１、第３端子２１３および第４端子２１４に隣接し、かつ隣接するこれらの端子を取り囲んで配置されている。第６端子２１６は、第５端子２１５に隣接し、かつ第５端子２１５を取り囲んで配置されている。第１方向Ｘにおいて、複数の第１内部端子２１のうち第６端子２１６が発光素子４３に最も近接している。
【００２０】
図３に示すように、複数の第１内部端子２１のうち第１端子２１１、第５端子２１５および第６端子２１６は、受光素子４１の中心と発光素子４３の中心との間に位置する基板１の搭載面１１上において、第２方向Ｙに沿って配置された部分を有する。また、第６端子２１６を除く複数の第１内部端子２１は、いずれも平面視においてその一部が受光素子４１に重なっている。
【００２１】
図３、図４および図６に示すように、第２内部端子２２は、発光素子４３を搭載するダイパッド部２２１と、ダイパッド部２２１から第２方向Ｙに離間する第２パッド部２２２とを含む。ダイパッド部２２１は、第２接合層４４を介して発光素子４３に導通している。また、第２パッド部２２２に第２ボンディングワイヤ４９が接続され、第２パッド部２２２は第２ボンディングワイヤ４９を介して発光素子４３に導通している。また、ダイパッド部２２１および第２パッド部２２２は、ともに後述する連絡端子３２に導通している。
【００２２】
複数の外部端子３１は、図４〜図７に示すように、基板１のスルーホール１３に埋設された連絡端子３２を介して複数の内部端子２（複数の第１内部端子２１および第２内部端子２２）に導通する導電体である部材である。複数の外部端子３１および連絡端子３２は、複数の内部端子２と同一の材料からなり、本実施形態においては、たとえばＣｕからなる。各々の外部端子３１は、一部が電気絶縁体であるレジスト膜３３に覆われ、レジスト膜３３から露出した端子パッド部３１１を有する。端子パッド部３１１の平面視の形状は、矩形状である。半導体装置Ａ１０を回路基板に実装したとき、端子パッド部３１１は、クリームはんだなどを介して回路基板の配線に導通する部分である。
【００２３】
本実施形態にかかる複数の外部端子３１は、複数の内部端子２と同様に、いずれもめっき層３９により覆われている。また、複数の外部端子３１の一部を覆うレジスト膜３３は、たとえばソルダーレジストである。
【００２４】
受光素子４１および発光素子４３は、ともに半導体装置Ａ１０の機能の中枢となる部分である。図９に示すように、本実施形態にかかる受光素子４１は、受光領域４１１、素子パッド部４１２、機能領域４１３および積層光学膜４１４を有する集積回路（ＩＣ）である。
【００２５】
受光領域４１１は、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光を検出する部分であり、本実施形態においては、赤外線を検出するフォトダイオードである。受光領域４１１は、光を検出すると光起電力効果により電圧を出力する。素子パッド部４１２は、たとえばＡｌからなる複数の部分であり、各々が受光領域４１１または機能領域４１３に導通している。図３に示すように、各々の素子パッド部４１２に第１ボンディングワイヤ４８が接続され、複数の素子パッド部４１２は、第１ボンディングワイヤ４８を介して複数の第１内部端子２１に導通している。機能領域４１３は、受光領域４１１と導通し、かつ受光領域４１１からの出力電圧を算出した結果に基づき、近接物体の存在を示す近接信号を出力する部分である。機能領域４１３は、当該出力電圧が予め設定されたしきい値を超えると、近接信号を半導体装置Ａ１０の外部に出力する。積層光学膜４１４は、赤外線に対応する波長域の光に対してのみ透光性を有する合成樹脂からなる部分である。受光素子４１において積層光学膜４１４は、受光領域４１１および機能領域４１３を覆っている。このため、受光領域４１１および機能領域４１３は、可視光線など他の波長域の光の影響は受けない。
【００２６】
第１接合層４２は、図３〜図５に示すように、受光素子４１と基板１の搭載面１１との間に介在し、かつ電気絶縁体である部分である。第１接合層４２によって、受光素子４１は固着により搭載面１１上に搭載されている。第１接合層４２は、たとえばエポキシ樹脂やポリイミドなどからなる。第１接合層４２は、搭載面１１および第１内部端子２１のそれぞれ一部を覆っている。
【００２７】
発光素子４３は、図３、図４および図６に示すように、光を出射する半導体素子であり、本実施形態においては、赤外線を出射する発光ダイオードである。図４および図６に示す発光素子４３の上面より赤外線が出射するとともに、当該上面に第２ボンディングワイヤ４９が接続されている。このため、当該上面は、第２ボンディングワイヤ４９を介して第２内部端子２２の第２パッド部２２２に導通している。また、図４および図６に示す発光素子４３の下面は、第２接合層４４を介して第２内部端子２２のダイパッド部２２１に導通している。
【００２８】
第２接合層４４は、図３、図４および図６に示すように、発光素子４３と第２内部端子２２のダイパッド部２２１との間に介在し、かつ導電体である部分である。第２接合層４４によって、発光素子４３はダイボンディングにより搭載面１１上に配置されたダイパッド部２２１に搭載されている。第２接合層４４は、たとえばＡｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂（いわゆるＡｇペースト）からなる。
【００２９】
第１ボンディングワイヤ４８は、図３および図４に示すように、受光素子４１の複数の素子パッド部４１２と、複数の内部端子２の複数の第１内部端子２１とを接続する導電体である部材である。本実施形態にかかる第１ボンディングワイヤ４８は、第１方向Ｘにおいて受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。また、第２ボンディングワイヤ４９は、図３および図６に示すように、発光素子４３と、第２内部端子２２の第２パッド部２２２とを接続する導電体である部材である。第２ボンディングワイヤ４９は、第１ボンディングワイヤ４８と同一の材料からなる。本実施形態においては、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９は、ともにＡｕからなる。
【００３０】
透光部材５は、図２〜図６に示すように、基板１の搭載面１１上において、複数の内部端子２、受光素子４１、発光素子４３、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９を覆う部材である。本実施形態にかかる透光部材５は、第１透光部材５１および第２透光部材５２を含む。第１透光部材５１および第２透光部材５２は、ともに同一かつ透明の合成樹脂からなり、当該合成樹脂は、可視光線から赤外線までの波長域の光に対して透光性を有する。第１透光部材５１および第２透光部材５２は、第１方向Ｘにおいて基板１に形成された第１溝１４を境界として、互いに離間した状態で搭載面１１上に配置されている。
【００３１】
図４および図６に示すように、第１透光部材５１は、第２内部端子２２、発光素子４３および第２ボンディングワイヤ４９を覆う、形状が略角錐台状の部分である。第１透光部材５１は、発光素子４３から出射された光が半導体装置Ａ１０の外部に出射する凸型のレンズ５１１を有する。本実施形態にかかるレンズ５１１の平面視における形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。
【００３２】
図４および図５に示すように、第２透光部材５２は、複数の第１内部端子２１、受光素子４１および第１ボンディングワイヤ４８を覆う、形状が略角錐台状の部分である。第２透光部材５２は、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光が入射する入射領域５２１を有する。入射領域５２１は、後述する遮光部材６の第２開口部６１２から露出する第２透光部材５２の表面である。本実施形態にかかる入射領域５２１は、平坦面である。
【００３３】
遮光部材６は、図１および図４〜図６に示すように、透光部材５を構成する第１透光部材５１および第２透光部材５２の双方を覆う部材である。図８に示すように、遮光部材６は、蓋６１、一対の第１側壁６２１、一対の第２側壁６２２および隔壁６３を有する。遮光部材６は、遮光性を有する合成樹脂からなり、当該合成樹脂は、たとえば黒色のエポキシ樹脂である。本実施形態においては、遮光部材６は、第１透光部材５１および第２透光部材５２とは物性が異なる合成樹脂からなり、遮光部材６のガラス転移点は、第１透光部材５１および第２透光部材５２のガラス転移点よりも低く設定されている。
【００３４】
図１、図４〜図６および図８に示すように、蓋６１は、基板１の厚さ方向Ｚにおいて第１透光部材５１および第２透光部材５２を覆い被さるように配置された部分である。平面視における蓋６１の大きさは、基板１の大きさと同一である。蓋６１は、第１開口部６１１および第２開口部６１２を有する。
【００３５】
図１、図４、図６および図８に示すように、第１開口部６１１は、レンズ５１１を露出させる蓋６１に形成された貫通孔である。第１開口部６１１の平面視の形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。第１開口部６１１の孔壁６１１ａは、基板１の厚さ方向Ｚにおいて発光素子４３に向かうほど開口中心へと近づく傾斜面からなる。第１方向Ｘに対する第１開口部６１１の孔壁６１１ａの傾斜角は、第１開口部６１１の周方向にわたって一様である。また、図４および図６に示すように、本実施形態においては、蓋６１に接する第１透光部材５１の表面上には、レンズ５１１と第１開口部６１１の孔壁６１１ａとの間に隙間Δｂ１が設けられている。隙間Δｂ１の長さは、レンズ５１１の周方向にわたって一様である。
【００３６】
図１、図４、図５および図８に示すように、第２開口部６１２は、入射領域５２１を露出させる蓋６１に形成された貫通孔である。第２開口部６１２は、第１開口部６１１から第１方向Ｘに離間している。第２開口部６１２の平面視の形状は、円形状である。第２開口部６１２の孔壁６１２ａは、基板１の厚さ方向Ｚにおいて受光素子４１に向かうほど開口中心へと近づく傾斜面からなる。第１方向Ｘに対する第２開口部６１２の孔壁６１２ａの傾斜角は、第２開口部６１２の周方向にわたって一様である。
【００３７】
図４および図８に示すように、一対の第１側壁６２１は、第１方向Ｘに離間して配置され、かつ基板１の厚さ方向Ｚにおいて、一端が蓋６１につながり、他端が基板１に接する部分である。第２方向Ｙにおける各々の第１側壁６２１の両端は、一対の第２側壁６２２につながっている。また、図５、図６および図８に示すように、一対の第２側壁６２２は、第２方向Ｙに離間して配置され、かつ基板１の厚さ方向Ｚにおいて、一端が蓋６１につながり、他端が基板１に接する部分である。第１方向Ｘにおける各々の第２側壁６２２の両端は、一対の第１側壁６２１につながっている。したがって、一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２は、第１透光部材５１および第２透光部材５２の周囲を取り囲むように配置されている。
【００３８】
図４および図８に示すように、隔壁６３は、第１透光部材５１と第２透光部材５２とを遮断する部分である。隔壁６３は、一対の第１側壁６２１と並行して配置され、かつ第２方向Ｙにおける両端は、一対の第２側壁６２２につながっている。また、基板１の厚さ方向Ｚにおける一端は蓋６１につながり、他端は基板１の搭載面１１上に形成された第１溝１４に嵌っている。
【００３９】
次に、半導体装置Ａ１０の作用効果について説明する。
【００４０】
半導体装置Ａ１０は、基板１の搭載面１１上に配置または搭載された複数の内部端子２、受光素子４１および発光素子４３と、受光素子４１の素子パッド部４１２と内部端子２とを接続する第１ボンディングワイヤ４８とを備える。受光素子４１および発光素子４３の双方は、基板１の厚さ方向Ｚに対して直角である第１方向Ｘに離間して搭載面１１上に配置されている。この場合において、第１方向Ｘにおいて第１ボンディングワイヤ４８は、受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。このような構成をとることによって、第１方向Ｘにおいて受光素子４１を発光素子４３により近づけることができるため、装置の長辺方向（第１方向Ｘ）における受光素子４１と発光素子４３との中心間距離を従来技術よりも短縮することができる。あわせて、第１方向Ｘにおける第１ボンディングワイヤ４８と発光素子４３との離間距離がより長く確保されるため、発光素子４３に流れる電流に起因した受光素子４１へのノイズの低減を図ることが可能となる。
【００４１】
複数の内部端子２は、第１ボンディングワイヤ４８を介して受光素子４１に導通する複数の第１内部端子２１を含む。各々の第１内部端子２１の先端には、第１ボンディングワイヤ４８が接続される第１パッド部２１０が形成されている。第１パッド部２１０は、基板１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘに対していずれも直角である第２方向Ｙに沿って配列されている。このような構成をとることによって、第１ボンディングワイヤ４８の配置が集約されるため、受光素子４１へのノイズの低減効果がより向上する。
【００４２】
複数の第１内部端子２１は、平面視においてその一部が受光素子４１に重なっている。また、半導体装置Ａ１０は、受光素子４１と基板１の搭載面１１との間に介在し、かつ電気絶縁体である第１接合層４２を備える。すなわち、半導体装置Ａ１０において受光素子４１は、複数の第１内部端子２１の一部に覆い被さるように搭載面１１上に配置されている。このような構成は、半導体装置Ａ１０の大型化を抑制する上で有効な手段となる。
【００４３】
発光素子４３を覆う第１透光部材５１に形成されたレンズ５１１の平面視における形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。レンズ５１１をこのような形状とすることによって、レンズ５１１のレンズ面の面積を確保しつつ、第１方向Ｘにおける第２透光部材５２の長さを短縮することができる。このため、半導体装置Ａ１０から出射する光の光束量を確保しつつ、第１方向Ｘにおける受光素子４１と発光素子４３との中心間距離の短縮を図ることができる。
【００４４】
第１透光部材５１および第２透光部材５２を覆う遮光部材６は、第１透光部材５１と第２透光部材５２とを遮断する隔壁６３を有する。このような構成をとることによって、発光素子４３から出射した光が発光素子４３に直接入射しないため、受光素子４１の誤検出を防止することができる。また、隔壁６３は、基板１の搭載面１１上に形成された第１溝１４に嵌っている。このような構成をとることによって、基板１に対する遮光部材６の接合強度の向上を図ることができる。
【００４５】
遮光部材６は、第１透光部材５１および第２透光部材５２とは物性が異なる合成樹脂からなり、遮光部材６のガラス転移点は、第１透光部材５１および第２透光部材５２のガラス転移点よりも低く設定されている。このような構成をとることによって、半導体装置Ａ１０が使用により高温状態となったとき、遮光部材６の弾性係数が第１透光部材５１および第２透光部材５２の弾性係数よりも低くなる。このため、遮光部材６の熱膨張に起因した第１透光部材５１および第２透光部材５２に発生する温度応力が低減され、第１透光部材５１および第２透光部材５２に亀裂が発生することを抑制できる。
【００４６】
複数の内部端子２および複数の外部端子３１の双方を覆うめっき層３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層により構成されている。このような構成のめっき層３９によって、受光素子４１および発光素子４３の搭載時や、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９の接続時の熱などの衝撃から複数の内部端子２を保護することができる。また、半導体装置Ａ１０を回路基板に実装した際、クリームはんだなどの影響による各々の外部端子３１の端子パッド部３１１の侵食を防止することができる。
【００４７】
〔第Ａ２実施形態〕
図１０〜図１３に基づき、本開示の第Ａ２実施形態にかかる半導体装置Ａ２０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００４８】
図１０は、半導体装置Ａ２０の平面図である。図１１は、半導体装置Ａ２０の平面図であり、理解の便宜上、遮光部材６を省略している。図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線（図１０に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図１３は、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００４９】
本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０は、基板１、第２透光部材５２および遮光部材６の構成が、先述した半導体装置Ａ１０と異なる。なお、本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０の平面視の形状は、矩形状である。
【００５０】
図１１〜図１３に示すように、本実施形態にかかる基板１には、第１溝１４に加えて、第１透光部材５１および第２透光部材５２の周囲を取り囲み、かつ搭載面１１から窪む第２溝１５が形成されている。第１溝１４の両端は、第２溝１５につながっている。第１溝１４に、遮光部材６の一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２が嵌っている。本実施形態においては、第２溝１５の深さ（基板１の厚さ方向Ｚにおける長さ）は、第１溝１４の深さと同一である。
【００５１】
図１０〜図１３に示すように、第２透光部材５２の入射領域５２１の形状は、基板１の厚さ方向Ｚに突出する凸状である。入射領域５２１は、光が入射する入射面５２１ａを有する。入射面５２１ａは、基板１の厚さ方向Ｚに対して直交する平坦面である。また、本実施形態にかかる入射領域５２１の平面視における形状は、円形状である。
【００５２】
図１２および図１３に示すように、本実施形態においては、蓋６１に接する第２透光部材５２の表面上には、入射領域５２１と第２開口部６１２の孔壁６１２ａとの間に隙間Δｂ２が設けられている。隙間Δｂ２の長さは、入射領域５２１の周方向にわたって一様である。
【００５３】
次に、半導体装置Ａ２０の作用効果について説明する。
【００５４】
半導体装置Ａ２０は、先述した半導体装置Ａ１０と同様に、基板１の搭載面１１上に配置された複数の内部端子２、受光素子４１および発光素子４３と、受光素子４１の素子パッド部４１２と内部端子２とを接続する第１ボンディングワイヤ４８とを備える。この場合においても、第１方向Ｘにおいて第１ボンディングワイヤ４８は、受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。したがって、半導体装置Ａ２０によっても、装置の長辺方向における受光素子４１と発光素子４３との中心間距離を短縮し、かつ発光素子４３に流れる電流に起因した受光素子４１へのノイズの低減を図ることが可能となる。
【００５５】
基板１の搭載面１１上には、第１溝１４に加え、第２溝１５が形成されている。遮光部材６において、第１溝１４に隔壁６３が嵌っており、第２溝１５に一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２が嵌っている。このような構成をとることによって、基板１に対する遮光部材６の接合強度が半導体装置Ａ１０よりもさらに向上させることができる。
【００５６】
第２透光部材５２の入射領域５２１の形状は、基板１の厚さ方向Ｚに突出する凸状である。このような構成をとることによって、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光が受光素子４１の受光領域４１１に到達するまでの経路のうち、第２透光部材５２を透過する距離が半導体装置Ａ１０よりも長くなる。また、入射領域５２１の入射面５２１ａにおいて、第２透光部材５２を透過する光の屈折角の大きさは、入射領域５２１に入射する光の入射角の大きさよりも小となる。したがって、半導体装置Ａ１０よりも受光領域４１１に到達する光の光束量が多くなり、受光素子４１の検出精度の向上を図ることができる。
【００５７】
上記実施形態のまとめを以下に付記する。
［付記１］
互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する基板と、
前記搭載面上に配置された複数の内部端子と、
光を検出する受光領域と、複数の素子パッド部と、を有し、前記基板の前記搭載面上に搭載された受光素子であって、前記複数の素子パッド部の少なくともいずれか１つは、前記受光領域と導通している受光素子と、
前記基板の厚さ方向に対して直角である第１方向に前記受光素子から離間し、且つ、前記基板の前記搭載面上に搭載された発光素子と、
前記受光素子の前記複数の素子パッド部のいずれか１つと前記複数の内部端子のいずれか１つとを接続する第１ボンディングワイヤであって、前記第１方向において前記受光素子に対して前記発光素子側とは反対側に位置している第１ボンディングワイヤと、
前記受光素子、前記発光素子および前記第１ボンディングワイヤを覆う透光部材と、備える、半導体装置。
［付記２］
前記複数の内部端子は、前記受光素子に各々が導通する複数の第１内部端子と、前記発光素子に導通する第２内部端子と、を含み、
前記複数の第１内部端子および前記第２内部端子は、前記第１方向において互いに離間している、付記１に記載の半導体装置。
［付記３］
前記複数の第１内部端子は各々の先端は、前記第１ボンディングワイヤが接続された第１パッド部を含み、前記第１パッド部は、前記基板の前記厚さ方向および前記第１方向に対していずれも直角である第２方向に沿って配列されている、付記２に記載の半導体装置。
［付記４］
前記複数の第１内部端子は、平面視において、前記受光素子の中心と前記発光素子の中心との間に位置する前記基板の前記搭載面上において、前記第２方向に沿って配置された部分を有する、付記３に記載の半導体装置。
［付記５］
複数の前記第１内部端子の少なくともいずれか１つは、平面視において前記受光素子に重なっている、付記３または４に記載の半導体装置。
［付記６］
前記受光素子と前記基板の前記搭載面との間に介在し、かつ電気絶縁体である第１接合層を更に備える、付記５に記載の半導体装置。
［付記７］
前記受光素子は、集積回路であり、前記受光領域は、フォトダイオードである、付記３ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
［付記８］
前記第２内部端子は、前記発光素子を搭載するダイパッド部と、前記ダイパッド部から前記第２方向に離間する第２パッド部と、を含み、
前記発光素子と前記第２パッド部とを接続する第２ボンディングワイヤを備える、付記３ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
［付記９］
前記第２ボンディングワイヤは、前記第２方向に沿って配置されている、付記８に記載の半導体装置。
［付記１０］
前記第２ボンディングワイヤおよび前記第１ボンディングワイヤは、互いに同一の材料からなる、付記８または９に記載の半導体装置。
［付記１１］
前記発光素子と前記ダイパッド部との間に介在し、かつ導電体である第２接合層を更に備える、付記８ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１２］
前記透光部材は、第１透光部材および第２透光部材を含み、前記第１透光部材は、前記発光素子を覆い、かつ光が出射する凸型のレンズを有し、前記第２透光部材は、前記受光素子および前記第１ボンディングワイヤを覆い、かつ光が入射する入射領域を有し、
前記第１透光部材および前記第２透光部材は、前記第１方向において互いに離間した状態で前記基板の前記搭載面上に配置されている、付記３ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１３］
第１開口部および第２開口部が形成された遮光部材であって、前記第１透光部材および前記第２透光部材を覆う遮光部材を更に備え、
前記第１開口部は、前記レンズを露出させ、前記第２開口部３９は、前記入射領域を露出させる、付記１２に記載の半導体装置。
［付記１４］
前記レンズの平面視における形状は、前記第２方向に延出する長円状である、付記１３に記載の半導体装置。
［付記１５］
前記第１開口部の平面視における形状は、前記第２方向に延出する長円状である、付記１４に記載の半導体装置。
［付記１６］
前記レンズと前記第１開口部の孔壁との間に隙間が設けられている、付記１３ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１７］
前記第１開口部の前記孔壁は、前記基板の厚さ方向において前記発光素子に向かうほど前記第１開口部の開口中心へと近づく傾斜面を含む、付記１６に記載の半導体装置。
［付記１８］
前記第２開口部の平面視における形状は、円形状である、付記１３ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１９］
前記第２開口部の前記孔壁は、前記基板の厚さ方向において前記受光素子に向かうほど前記第２開口部の開口中心へと近づく傾斜面を含む、付記１３ないし１８のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２０］
前記入射領域の形状は、前記基板の厚さ方向に突出する凸状であり、前記入射領域において光が入射する入射面は、前記基板の厚さ方向に対して直交する平坦面である、付記１９に記載の半導体装置。
［付記２１］
前記入射領域の平面視における形状は、円形状である、付記２０に記載の半導体装置。
［付記２２］
前記入射領域と前記第２開口部の孔壁との間に隙間が設けられている、付記２０または２１に記載の半導体装置。
［付記２３］
前記遮光部材は、前記第１透光部材と前記第２透光部材とを遮断する隔壁を有する、付記１３ないし２２のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２４］
前記基板には、前記第１透光部材と前記第２透光部材との間に位置し、かつ前記搭載面から窪む第１溝が形成され、
前記第１溝に前記隔壁が嵌っている、付記２３に記載の半導体装置。
［付記２５］
前記基板には、前記第１透光部材および前記第２透光部材の周囲を取り囲み、かつ前記搭載面から窪む第２溝が形成され、
前記第２溝に前記遮光部材が嵌っている、付記２４に記載の半導体装置。
［付記２６］
前記第１溝は、第１端部および第２端部を含み、前記第１端部および前記第２端部はいずれも、前記第２溝につながっている、付記２５に記載の半導体装置。
［付記２７］
前記第１透光部材および前記第２透光部材は、ともに同一の合成樹脂からなる、付記１３ないし２６のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２８］
前記遮光部材は、前記第１透光部材および前記第２透光部材とは物性が異なる合成樹脂からなり、前記遮光部材のガラス転移点は、前記第１透光部材および前記第２透光部材のガラス転移点よりも低い、付記２７に記載の半導体装置。
［付記２９］
前記基板の前記実装面上に配置された複数の外部端子を更に備え、
前記複数の外部端子は各々、前記複数の内部端子のいずれか１つに導通している、付記１ないし２８のいずれかに記載の半導体装置。
［付記３０］
前記複数の内部端子および前記複数の外部端子の少なくともいずれか１つを覆うめっき層を更に備える、付記２９に記載の半導体装置。
［付記３１］
前記発光素子は、発光ダイオードである、付記１ないし３０のいずれかに記載の半導体装置。
【００５８】
〔第Ｂ１実施形態〕
図１４〜図２３に基づき、本開示の第Ｂ１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０について説明する。半導体装置Ａ１０は、基板１、複数の内部端子２、複数の外部端子３１、受光素子４１、第１接合層４２、発光素子４３、第２接合層４４、第１ボンディングワイヤ４８、第２ボンディングワイヤ４９、透光部材５および遮光部材６を備える。
【００５９】
図１４は、半導体装置Ａ１０の平面図である。図１５は、半導体装置Ａ１０の平面図であり、理解の便宜上、遮光部材６を省略している。図１６は、半導体装置Ａ１０の平面図であり、理解の便宜上、透光部材５および遮光部材６を省略し、かつ省略した透光部材５を想像線（二点鎖線）で示している。図１７は、図１４のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線（図１４に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図１８は、図１７の部分拡大図である。図１９は、図１４のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。図２０は、図１４のＸＸ−ＸＸ線（図１４に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図２１は、半導体装置Ａ１０の底面図である。図２２は、半導体装置Ａ１０の遮光部材６の斜視図である。図２３は、半導体装置Ａ１０の受光素子４１の断面図である。
【００６０】
これらの図に示す半導体装置Ａ１０は、スマートフォンやタブレット端末などの電子機器の回路基板に表面実装される形式のものである。ここで、説明の便宜上、基板１の厚さ方向Ｚに対して直角である平面図の左右方向を第１方向Ｘと、基板１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘに対していずれも直角である平面図の上下方向を第２方向Ｙと、それぞれ定義する。図１４に示すように、本実施形態にかかる半導体装置Ａ１０は、基板１の厚さ方向Ｚ視である平面視（以下、単に「平面視」という。）の形状は、矩形状である。このとき、第１方向Ｘが半導体装置Ａ１０の長辺方向となる。
【００６１】
基板１は、図１５〜図１７に示すように、受光素子４１および発光素子４３を搭載し、かつ半導体装置Ａ１０を回路基板に実装するための部材である。基板１は、電気絶縁体であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。基板１の平面視の形状は、第１方向Ｘを長辺とする矩形状である。基板１は、搭載面１１、実装面１２およびスルーホール１３を有する。
【００６２】
図１６、図１７および図２１に示すように、搭載面１１および実装面１２は、基板１の厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く面である。また、搭載面１１および実装面１２は、ともに平面視の形状が第１方向Ｘを長辺とする矩形状であり、かつ平坦面である。搭載面１１は、図１７の上方を向く面である。搭載面１１上に、受光素子４１および発光素子４３が搭載されるとともに、複数の内部端子２が配置されている。搭載面１１は、透光部材５および遮光部材６によって全体が覆われている。実装面１２は、図１７の下方を向く面である。実装面１２は、半導体装置Ａ１０を実装する際に利用される面である。実装面１２上に、複数の外部端子３１が配置されている。
【００６３】
図１７および図１９に示すように、スルーホール１３は、基板１に形成された搭載面１１から実装面１２までに至る貫通孔である。本実施形態においては、複数のスルーホール１３が基板１に形成されている。各々のスルーホール１３には、後述する連絡端子３２が埋設されている。また、図１５〜図１７に示すように、基板１には、搭載面１１から窪む第１係合溝１４が第２方向Ｙに沿って形成されている。このため、本実施形態にかかる搭載面１１は、第１係合溝１４により二つに分断されている。また、第１係合溝１４の底部は湾曲面となっている。
【００６４】
複数の内部端子２は、図１６、図１７、図１９および図２０に示すように、受光素子４１または発光素子４３に導通する導電体である部材である。複数の内部端子２は、たとえばＣｕからなる。本実施形態にかかる複数の内部端子２は、受光素子４１に導通する複数の第１内部端子２１と、発光素子４３に導通する第２内部端子２２とを含む。複数の第１内部端子２１および第２内部端子２２は、第１方向Ｘにおいて基板１に形成された第１係合溝１４を境界として互いに離間している。また、本実施形態にかかる複数の内部端子２は、いずれもめっき層３９により覆われている。めっき層３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層により構成されている。
【００６５】
図１６、図１７および図１９に示すように、本実施形態にかかる複数の第１内部端子２１は、第１端子２１１、第２端子２１２、第３端子２１３、第４端子２１４、第５端子２１５および第６端子２１６から構成される。各々の第１内部端子２１は、いずれも第１ボンディングワイヤ４８を介して受光素子４１に導通している。各々の第１内部端子２１の先端には、第１ボンディングワイヤ４８が接続される第１パッド部２１０が形成されている。各々の第１パッド部２１０は、第２方向Ｙに沿って配列されている。また、各々の第１内部端子２１は、いずれも後述する連絡端子３２に導通している。
【００６６】
図１６に示すように、第１端子２１１は、第２端子２１２を取り囲んで配置されている。第１端子２１１は、他の複数の第１内部端子２１と異なり、第１パッド部２１０が両端に形成されている。このため、第２方向Ｙにおいて、第２端子２１２の第１パッド部２１０の両側に第１端子２１１の第１パッド部２１０が配列されている。第３端子２１３は、第１端子２１１に隣接して配置され、第４端子２１４は、第３端子２１３に隣接して配置されている。本実施形態においては、第４端子２１４は、複数の第１内部端子２１の中で最も延長が短い。第５端子２１５は、第１端子２１１、第３端子２１３および第４端子２１４に隣接し、かつ隣接するこれらの端子を取り囲んで配置されている。第６端子２１６は、第５端子２１５に隣接し、かつ第５端子２１５を取り囲んで配置されている。第１方向Ｘにおいて、複数の第１内部端子２１のうち第６端子２１６が発光素子４３に最も近接している。
【００６７】
図１６に示すように、複数の第１内部端子２１のうち第１端子２１１、第５端子２１５および第６端子２１６は、受光素子４１の中心と発光素子４３の中心との間に位置する基板１の搭載面１１上において、第２方向Ｙに沿って配置された部分を有する。また、第６端子２１６を除く複数の第１内部端子２１は、いずれも平面視においてその一部が受光素子４１に重なっている。
【００６８】
図１６、図１７および図２０に示すように、第２内部端子２２は、発光素子４３を搭載するダイパッド部２２１と、ダイパッド部２２１から第２方向Ｙに離間する第２パッド部２２２とを含む。ダイパッド部２２１は、第２接合層４４を介して発光素子４３に導通している。また、第２パッド部２２２に第２ボンディングワイヤ４９が接続され、第２パッド部２２２は第２ボンディングワイヤ４９を介して発光素子４３に導通している。また、ダイパッド部２２１および第２パッド部２２２は、ともに後述する連絡端子３２に導通している。
【００６９】
複数の外部端子３１は、図１７および図１９〜図２１に示すように、基板１のスルーホール１３に埋設された連絡端子３２と、複数の内部端子２とを介して、受光素子４１または発光素子４３に導通する導電体である部材である。複数の外部端子３１および連絡端子３２は、複数の内部端子２と同一の材料からなり、本実施形態においては、たとえばＣｕからなる。各々の外部端子３１は、一部が電気絶縁体であるレジスト膜３３に覆われ、レジスト膜３３から露出した端子パッド部３１１を有する。端子パッド部３１１の平面視の形状は、矩形状である。半導体装置Ａ１０を回路基板に実装したとき、端子パッド部３１１は、クリームはんだなどを介して回路基板の配線に導通する部分である。
【００７０】
本実施形態にかかる複数の外部端子３１は、複数の内部端子２と同様に、いずれもめっき層３９により覆われている。また、複数の外部端子３１の一部を覆うレジスト膜３３は、たとえばソルダーレジストである。
【００７１】
受光素子４１および発光素子４３は、ともに半導体装置Ａ１０の機能の中枢となる部分である。図２３に示すように、本実施形態にかかる受光素子４１は、受光領域４１１、素子パッド部４１２、機能領域４１３および積層光学膜４１４を有する集積回路（ＩＣ）である。
【００７２】
受光領域４１１は、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光を検出する部分であり、本実施形態においては、赤外線を検出するフォトダイオードである。受光領域４１１は、光を検出すると光起電力効果により電圧を出力する。素子パッド部４１２は、たとえばＡｌからなる複数の部分であり、各々が受光領域４１１または機能領域４１３に導通している。図１６に示すように、各々の素子パッド部４１２に第１ボンディングワイヤ４８が接続され、複数の素子パッド部４１２は、第１ボンディングワイヤ４８を介して複数の第１内部端子２１に導通している。機能領域４１３は、受光領域４１１と導通し、かつ受光領域４１１からの出力電圧を算出した結果に基づき、対象物体の近接を示す近接信号を出力する部分である。機能領域４１３は、当該出力電圧が予め設定されたしきい値を超えると、近接信号を半導体装置Ａ１０の外部に出力する。積層光学膜４１４は、赤外線に対応する波長域の光に対してのみ透光性を有する合成樹脂からなる部分である。受光素子４１において積層光学膜４１４は、受光領域４１１および機能領域４１３を覆っている。このため、受光領域４１１および機能領域４１３は、可視光線など他の波長域の光の影響は受けない。
【００７３】
第１接合層４２は、図１６、図１７および図１９に示すように、受光素子４１と基板１の搭載面１１との間に介在し、かつ電気絶縁体である部分である。第１接合層４２によって、受光素子４１は固着により搭載面１１上に搭載されている。第１接合層４２は、たとえばエポキシ樹脂やポリイミドなどからなる。第１接合層４２は、搭載面１１および第１内部端子２１のそれぞれ一部を覆っている。
【００７４】
発光素子４３は、図１６、図１７および図２０に示すように、光を出射する半導体素子であり、本実施形態においては、赤外線を出射する発光ダイオードである。図１７および図２０に示す発光素子４３の上面より赤外線が出射するとともに、当該上面に第２ボンディングワイヤ４９が接続されている。このため、当該上面は、第２ボンディングワイヤ４９を介して第２内部端子２２の第２パッド部２２２に導通している。また、図１７および図２０に示す発光素子４３の下面は、第２接合層４４を介して第２内部端子２２のダイパッド部２２１に導通している。
【００７５】
第２接合層４４は、図１６、図１７および図２０に示すように、発光素子４３と第２内部端子２２のダイパッド部２２１との間に介在し、かつ導電体である部分である。第２接合層４４によって、発光素子４３はダイボンディングにより搭載面１１上に配置されたダイパッド部２２１に搭載されている。第２接合層４４は、たとえばＡｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂（いわゆるＡｇペースト）からなる。
【００７６】
第１ボンディングワイヤ４８は、図１６および図１７に示すように、受光素子４１の複数の素子パッド部４１２と、複数の内部端子２の複数の第１内部端子２１とを接続する導電体である部材である。本実施形態においては、第１方向Ｘにおいて第１ボンディングワイヤ４８は、受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。また、第２ボンディングワイヤ４９は、図１６および図２０に示すように、発光素子４３と、第２内部端子２２の第２パッド部２２２とを接続する導電体である部材である。第２ボンディングワイヤ４９は、第１ボンディングワイヤ４８と同一の材料からなる。本実施形態においては、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９は、ともにＡｕからなる。
【００７７】
透光部材５は、図１５〜図１７、図１９および図２０に示すように、基板１の搭載面１１上において、複数の内部端子２、受光素子４１、発光素子４３、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９を覆う部材である。本実施形態にかかる透光部材５は、第１透光部材５１および第２透光部材５２を含む。第１透光部材５１および第２透光部材５２は、ともに同一かつ透明の合成樹脂からなり、当該合成樹脂は、可視光線から赤外線までの波長域の光に対して透光性を有する。第１透光部材５１および第２透光部材５２は、第１方向Ｘにおいて基板１に形成された第１係合溝１４を境界として、互いに離間した状態で搭載面１１上に配置されている。
【００７８】
図１５、図１７および図２０に示すように、第１透光部材５１は、第２内部端子２２、発光素子４３および第２ボンディングワイヤ４９を覆う、形状が略角錐台状の部分である。図１４および図１５に示すように、第１透光部材５１は、発光素子４３から出射された光が半導体装置Ａ１０の外部に出射する凸型のレンズ５１１を有する。本実施形態にかかるレンズ５１１の平面視における形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。図１８に示すように、本実施形態にかかるレンズ５１１は、平面視において中央に位置する中央部５１１ａと、中央部５１１ａの周囲を取り囲む環状部５１１ｂとを有する。環状部５１１ｂは、中央部５１１ａよりも粗面である。
【００７９】
図１５、図１７および図１９に示すように、第２透光部材５２は、複数の第１内部端子２１、受光素子４１および第１ボンディングワイヤ４８を覆う、形状が略角錐台状の部分である。図１４および図１５に示すように、第２透光部材５２は、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光が入射する入射領域５２１を有する。入射領域５２１は、後述する遮光部材６の第２開口部６１２から露出する第２透光部材５２の表面である。本実施形態にかかる入射領域５２１は、平坦面である。
【００８０】
遮光部材６は、図１４、図１５、図１７、図１９および図２０に示すように、透光部材５を構成する第１透光部材５１および第２透光部材５２の双方を覆う部材である。図２２に示すように、遮光部材６は、蓋６１、一対の第１側壁６２１、一対の第２側壁６２２および隔壁６３を有する。遮光部材６は、遮光性を有する合成樹脂からなり、当該合成樹脂は、たとえば黒色のエポキシ樹脂である。本実施形態においては、遮光部材６は、第１透光部材５１および第２透光部材５２とは物性が異なる合成樹脂からなり、遮光部材６のガラス転移点は、第１透光部材５１および第２透光部材５２のガラス転移点よりも低く設定されている。
【００８１】
図１４、図１５、図１７、図１９、図２０および図２２に示すように、蓋６１は、基板１の厚さ方向Ｚにおいて第１透光部材５１および第２透光部材５２を覆い被さるように配置された部分である。平面視における蓋６１の大きさは、基板１の大きさと同一である。蓋６１は、第１開口部６１１および第２開口部６１２を有する。図１４、図１５、図１７、図２０および図２２に示すように、第１開口部６１１は、レンズ５１１を露出させる蓋６１に形成された貫通孔である。第１開口部６１１の平面視の形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。第１開口部６１１の孔壁６１１ａは、基板１の厚さ方向Ｚにおいて発光素子４３に向かうほど開口中心へと近づく傾斜面からなる。第１方向Ｘに対する第１開口部６１１の孔壁６１１ａの傾斜角は、第１開口部６１１の周方向にわたって一様である。また、図１７および図２０に示すように、本実施形態においては、蓋６１に接する第１透光部材５１の表面上には、レンズ５１１と第１開口部６１１の孔壁６１１ａとの間に隙間Δｂ１が設けられている。隙間Δｂ１の長さは、レンズ５１１の周方向にわたって一様である。
【００８２】
図１４、図１５、図１７、図１９および図２２に示すように、第２開口部６１２は、入射領域５２１を露出させる蓋６１に形成された貫通孔である。第２開口部６１２は、第１開口部６１１から第１方向Ｘに離間している。第２開口部６１２の平面視の形状は、円形状である。第２開口部６１２の孔壁６１２ａは、基板１の厚さ方向Ｚにおいて受光素子４１に向かうほど開口中心へと近づく傾斜面からなる。第１方向Ｘに対する第２開口部６１２の孔壁６１２ａの傾斜角は、第２開口部６１２の周方向にわたって一様である。
【００８３】
図１７および図２２に示すように、一対の第１側壁６２１は、第１方向Ｘに離間して配置され、かつ基板１の厚さ方向Ｚにおいて、一端が蓋６１につながり、他端が基板１に接する部分である。第２方向Ｙにおける各々の第１側壁６２１の両端は、一対の第２側壁６２２につながっている。また、図１９、図２０および図２２に示すように、一対の第２側壁６２２は、第２方向Ｙに離間して配置され、かつ基板１の厚さ方向Ｚにおいて、一端が蓋６１につながり、他端が基板１に接する部分である。第１方向Ｘにおける各々の第２側壁６２２の両端は、一対の第１側壁６２１につながっている。したがって、一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２は、第１透光部材５１および第２透光部材５２の周囲を取り囲むように配置されている。
【００８４】
図１７および図２２に示すように、隔壁６３は、第１透光部材５１と第２透光部材５２とを遮断する部分である。隔壁６３は、一対の第１側壁６２１と並行して配置され、かつ第２方向Ｙにおける両端は、一対の第２側壁６２２につながっている。また、基板１の厚さ方向Ｚにおける一端は蓋６１につながり、他端は基板１の搭載面１１上に形成された第１係合溝１４に係合している。
【００８５】
次に、図２４〜図３２に基づき、半導体装置Ａ１０の製造方法の一例について説明する。
【００８６】
図２４、図２６および図２７は、半導体装置Ａ１０の製造方法を説明する平面図である。図２５は、半導体装置Ａ１０の製造方法を説明する底面図である。図２８〜図３０および図３２は、半導体装置Ａ１０の製造方法を説明する断面図であり、その断面位置が図１７と同一である。図３１は、図３０の部分拡大図である。なお、これらの図において示される基材８１の厚さ方向Ｚ、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙの定義は、図１４〜図２３において示される基板１の厚さ方向Ｚ、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙの定義に対応している。
【００８７】
最初に、図２４に示すように、表面８１１を有する基材８１の表面８１１上に内部導電層８２を形成する。基材８１は、半導体装置Ａ１０の基板１の集合体であり、図２４に示す想像線（二点鎖線）で囲まれた基板領域８９が基板１に対応する部分である。基材８１は、電気絶縁体であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。基材８１は，厚さ方向Ｚ
において互いに反対側を向く表面８１１および裏面８１２を有する。内部導電層８２は、第１パッド部８２１ａを有する第１内部導電層８２１と、第２内部導電層８２２とを含む。第２内部導電層８２２は、ダイパッド部８２２ａおよび第２パッド部８２２ｂを含む。内部導電層８２が半導体装置Ａ１０の複数の内部端子２に、第１内部導電層８２１が半導体装置Ａ１０の複数の第１内部端子２１に、第２内部導電層８２２が半導体装置Ａ１０の第２内部端子２２に対応する。内部導電層８２は、たとえば次の方法により形成する。最初に、スパッタリング法により基材８１の表面８１１上に金属薄膜を形成する。次いで、フォトリソグラフィおよびエッチングにより当該金属薄膜のパターニングを行う。最後に電解めっきによりパターニングされた当該金属薄膜を覆う金属層を形成する。本実施形態における当該金属薄膜および当該金属層は、ともにＣｕである。
【００８８】
内部導電層８２を形成する工程では、図２５に示すように、基材８１の裏面８１２上に外部導電層８３１を形成する工程を含む。外部導電層８３１が半導体装置Ａ１０の外部端子３１に対応する。外部導電層８３１は、内部導電層８２と同一の方法で形成され、かつＣｕからなる。また、図２４および図２５に示すように、外部導電層８３１は、連絡導電層８３２を介して内部導電層８２に導通する。連絡導電層８３２が半導体装置Ａ１０の連絡端子３２に対応する。連絡導電層８３２は、内部導電層８２および外部導電層８３１を形成する前に、基材８１内に予め埋め込まれた円柱状の金属体である。本実施形態における当該金属体は、Ｃｕである。
【００８９】
また、内部導電層８２を形成する工程では、内部導電層８２および外部導電層８３１の双方を覆うめっき層８３９を形成する工程を含む。めっき層８３９が半導体装置Ａ１０のめっき層３９に対応する。めっき層８３９は、内部導電層８２および外部導電層８３１を形成した後に電解めっきにより形成する。本実施形態にかかるめっき層８３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層から積層される。
【００９０】
さらに、内部導電層８２を形成する工程では、図２５に示すように、外部導電層８３１の一部を覆うレジスト層８３３を形成する工程を含む。レジスト層８３３が半導体装置Ａ１０のレジスト膜３３に対応する。レジスト層８３３は、めっき層８３９を形成した後に塗布により形成する。本実施形態にかかるレジスト層８３３は、電気絶縁体であり、たとえばソルダーレジストである。レジスト層８３３は、平面視の形状が矩形状の開口部８３３ａを有し、開口部８３３ａから外部導電層８３１および基材８１の裏面８１２のそれぞれ一部が露出する。
【００９１】
次いで、図２６に示すように、第１方向Ｘに互いに離間するように、受光素子８４１および発光素子８４３を内部導電層８２に搭載する。受光素子８４１が半導体装置Ａ１０の受光素子４１に対応し、発光素子８４３が半導体装置Ａ１０の発光素子４３に対応する。本実施形態にかかる受光素子８４１は、光を検出する受光領域８４１ａを有し、かつ受光領域８４１ａがフォトダイオードである集積回路である。受光領域８４１ａが半導体装置Ａ１０の受光素子４１の受光領域４１１に対応する。受光素子８４１は、電気絶縁体である第１接合材８４２を用いて、内部導電層８２の第１内部導電層８２１の一部を覆うように固着により搭載する。第１接合材８４２が半導体装置Ａ１０の第１接合層４２に対応する。本実施形態にかかる第１接合材８４２は、たとえばエポキシ樹脂やポリイミドなどからなる。また、本実施形態にかかる発光素子８４３は、発光ダイオードである。発光素子８４３は、導電体である第２接合材８４４を用いて、内部導電層８２の第２内部導電層８２２のダイパッド部８２２ａにダイボンディングにより搭載する。第２接合材８４４が半導体装置Ａ１０の第２接合層４４に対応する。本実施形態にかかる第２接合材８４４は、たとえばＡｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂（いわゆるＡｇペースト）からなる。
【００９２】
次いで、図２７に示すように、内部導電層８２と受光素子８４１とを接続する第１ボンディングワイヤ８４８と、内部導電層８２と発光素子８４３とを接続する第２ボンディングワイヤ８４９とを形成する。第１ボンディングワイヤ８４８が半導体装置Ａ１０の第１ボンディングワイヤ４８に対応し、第２ボンディングワイヤ８４９が半導体装置Ａ１０の第２ボンディングワイヤ４９に対応する。第１ボンディングワイヤ８４８は、内部導電層８２の第１内部導電層８２１の第１パッド部８２１ａと、受光素子８４１の素子パッド部８４１ｂとに接続される。素子パッド部８４１ｂが半導体装置Ａ１０の受光素子４１の素子パッド部４１２に対応する。また、第２ボンディングワイヤ８４９は、内部導電層８２の第２内部導電層８２２の第２パッド部８２２ｂと、発光素子８４３とに接続される。第１ボンディングワイヤ８４８および第２ボンディングワイヤ８４９は、ともにワイヤボンディングにより形成する。本実施形態にかかる第１ボンディングワイヤ８４８および第２ボンディングワイヤ８４９は、ともに同一の材料からなり、たとえばＡｕからなる。
【００９３】
次いで、図２８に示すように、受光素子８４１および発光素子８４３を覆う透光樹脂８５を一次金型８７により形成する。透光樹脂８５が半導体装置Ａ１０の透光部材５に対応する。透光樹脂８５は、可視光線から赤外線までの波長域の光に対して透光性を有し、かつ電気絶縁性および熱硬化性の合成樹脂（たとえば透明のエポキシ樹脂）を、一次金型８７を用いたトランスファモールド成形によって熱硬化させることにより形成する。このとき、内部導電層８２、第１ボンディングワイヤ８４８および第２ボンディングワイヤ８４９も透光樹脂８５に覆われる。透光樹脂８５は、図２８の上方を向く頂面８５１と、頂面８５１から突出し、かつ発光素子８４３から出射された光が透過する凸型のレンズ面８５２とを有する。平面視において、レンズ面８５２に覆われた透光樹脂８５の領域が半導体装置Ａ１０のレンズ５１１に対応する。本実施形態にかかるレンズ面８５２は、その平面視の形状が第２方向Ｙに延出する長円状となるように形成される。
【００９４】
次いで、図２９に示すように、透光樹脂８５を、レンズ面８５２を有する第１透光樹脂８５ａと、光が入射する入射領域８５３を有する第２透光樹脂８５ｂとに分割する。第１透光樹脂８５ａが半導体装置Ａ１０の第１透光部材５１に対応し、第２透光樹脂８５ｂが半導体装置Ａ１０の第２透光部材５２に対応する。本実施形態においては、ダイシングソーを用いて図２９に示す一次切断線ＦＣに沿って、透光樹脂８５を第１透光樹脂８５ａおよび第２透光樹脂８５ｂに分割する。このとき、第１透光樹脂８５ａは、内部導電層８２の第１内部導電層８２１、受光素子８４１および第１ボンディングワイヤ８４８を覆う。第２透光樹脂８５ｂは、内部導電層８２の第２内部導電層８２２、発光素子８４３および第２ボンディングワイヤ８４９を覆う。本実施形態にかかる入射領域８５３は、図３０に示す受光素子８４１の受光領域８４１ａの上方に位置し、かつ後述する遮光樹脂８６の第２開口部８６２に囲まれた頂面８５１の一部である。入射領域８５３が半導体装置Ａ１０の入射領域５２１に対応する。また、本実施形態においては、透光樹脂８５を第１透光樹脂８５ａおよび第２透光樹脂８５ｂに分割することにあわせて、基材８１の厚さ方向Ｚにおいて、基材８１の一部を表面８１１側から除去する。基材８１の一部を除去することによって、基材８１には、表面８１１から窪む第１係合溝８１４が形成される。第１係合溝８１４が半導体装置Ａ１０の第１係合溝１４に対応する。
【００９５】
次いで、図３０に示すように、透光樹脂８５（第１透光樹脂８５ａ）のレンズ面８５２を露出させる第１開口部８６１を有し、かつ透光樹脂８５を覆う遮光樹脂８６を二次金型８８により形成する。遮光樹脂８６が半導体装置Ａ１０の遮光部材６に対応する。遮光樹脂８６は、遮光性を有し、かつ電気絶縁性および熱硬化性の合成樹脂（たとえば黒色のエポキシ樹脂）を、二次金型８８を用いたトランスファモールド成形によって熱硬化させることにより形成する。本実施形態にかかる遮光樹脂８６は、透光樹脂８５とは物性が異なる合成樹脂であり、遮光樹脂８６のガラス転移点は、透光樹脂８５のガラス転移点よりも低く設定されている。二次金型８８は、堰体８８１を備える。図３１に示すように、堰体８８１は、環状面８８１ａ、凹面８８１ｂおよび先端部８８１ｃを有する。
【００９６】
図３１に示すように、堰体８８１は、二次金型８８により遮光樹脂８６を形成する際に、透光樹脂８５のレンズ面８５２を覆い被さる部分である。本実施形態においては、堰体８８１によって、遮光樹脂８６に第１開口部８６１が形成される。第１開口部８６１が半導体装置Ａ１０の遮光部材６の第１開口部６１１に対応する。環状面８８１ａは、平面視においてレンズ面８５２の一部を取り囲む、堰体８８１の内面である。環状面８８１ａは、曲率半径が一定である曲面であり、その曲線半径は、レンズ面８５２の曲線半径と同一となるように設定されている。本実施形態においては、二次金型８８により遮光樹脂８６を形成する際に、環状面８８１ａがレンズ面８５２に線接触する。ここでの線接触とは、環状面８８１ａとレンズ面８５２との接点を平面視おいてレンズ面８５２の周方向回りに結んだ線上での、環状面８８１ａとレンズ面８５２との接触状態を意図した概念である。当該線接触は、この概念に加え、さらに半導体装置Ａ１０の製造において不可避な誤差や変形に起因した環状面８８１ａとレンズ面８５２との微小な面接触となる場合を含む概念である。
【００９７】
図３１に示すように、凹面８８１ｂは、環状面８８１ａの一端につながり、かつレンズ面８５２から基材８１の厚さ方向Ｚに離間する、堰体８８１の内面である。凹面８８１ｂは、曲面である。二次金型８８により遮光樹脂８６を形成する際に、凹面８８１ｂおよびレンズ面８５２によって、堰体８８１内に空洞Ｖが形成される。
【００９８】
図３１に示すように、先端部８８１ｃは、環状面８８１ａの他端につながり、かつ環状面８８１ａよりも透光樹脂８５の頂面８５１側に位置する、頂面８５１に向かって延出する部分である。本実施形態においては、先端部８８１ｃによって、レンズ面８５２と第１開口部８６１の孔壁８６１ａとの間に隙間Δｂ１が形成される。あわせて、第１開口部８６１の孔壁８６１ａは、基材８１の厚さ方向Ｚにおいて基材８１に向かうほど開口中心へ近づく傾斜面となるように形成される。また、本実施形態においては、二次金型８８により遮光樹脂８６を形成する際に、頂面８５１と先端部８８１ｃとの間に空隙Δｖが形成される。
【００９９】
図３０に示すように、遮光樹脂８６の形成において、第１透光樹脂８５ａと第２透光樹脂８５ｂとの間には、基材８１の厚さ方向Ｚの全体にわたって遮光樹脂８６が形成される。この遮光樹脂８６が半導体装置Ａ１０の遮光部材６の隔壁６３に対応する。本実施形態においては、遮光樹脂８６が基材８１に形成された第１係合溝８１４に係合する。また、遮光樹脂８６の形成において、透光樹脂８５（第２透光樹脂８５ｂ）の入射領域８５３を露出させる第２開口部８６２が形成される。第２開口部８６２が半導体装置Ａ１０の遮光部材６の第２開口部６１２に対応する。第２開口部８６２の孔壁８６２ａは、基材８１の厚さ方向Ｚにおいて基材８１に向かうほど開口中心へ近づく傾斜面となるように形成される。
【０１００】
次いで、基材８１を第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに沿って切断することによって、個片に分割する。切断にあたっては、たとえばダイシングソーを用いて図３２に示す二次切断線ＳＣに沿って基材８１を切断する。当該工程において分割された個片が半導体装置Ａ１０となる。以上の工程を経ることによって、半導体装置Ａ１０が製造される。
【０１０１】
次に、半導体装置Ａ１０の製造方法および半導体装置Ａ１０の作用効果について説明する。
【０１０２】
半導体装置Ａ１０の製造方法のうち、透光樹脂８５を覆う遮光樹脂８６を形成する工程では、透光樹脂８５（第１透光樹脂８５ａ）のレンズ面８５２に覆い被さる堰体８８１を備える二次金型８８を用いる。堰体８８１は、平面視においてレンズ面８５２の一部を取り囲む環状面８８１ａと、環状面８８１ａの一端につながり、かつレンズ面８５２から基材８１の厚さ方向Ｚに離間する凹面８８１ｂを有する。図３１に示すように、堰体８８１がレンズ面８５２に覆い被さるとき、環状面８８１ａがレンズ面８５２に線接触する。このとき、凹面８８１ｂおよびレンズ面８５２によって、堰体８８１内に空洞Ｖが形成される。したがって、遮光樹脂８６の形成の際、レンズ面８５２の全面に二次金型８８が接触しないため、レンズ面８５２を露出させる遮光樹脂８６の開口部（第１開口部８６１）の面積を縮小しつつ、レンズ面８５２に発生する傷を抑制することが可能となる。
【０１０３】
半導体装置Ａ１０の第１透光部材５１のレンズ５１１は、平面視において中央に位置する中央部５１１ａと、中央部５１１ａの周囲を取り囲む環状部５１１ｂとを有する。環状部５１１ｂは、中央部５１１ａよりも粗面である。環状部５１１ｂは、半導体装置Ａ１０の製造工程のうち遮光樹脂８６を形成する工程において、レンズ面８５２に二次金型８８の堰体８８１の環状面８８１ａが線接触することによって形成された部分である。したがって、半導体装置Ａ１０のレンズ５１１の環状部５１１ｂは、半導体装置Ａ１０の製造方法にかかる発明の特別な技術的特徴に対応する部分である。
【０１０４】
堰体８８１は、環状面８８１ａにつながり、かつ環状面８８１ａよりも透光樹脂８５の頂面８５１側に位置する先端部８８１ｃを有する。遮光樹脂８６の形成の際、先端部８８１ｃは、レンズ面８５２への遮光樹脂８６の付着を防止する効果がある。また、遮光樹脂８６の形成の際、頂面８５１と先端部８８１ｃとの間に空隙Δｖが形成される。空隙Δｖが形成されることによって、先端部８８１ｃが透光樹脂８５に接触して破損することを防ぐことができる。
【０１０５】
透光樹脂８５を形成する工程と、遮光樹脂８６を形成する工程との間に、透光樹脂８５を第１透光樹脂８５ａおよび第２透光樹脂８５ｂに分割する工程を備える。当該工程を備えることによって、遮光樹脂８６を形成する工程では、第１透光樹脂８５ａと第２透光樹脂８５ｂとの間には、基材８１の厚さ方向Ｚにわたって遮光樹脂８６が形成される。このような製造方法をとることによって、半導体装置Ａ１０の遮光部材６の隔壁６３を形成することができる。隔壁６３によって発光素子４３から出射した光が発光素子４３に直接入射しないため、受光素子４１の誤検出を防止することができる。また、透光樹脂８５を分割する工程では、基材８１の厚さ方向Ｚにおいて、基材８１の一部を除去する。このような処理を行うことによって、基材８１に第１係合溝８１４が形成され、第１係合溝８１４に遮光樹脂８６が係合する。したがって、基材８１に対する遮光樹脂８６の接合強度の向上を図ることができる。
【０１０６】
遮光樹脂８６を形成する工程では、第１開口部８６１および第２開口部８６２があわせて形成される。第１開口部８６１の孔壁８６１ａおよび第２開口部８６２の孔壁８６２ａは、ともに基材８１の厚さ方向Ｚにおいて基材８１に向かうほど開口中心へ近づく傾斜面となるように形成される。このような傾斜面とすることによって、熱硬化した遮光樹脂８６から二次金型８８を円滑に引き抜くことができる。
【０１０７】
透光樹脂８５を形成する工程では、レンズ面８５２は、その平面視の形状が第２方向Ｙに延出する長円状となるように形成される。このため、半導体装置Ａ１０において、発光素子４３を覆う第１透光部材５１に形成されたレンズ５１１の平面視における形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。レンズ５１１をこのような形状とすることによって、レンズ５１１のレンズ面の面積を確保しつつ、第１方向Ｘにおける第１透光部材５１の長さを短縮することができる。このため、半導体装置Ａ１０から出射する光の光束量を確保しつつ、第１方向Ｘにおける受光素子４１と発光素子４３との中心間距離の短縮を図ることができる。
【０１０８】
遮光樹脂８６は、透光樹脂８５とは物性が異なる合成樹脂からなり、遮光樹脂８６のガラス転移点は、透光樹脂８５のガラス転移点よりも低く設定されている。このような構成をとることによって、半導体装置Ａ１０が使用により高温状態となったとき、遮光部材６の弾性係数が透光部材５（第１透光部材５１および第２透光部材５２）の弾性係数よりも低くなる。このため、遮光部材６の熱膨張に起因した透光部材５に発生する温度応力が低減され、透光部材５に亀裂が発生することを抑制できる。
【０１０９】
内部導電層８２および外部導電層８３１の双方を覆うめっき層８３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層により構成される。このような構成のめっき層８３９によって、受光素子８４１および発光素子８４３の搭載時や、第１ボンディングワイヤ８４８および第２ボンディングワイヤ８４９の接続時の熱などの衝撃から内部導電層８２を保護することができる。また、半導体装置Ａ１０を回路基板に実装した際、クリームはんだなどの影響による各々の外部端子３１の端子パッド部３１１の侵食を防止することができる。
【０１１０】
半導体装置Ａ１０は、基板１の搭載面１１上に配置された複数の内部端子２と、受光素子４１の素子パッド部４１２と内部端子２とを接続する第１ボンディングワイヤ４８とを備える。受光素子４１および発光素子４３の双方は、基板１の厚さ方向Ｚに対して直角である第１方向Ｘに離間して搭載面１１上に配置されている。この場合において、第１方向Ｘにおいて第１ボンディングワイヤ４８は、受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。このような構成をとることによって、第１方向Ｘにおいて受光素子４１を発光素子４３により近づけることができるため、装置の長辺方向における受光素子４１と発光素子４３との中心間距離を従来技術よりも短縮し、装置の小型化を図ることができる。あわせて、第１方向Ｘにおける第１ボンディングワイヤ４８と発光素子４３との離間距離がより長く確保されるため、発光素子４３に流れる電流に起因した受光素子４１へのノイズの低減を図ることが可能となる。
【０１１１】
複数の内部端子２は、第１ボンディングワイヤ４８を介して受光素子４１に導通する複数の第１内部端子２１を含む。各々の第１内部端子２１の先端には、第１ボンディングワイヤ４８が接続される第１パッド部２１０が形成されている。第１パッド部２１０は、基板１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘに対していずれも直角である第２方向Ｙに沿って配列されている。このような構成をとることによって、第１ボンディングワイヤ４８の配置が集約されるため、受光素子４１へのノイズの低減効果がより向上する。
【０１１２】
複数の第１内部端子２１は、平面視においてその一部が受光素子４１に重なっている。また、半導体装置Ａ１０は、受光素子４１と基板１の搭載面１１との間に介在し、かつ電気絶縁体である第１接合層４２を備える。すなわち、半導体装置Ａ１０において受光素子４１は、複数の第１内部端子２１の一部に覆い被さるように搭載面１１上に配置されている。このような構成は、半導体装置Ａ１０の大型化を抑制する上で有効な手段となる。
【０１１３】
〔第Ｂ２実施形態〕
図３３〜図３６に基づき、本開示の第Ｂ２実施形態にかかる半導体装置Ａ２０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【０１１４】
図３３は、半導体装置Ａ２０の平面図である。図３４は、半導体装置Ａ２０の平面図であり、理解の便宜上、遮光部材６を省略している。図３５は、図３３のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線（図３３に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図３６は、図３３のＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
【０１１５】
本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０は、基板１、第２透光部材５２および遮光部材６の構成が、先述した半導体装置Ａ１０と異なる。図３３に示すように、本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０の平面視の形状は、矩形状である。
【０１１６】
図３４〜図３６に示すように、本実施形態にかかる基板１には、第１係合溝１４に加えて、第１透光部材５１および第２透光部材５２の周囲を取り囲み、かつ搭載面１１から窪む第２係合溝１５が形成されている。第１係合溝１４の両端は、第２係合溝１５につながっている。第１係合溝１４に、遮光部材６の一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２が係合している。本実施形態においては、第２係合溝１５の深さ（基板１の厚さ方向Ｚにおける長さ）は、第１係合溝１４の深さと同一である。
【０１１７】
図３３〜図３６に示すように、第２透光部材５２の入射領域５２１の形状は、基板１の厚さ方向Ｚに突出する凸状である。入射領域５２１は、光が入射する入射面５２１ａを有する。入射面５２１ａは、基板１の厚さ方向Ｚに対して直交する平坦面である。また、本実施形態にかかる入射領域５２１の平面視における形状は、円形状である。
【０１１８】
図３５および図３６に示すように、本実施形態においては、蓋６１に接する第２透光部材５２の表面上には、入射領域５２１と第２開口部６１２の孔壁６１２ａとの間に隙間Δｂ２が設けられている。隙間Δｂ２の長さは、入射領域５２１の周方向にわたって一様である。
【０１１９】
次に、図３７〜図３９に基づき、半導体装置Ａ２０の製造方法の一例について説明する。
【０１２０】
図３７〜図３９は、半導体装置Ａ２０の製造方法を説明する断面図であり、その断面位置が図３５と同一である。
【０１２１】
本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０の製造方法は、透光樹脂８５を形成する工程と、透光樹脂８５を分割する工程と、遮光樹脂８６を形成する工程と、が先述した半導体装置Ａ１０の製造方法と異なる。
【０１２２】
図３７に示すように、透光樹脂８５を形成する工程では、透光樹脂８５の入射領域８５３は、頂面８５１から基材８１の厚さ方向Ｚに突出する凸状で、かつ光が入射する入射面８５３ａが基材８１の厚さ方向Ｚに対して直交する平坦面となるように形成される。
【０１２３】
図３８に示すように、透光樹脂８５を分割する工程では、第１方向Ｘにおける透光部材５の両側に位置する基材８１の一部を表面８１１側から除去する。図３８に示す一次切断線ＦＣに沿って、基材８１の厚さ方向Ｚの一部を、たとえばダイシングソーにより除去する。同様に、第２方向Ｙにおける透光部材５の両側に位置する基材８１の一部を表面８１１側から除去する。基材８１の一部を除去することにより、基材８１には、第１係合溝８１４に加え、透光樹脂８５の周囲を取り囲み、かつ表面８１１から窪む第２係合溝８１５が形成される。第２係合溝８１５が半導体装置Ａ１０の第２係合溝１５に対応する。
【０１２４】
図３９に示すように、遮光樹脂８６を形成する工程では、二次金型８８は入射領域８５３の周囲を取り囲むように配置される。このとき、入射領域８５３と第２開口部８６２の孔壁８６２ａとの間に隙間Δｂ２が形成される。また、本実施形態においては、遮光樹脂８６が基材８１に形成された第１係合溝８１４と第２係合溝８１５に係合する。
【０１２５】
次に、半導体装置Ａ２０の製造方法および半導体装置Ａ２０の作用効果について説明する。
【０１２６】
半導体装置Ａ２０の製造方法のうち、透光樹脂８５を覆う遮光樹脂８６を形成する工程では、先述した半導体装置Ａ１０の製造工程と同様に、透光樹脂８５のレンズ面８５２に覆い被さる堰体８８１を有する二次金型８８を用いる。堰体８８１がレンズ面８５２に覆い被さるとき、環状面８８１ａがレンズ面８５２に線接触する。このとき、凹面８８１ｂおよびレンズ面８５２によって、堰体８８１内に空洞Ｖが形成される。したがって、半導体装置Ａ２０の製造方法によっても、遮光樹脂８６の形成の際、レンズ面８５２の全面に二次金型８８が接触しない。よって、レンズ面８５２を露出させる遮光樹脂８６の開口部（第１開口部８６１）の面積を縮小しつつ、レンズ面８５２に発生する傷を抑制することが可能となる。
【０１２７】
透光樹脂８５を形成する工程では、透光樹脂８５の入射領域８５３は、透光樹脂８５の頂面８５１から基材８１の厚さ方向Ｚに突出する凸状で、かつ光が入射する入射面８５３ａが基材８１の厚さ方向Ｚに対して直交する平坦面となるように形成される。このため、半導体装置Ａ２０の第２透光部材５２の入射領域５２１は、基板１の厚さ方向Ｚに突出する凸状である。このような構成をとることによって、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光が受光素子４１の受光領域４１１に到達するまでの経路のうち、第２透光部材５２を透過する距離が半導体装置Ａ１０よりも長くなる。また、入射領域５２１の入射面５２１ａにおいて、第２透光部材５２を透過する光の屈折角の大きさは、入射領域５２１に入射する光の入射角の大きさよりも小となる。したがって、半導体装置Ａ１０よりも受光領域４１１に到達する光の光束量が多くなり、受光素子４１の検出精度の向上を図ることができる。
【０１２８】
基板１の搭載面１１上には、第１係合溝１４に加え、第２係合溝１５が形成されている。遮光部材６において、第１係合溝１４に隔壁６３が係合し、第２係合溝１５に一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２が係合している。このような構成をとることによって、基板１に対する遮光部材６の接合強度が半導体装置Ａ１０よりもさらに向上させることができる。
【０１２９】
上記実施形態のまとめを以下に付記する。
［付記１］
基材の表面上に内部導電層を形成することと、
前記基材の厚さ方向に対して直角である第１方向に互いに離間するように、受光素子および発光素子を前記内部導電層に搭載することと、
頂面と、前記頂面から前記基材の厚さ方向に突出し、かつ前記発光素子から出射された光が透過する凸型のレンズ面と、を有する透光樹脂であって、前記受光素子および前記発光素子を覆う透光樹脂を一次金型により形成することと、
前記レンズ面を露出させる第１開口部を有し、かつ前記透光樹脂を覆う遮光樹脂を二次金型により形成することであって、前記二次金型は、前記レンズ面に覆い被さる堰体を備え、前記堰体は、平面視において前記レンズ面の一部を取り囲む環状面と、前記環状面の第１端につながり、かつ前記レンズ面から前記基材の厚さ方向に離間する凹面と、を有し、前記堰体の前記環状面が前記レンズ面に線接触することと、を備える、半導体装置の製造方法。
［付記２］
前記堰体は、前記環状面の第２端につながり、かつ前記環状面よりも前記透光樹脂の前記頂面側に位置する先端部を有し、
前記遮光樹脂を形成することは、前記レンズ面と前記第１開口部の孔壁との間に隙間を形成することを含む、付記１に記載の半導体装置の製造方法。
［付記３］
前記遮光樹脂を形成することは、前記透光樹脂の前記頂面と前記堰体の前記先端部との間に空隙を形成することを含む、付記２に記載の半導体装置の製造方法。
［付記４］
前記遮光樹脂を形成することは、前記第１開口部の孔壁を、前記基材の厚さ方向において前記基材に向かうほど前記第１開口部の開口中心へと近づく傾斜面となるように形成することを含む、付記１ないし３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記５］
前記透光樹脂を形成することは、前記レンズ面を、平面視の前記レンズ面の形状が前記基材の厚さ方向および前記第１方向に対していずれも直角である第２方向に延出する長円状となるように形成することを含む、付記１ないし４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記６］
前記透光樹脂を形成することと、前記遮光樹脂を形成することとの間に、前記透光樹脂を、前記発光素子を覆い、かつ前記レンズ面を有する第１透光樹脂と、前記受光素子を覆い、かつ光が入射する入射領域を有する第２透光樹脂と、に分割することを更に備える、付記１ないし５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記７］
前記透光樹脂を分割することは、ダイシングソーを用いて前記透光樹脂を前記第１透光樹脂および前記第２透光樹脂に分割することを含む、付記６に記載の半導体装置の製造方法。
［付記８］
前記透光樹脂を分割することは、前記基材の厚さ方向において、前記基材の一部を前記表面側から除去することを含む、付記６または７に記載の半導体装置の製造方法。
［付記９］
前記遮光樹脂を形成することは、前記第１透光樹脂と前記第２透光樹脂との間には、前記基材の厚さ方向の全体にわたって前記遮光樹脂を形成することを含む、付記６ないし８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記１０］
前記遮光樹脂を形成することは、前記入射領域を露出させる第２開口部を形成することを含む、付記６ないし９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記１１］
前記遮光樹脂を形成することは、前記第２開口部の孔壁を、前記基材の厚さ方向において前記基材に向かうほど前記第２開口部の開口中心へと近づく傾斜面となるように形成することを含む、付記１０に記載の半導体装置の製造方法。
［付記１２］
前記透光樹脂を形成することは、前記入射領域を、前記頂面から前記基材の厚さ方向に突出する凸状で、かつ光が入射する入射面が前記基材の厚さ方向に対して直交する平坦面となるように形成することを含む、付記１１に記載の半導体装置の製造方法。
［付記１３］
前記遮光樹脂を形成することは、前記入射領域と前記第２開口部の孔壁との間に隙間を形成することを含む、付記１２に記載の半導体装置の製造方法。
［付記１４］
前記遮光樹脂は、熱硬化性の合成樹脂である、付記１ないし１３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記１５］
前記遮光樹脂は、前記透光樹脂とは物性が異なる合成樹脂であり、前記遮光樹脂のガラス転移点は、前記透光樹脂のガラス転移点よりも低い、付記１４に記載の半導体装置の製造方法。
［付記１６］
前記透光樹脂を形成することの前に、前記内部導電層と前記受光素子とを接続する第１ボンディングワイヤと、前記内部導電層と前記発光素子とを接続する第２ボンディングワイヤと、をワイヤボンディングにより形成することを更に備える、付記１ないし１５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記１７］
前記基材は、前記基材の厚さ方向において前記表面とは反対側を向く裏面を有し、
前記内部導電層を形成することは、前記基材の前記裏面上に前記内部導電層に導通する外部導電層を形成することを含む、付記１ないし１６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記１８］
前記内部導電層を形成することでは、前記内部導電層および前記外部導電層の双方を覆うめっき層を電解めっきにより形成することを含む、付記１７に記載の半導体装置の製造方法。
［付記１９］
前記めっき層は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層を含む、付記１８に記載の半導体装置の製造方法。
［付記２０］
前記内部導電層を形成することは、前記外部導電層の一部を覆う電気絶縁体であるレジスト層を塗布により形成することを含む、付記１７ないし１９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記２１］
前記受光素子は、集積回路であり、前記受光素子は、光を検出する受光領域を有し、前記受光領域は、フォトダイオードである、付記１ないし２０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記２２］
前記発光素子は、発光ダイオードである、付記１ないし２１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［付記２３］
互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する基板と、
光を検出する受光領域を有し、かつ前記基板の前記搭載面に搭載された受光素子と、
前記受光素子から前記基板の厚さ方向に対して直角である第１方向に離間して前記基板の前記搭載面上に搭載された発光素子と、
光が出射する凸型のレンズを有し、前記受光素子および前記発光素子を覆う透光部材であって、前記レンズは、平面視において中央に位置する中央部と、前記中央部の周囲を取り囲む環状部と、を有し、前記環状部は、前記中央部よりも粗面である透光部材と、
前記透光部材を覆い、かつ前記レンズを露出させる第１開口部を有する遮光部材と、を備える、半導体装置。
【０１３０】
〔第Ｃ１実施形態〕
図４０〜図５０に基づき、本開示の第Ｃ１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０について説明する。半導体装置Ａ１０は、基板１、複数の内部端子２、複数の外部端子３１、受光素子４１、第１接合層４２、発光素子４３、第２接合層４４、第１ボンディングワイヤ４８、第２ボンディングワイヤ４９、透光部材５および遮光部材６を備える。
【０１３１】
図４０は、半導体装置Ａ１０の斜視図である。図４１は、半導体装置Ａ１０の平面図である。図４２は、半導体装置Ａ１０の平面図であり、理解の便宜上、透光部材５および遮光部材６を省略し、かつ省略した透光部材５を想像線（二点鎖線）で示している。図４３は、図４１のＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩ線（図４１に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図４４は、図４３の部分拡大図である。図４５は、図４１のＸＬＶ−ＸＬＶ線に沿う断面図である。図４６は、図４１のＸＬＶＩ−ＸＬＶＩ線（図４１に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図４７は、半導体装置Ａ１０の底面図である。図４８は、半導体装置Ａ１０の遮光部材６の斜視図である。図４９は、半導体装置Ａ１０の受光素子４１の断面図である。図５０は、半導体装置Ａ１０の作用効果を説明する断面図であり、断面位置は図４３と同一である。
【０１３２】
これらの図に示す半導体装置Ａ１０は、スマートフォンやタブレット端末などの電子機器の回路基板に表面実装される形式のものである。ここで、説明の便宜上、基板１の厚さ方向Ｚに対して直角である平面図の左右方向を第１方向Ｘと、基板１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘに対していずれも直角である平面図の上下方向を第２方向Ｙと、それぞれ定義する。図４０に示すように、本実施形態にかかる半導体装置Ａ１０は、基板１の厚さ方向Ｚ視である平面視（以下、単に「平面視」という。）の形状は、矩形状である。このとき、第１方向Ｘが半導体装置Ａ１０の長辺方向となる。
【０１３３】
基板１は、図４１〜図４３に示すように、受光素子４１および発光素子４３を搭載し、かつ半導体装置Ａ１０を回路基板に実装するための部材である。基板１は、電気絶縁体であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。基板１の平面視の形状は、第１方向Ｘを長辺とする矩形状である。基板１は、搭載面１１、実装面１２およびスルーホール１３を有する。
【０１３４】
図４２、図４３および図４７に示すように、搭載面１１および実装面１２は、基板１の厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く面である。また、搭載面１１および実装面１２は、ともに平面視の形状が第１方向Ｘを長辺とする矩形状であり、かつ平坦面である。搭載面１１は、図４３の上方を向く面である。搭載面１１上に、受光素子４１および発光素子４３が搭載されるとともに、複数の内部端子２が配置されている。搭載面１１は、透光部材５および遮光部材６によって全体が覆われている。実装面１２は、図４３の下方を向く面である。実装面１２は、半導体装置Ａ１０を実装する際に利用される面である。実装面１２上に、複数の外部端子３１が配置されている。
【０１３５】
図４３および図４５に示すように、スルーホール１３は、基板１に形成された搭載面１１から実装面１２までに至る貫通孔である。本実施形態においては、複数のスルーホール１３が基板１に形成されている。各々のスルーホール１３には、後述する連絡端子３２が埋設されている。また、図４１〜図４３に示すように、基板１には、搭載面１１から窪む第１溝１４が第２方向Ｙに沿って形成されている。このため、本実施形態にかかる搭載面１１は、第１溝１４により二つに分断されている。また、第１溝１４の底部は湾曲面となっている。
【０１３６】
複数の内部端子２は、図４２、図４３、図４５および図４６に示すように、受光素子４１または発光素子４３に導通する導電体である部材である。複数の内部端子２は、たとえばＣｕからなる。本実施形態にかかる複数の内部端子２は、受光素子４１に導通する複数の第１内部端子２１と、発光素子４３に導通する第２内部端子２２とを含む。複数の第１内部端子２１および第２内部端子２２は、第１方向Ｘにおいて基板１に形成された第１溝１４を境界として互いに離間している。また、本実施形態にかかる複数の内部端子２は、いずれもめっき層３９により覆われている。めっき層３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層により構成されている。
【０１３７】
図４２、図４３および図４５に示すように、本実施形態にかかる複数の第１内部端子２１は、第１端子２１１、第２端子２１２、第３端子２１３、第４端子２１４、第５端子２１５および第６端子２１６から構成される。各々の第１内部端子２１は、いずれも第１ボンディングワイヤ４８を介して受光素子４１に導通している。各々の第１内部端子２１の先端には、第１ボンディングワイヤ４８が接続される第１パッド部２１０が形成されている。各々の第１パッド部２１０は、第２方向Ｙに沿って配列されている。また、各々の第１内部端子２１は、いずれも後述する連絡端子３２に導通している。
【０１３８】
図４２に示すように、第１端子２１１は、第２端子２１２を取り囲んで配置されている。第１端子２１１は、他の複数の第１内部端子２１と異なり、第１パッド部２１０が両端に形成されている。このため、第２方向Ｙにおいて、第２端子２１２の第１パッド部２１０の両側に第１端子２１１の第１パッド部２１０が配列されている。第３端子２１３は、第１端子２１１に隣接して配置され、第４端子２１４は、第３端子２１３に隣接して配置されている。本実施形態においては、第４端子２１４は、複数の第１内部端子２１の中で最も延長が短い。第５端子２１５は、第１端子２１１、第３端子２１３および第４端子２１４に隣接し、かつ隣接するこれらの端子を取り囲んで配置されている。第６端子２１６は、第５端子２１５に隣接し、かつ第５端子２１５を取り囲んで配置されている。第１方向Ｘにおいて、複数の第１内部端子２１のうち第６端子２１６が発光素子４３に最も近接している。
【０１３９】
図４２に示すように、複数の第１内部端子２１のうち第１端子２１１、第５端子２１５および第６端子２１６は、受光素子４１の中心と発光素子４３の中心との間に位置する基板１の搭載面１１上において、第２方向Ｙに沿って配置された部分を有する。また、第６端子２１６を除く複数の第１内部端子２１は、いずれも平面視においてその一部が受光素子４１に重なっている。
【０１４０】
図４２、図４３および図４６に示すように、第２内部端子２２は、発光素子４３を搭載するダイパッド部２２１と、ダイパッド部２２１から第２方向Ｙに離間する第２パッド部２２２とを含む。ダイパッド部２２１は、第２接合層４４を介して発光素子４３に導通している。また、第２パッド部２２２に第２ボンディングワイヤ４９が接続され、第２パッド部２２２は第２ボンディングワイヤ４９を介して発光素子４３に導通している。また、ダイパッド部２２１および第２パッド部２２２は、ともに後述する連絡端子３２に導通している。
【０１４１】
複数の外部端子３１は、図４３および図４５〜図４７に示すように、基板１のスルーホール１３に埋設された連絡端子３２と、複数の内部端子２とを介して、受光素子４１または発光素子４３に導通する導電体である部材である。複数の外部端子３１および連絡端子３２は、複数の内部端子２と同一の材料からなり、本実施形態においては、たとえばＣｕからなる。各々の外部端子３１は、一部が電気絶縁体であるレジスト膜３３に覆われ、レジスト膜３３から露出した端子パッド部３１１を有する。端子パッド部３１１の平面視の形状は、矩形状である。半導体装置Ａ１０を回路基板に実装したとき、端子パッド部３１１は、クリームはんだなどを介して回路基板の配線に導通する部分である。
【０１４２】
本実施形態にかかる複数の外部端子３１は、複数の内部端子２と同様に、いずれもめっき層３９により覆われている。また、複数の外部端子３１の一部を覆うレジスト膜３３は、たとえばソルダーレジストである。
【０１４３】
受光素子４１および発光素子４３は、ともに半導体装置Ａ１０の機能の中枢となる部分である。図４９に示すように、本実施形態にかかる受光素子４１は、受光領域４１１、素子パッド部４１２、機能領域４１３および積層光学膜４１４を有する集積回路（ＩＣ）である。
【０１４４】
受光領域４１１は、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光を検出する部分であり、本実施形態においては、赤外線を検出するフォトダイオードである。受光領域４１１は、光を検出すると光起電力効果により電圧を出力する。素子パッド部４１２は、たとえばＡｌからなる複数の部分であり、各々が受光領域４１１または機能領域４１３に導通している。図４２に示すように、各々の素子パッド部４１２に第１ボンディングワイヤ４８が接続され、複数の素子パッド部４１２は、第１ボンディングワイヤ４８を介して複数の第１内部端子２１に導通している。機能領域４１３は、受光領域４１１と導通し、かつ受光領域４１１からの出力電圧を算出した結果に基づき、対象物体の近接を示す近接信号を出力する部分である。機能領域４１３は、当該出力電圧が予め設定されたしきい値を超えると、近接信号を半導体装置Ａ１０の外部に出力する。積層光学膜４１４は、赤外線に対応する波長域の光に対してのみ透光性を有する合成樹脂からなる部分である。受光素子４１において積層光学膜４１４は、受光領域４１１および機能領域４１３を覆っている。このため、受光領域４１１および機能領域４１３は、可視光線など他の波長域の光の影響は受けない。
【０１４５】
第１接合層４２は、図４２、図４３および図４５に示すように、受光素子４１と基板１の搭載面１１との間に介在し、かつ電気絶縁体である部分である。第１接合層４２によって、受光素子４１は固着により搭載面１１上に搭載されている。第１接合層４２は、たとえばエポキシ樹脂やポリイミドなどからなる。第１接合層４２は、搭載面１１および第１内部端子２１のそれぞれ一部を覆っている。
【０１４６】
発光素子４３は、図４２、図４３および図４６に示すように、光を出射する半導体素子であり、本実施形態においては、赤外線を出射する発光ダイオードである。図４３および図４６に示す発光素子４３の上面より赤外線が出射するとともに、当該上面に第２ボンディングワイヤ４９が接続されている。このため、当該上面は、第２ボンディングワイヤ４９を介して第２内部端子２２の第２パッド部２２２に導通している。また、図４３および図４６に示す発光素子４３の下面は、第２接合層４４を介して第２内部端子２２のダイパッド部２２１に導通している。
【０１４７】
第２接合層４４は、図４２、図４３および図４６に示すように、発光素子４３と第２内部端子２２のダイパッド部２２１との間に介在し、かつ導電体である部分である。第２接合層４４によって、発光素子４３はダイボンディングにより搭載面１１上に配置されたダイパッド部２２１に搭載されている。第２接合層４４は、たとえばＡｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂（いわゆるＡｇペースト）からなる。
【０１４８】
第１ボンディングワイヤ４８は、図４２および図４３に示すように、受光素子４１の複数の素子パッド部４１２と、複数の内部端子２の複数の第１内部端子２１とを接続する導電体である部材である。本実施形態においては、第１方向Ｘにおいて第１ボンディングワイヤ４８は、受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。また、第２ボンディングワイヤ４９は、図４２および図４６に示すように、発光素子４３と、第２内部端子２２の第２パッド部２２２とを接続する導電体である部材である。第２ボンディングワイヤ４９は、第１ボンディングワイヤ４８と同一の材料からなる。本実施形態においては、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９は、ともにＡｕからなる。
【０１４９】
透光部材５は、図４１〜図４３、図４５および図４６に示すように、基板１の搭載面１１上において、複数の内部端子２、受光素子４１、発光素子４３、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９を覆う部材である。本実施形態にかかる透光部材５は、第１透光部材５１および第２透光部材５２を含む。第１透光部材５１および第２透光部材５２は、ともに同一かつ透明の合成樹脂からなり、当該合成樹脂は、可視光線から赤外線までの波長域の光に対して透光性を有する。第１透光部材５１および第２透光部材５２は、第１方向Ｘにおいて基板１に形成された第１溝１４を境界として、互いに離間した状態で搭載面１１上に配置されている。
【０１５０】
図４１、図４３および図４６に示すように、第１透光部材５１は、第２内部端子２２、発光素子４３および第２ボンディングワイヤ４９を覆う、形状が略角錐台状の部分である。図４０および図４１に示すように、第１透光部材５１は、発光素子４３から出射された光が半導体装置Ａ１０の外部に出射する凸型のレンズ５１１を有する。本実施形態にかかるレンズ５１１の平面視における形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。図４０および図４４に示すように、レンズ５１１は、第１レンズ面５１１ａおよび第２レンズ面５１１ｂを有する。第１レンズ面５１１ａは、第１方向Ｘにおいて仮想平面ＬＣと受光素子４１との間に位置するレンズ５１１の表面である。また、第２レンズ面５１１ｂは、仮想平面ＬＣに対して第１レンズ面５１１ａとは反対側に位置し、かつ第１レンズ面５１１ａに連続するレンズ５１１の表面である。第１レンズ面５１１ａの曲率半径Ｒ１は、第２レンズ面５１１ｂの曲率半径Ｒ２よりも小である。
【０１５１】
図４１、図４３および図４５に示すように、第２透光部材５２は、複数の第１内部端子２１、受光素子４１および第１ボンディングワイヤ４８を覆う、形状が略角錐台状の部分である。図４０および図４１に示すように、第２透光部材５２は、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光が入射する入射領域５２１を有する。入射領域５２１は、後述する遮光部材６の第２開口部６１２から露出する第２透光部材５２の表面である。本実施形態にかかる入射領域５２１は、平坦面である。
【０１５２】
遮光部材６は、図４０、図４１、図４３、図４５および図４６に示すように、透光部材５を構成する第１透光部材５１および第２透光部材５２の双方を覆う部材である。図４８に示すように、遮光部材６は、蓋６１、一対の第１側壁６２１、一対の第２側壁６２２および隔壁６３を有する。遮光部材６は、遮光性を有する合成樹脂からなり、当該合成樹脂は、たとえば黒色のエポキシ樹脂である。本実施形態においては、遮光部材６は、第１透光部材５１および第２透光部材５２とは物性が異なる合成樹脂からなり、遮光部材６のガラス転移点は、第１透光部材５１および第２透光部材５２のガラス転移点よりも低く設定されている。
【０１５３】
図４０、図４１、図４３、図４５、図４６および図４８に示すように、蓋６１は、基板１の厚さ方向Ｚにおいて第１透光部材５１および第２透光部材５２を覆い被さるように配置された部分である。平面視における蓋６１の大きさは、基板１の大きさと同一である。蓋６１は、第１開口部６１１および第２開口部６１２を有する。
【０１５４】
図４０、図４１、図４３、図４６および図４８に示すように、第１開口部６１１は、レンズ５１１を露出させる蓋６１に形成された貫通孔である。第１開口部６１１の平面視の形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。第１開口部６１１の孔壁６１１ａは、基板１の厚さ方向Ｚにおいて発光素子４３に向かうほど開口中心へと近づく傾斜面からなる。図４４に示すように、第１開口部６１１の孔壁６１１ａは、第１レンズ面５１１ａに対向する第１部位６１１ｂと、第２レンズ面５１１ｂに対向する第２部位６１１ｃとを含む。第１方向Ｘに対する第１部位６１１ｂの傾斜角α１は、第１方向Ｘに対する第２部位６１１ｃの傾斜角α２よりも大である。また、図４３および図４６に示すように、本実施形態においては、蓋６１に接する第１透光部材５１の表面上には、レンズ５１１と第１開口部６１１の孔壁６１１ａとの間に隙間Δｂ１が設けられている。隙間Δｂ１の長さは、レンズ５１１の周方向にわたって一様である。
【０１５５】
図４０、図４１、図４３、図４５および図４８に示すように、第２開口部６１２は、入射領域５２１を露出させる蓋６１に形成された貫通孔である。第２開口部６１２は、第１開口部６１１から第１方向Ｘに離間している。第２開口部６１２の平面視の形状は、円形状である。第２開口部６１２の孔壁６１２ａは、基板１の厚さ方向Ｚにおいて受光素子４１に向かうほど開口中心へと近づく傾斜面からなる。図４３および図４５に示すように、第１方向Ｘに対する第２開口部６１２の孔壁６１２ａの傾斜角βは、第２開口部６１２の周方向にわたって一様である。
【０１５６】
図４３および図４８に示すように、一対の第１側壁６２１は、第１方向Ｘに離間して配置され、かつ基板１の厚さ方向Ｚにおいて、一端が蓋６１につながり、他端が基板１に接する部分である。第２方向Ｙにおける各々の第１側壁６２１の両端は、一対の第２側壁６２２につながっている。また、図４５、図４６および図４８に示すように、一対の第２側壁６２２は、第２方向Ｙに離間して配置され、かつ基板１の厚さ方向Ｚにおいて、一端が蓋６１につながり、他端が基板１に接する部分である。第１方向Ｘにおける各々の第２側壁６２２の両端は、一対の第１側壁６２１につながっている。したがって、一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２は、第１透光部材５１および第２透光部材５２の周囲を取り囲むように配置されている。
【０１５７】
図４３および図４８に示すように、隔壁６３は、第１透光部材５１と第２透光部材５２とを遮断する部分である。隔壁６３は、一対の第１側壁６２１と並行して配置され、かつ第２方向Ｙにおける両端は、一対の第２側壁６２２につながっている。また、基板１の厚さ方向Ｚにおける一端は蓋６１につながり、他端は基板１の搭載面１１上に形成された第１溝１４に嵌っている。
【０１５８】
次に、半導体装置Ａ１０の作用効果について説明する。
【０１５９】
半導体装置Ａ１０は、基板１の搭載面１１上に搭載された受光素子４１および発光素子４３と、発光素子４３を覆い、かつレンズ５１１を有する第１透光部材５１と、レンズ５１１を露出させる第１開口部６１１を有する遮光部材６とを備える。第１方向Ｘにおいてレンズ５１１は、仮想平面ＬＣと受光素子４１との間に位置する第１レンズ面５１１ａと、仮想平面ＬＣに対して第１レンズ面５１１ａとは反対側に位置し、かつ第１レンズ面５１１ａに連続する第２レンズ面５１１ｂを有する。このとき、第１レンズ面５１１ａの曲率半径Ｒ１は、第２レンズ面５１１ｂの曲率半径Ｒ２よりも小である。ここで、図５０に示すように、発光素子４３から出射された光Ｌ、Ｌ’は、第１レンズ面５１１ａで屈折し、電子機器の光学窓ＯＷを透過し、光学窓ＯＷと外部との境界面Ｓで反射することがある。光Ｌは、半導体装置Ａ１０であるときの発光素子４３から出射された光の道筋を示している。また、光Ｌ’は、従来技術であるときの発光素子４３から出射された光の道筋を示している。第１レンズ面５１１ａにおいて、光Ｌは、光Ｌ’よりも基板１の厚さ方向Ｚにより近い方向に屈折する。このため、光Ｌ’は、境界面Ｓで反射し、受光素子４１の受光領域４１１に到達するものの、光Ｌは、境界面Ｓで反射した後は、遮光部材６の蓋６１に到達し、受光領域４１１に到達しない。したがって、装置の長辺方向（第１方向Ｘ）における受光素子４１と発光素子４３との中心間距離を短縮した場合であっても、境界面Ｓで反射し受光領域４１１に到達する光の光束量が抑制されるため、受光素子４１の検出精度の低下を防ぐことが可能となる。
【０１６０】
半導体装置Ａ１０は、基板１の搭載面１１上に配置された複数の内部端子２と、受光素子４１の素子パッド部４１２と内部端子２とを接続する第１ボンディングワイヤ４８とを備える。受光素子４１および発光素子４３の双方は、基板１の厚さ方向Ｚに対して直角である第１方向Ｘに離間して搭載面１１上に配置されている。この場合において、第１方向Ｘにおいて第１ボンディングワイヤ４８は、受光素子４１に対して発光素子４３側とは反対側に位置している。このような構成をとることによって、第１方向Ｘにおいて受光素子４１を発光素子４３により近づけることができるため、装置の長辺方向における受光素子４１と発光素子４３との中心間距離を従来技術よりも短縮することができる。あわせて、第１方向Ｘにおける第１ボンディングワイヤ４８と発光素子４３との離間距離がより長く確保されるため、発光素子４３に流れる電流に起因した受光素子４１へのノイズの低減を図ることが可能となる。
【０１６１】
複数の内部端子２は、第１ボンディングワイヤ４８を介して受光素子４１に導通する複数の第１内部端子２１を含む。各々の第１内部端子２１の先端には、第１ボンディングワイヤ４８が接続される第１パッド部２１０が形成されている。第１パッド部２１０は、基板１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘに対していずれも直角である第２方向Ｙに沿って配列されている。このような構成をとることによって、第１ボンディングワイヤ４８の配置が集約されるため、受光素子４１へのノイズの低減効果がより向上する。
【０１６２】
複数の第１内部端子２１は、平面視においてその一部が受光素子４１に重なっている。また、半導体装置Ａ１０は、受光素子４１と基板１の搭載面１１との間に介在し、かつ電気絶縁体である第１接合層４２を備える。すなわち、半導体装置Ａ１０において受光素子４１は、複数の第１内部端子２１の一部に覆い被さるように搭載面１１上に配置されている。このような構成は、半導体装置Ａ１０の大型化を抑制する上で有効な手段となる。
【０１６３】
発光素子４３を覆う第２透光部材５２に形成されたレンズ５１１の平面視における形状は、第２方向Ｙに延出する長円状である。レンズ５１１をこのような形状とすることによって、レンズ５１１のレンズ面の面積を確保しつつ、第１方向Ｘにおける第２透光部材５２の長さを短縮することができる。このため、半導体装置Ａ１０から出射する光の光束量を確保しつつ、第１方向Ｘにおける受光素子４１と発光素子４３との中心間距離の短縮を図ることができる。
【０１６４】
第１透光部材５１および第２透光部材５２を覆う遮光部材６は、第１透光部材５１と第２透光部材５２とを遮断する隔壁６３を有する。このような構成をとることによって、発光素子４３から出射した光が発光素子４３に直接入射しないため、受光素子４１の誤検出を防止することができる。また、隔壁６３は、基板１の搭載面１１上に形成された第１溝１４に嵌っている。このような構成をとることによって、基板１に対する遮光部材６の接合強度の向上を図ることができる。
【０１６５】
遮光部材６は、第１透光部材５１および第２透光部材５２とは物性が異なる合成樹脂からなり、遮光部材６のガラス転移点は、第１透光部材５１および第２透光部材５２のガラス転移点よりも低く設定されている。このような構成をとることによって、半導体装置Ａ１０が使用により高温状態となったとき、遮光部材６の弾性係数が第１透光部材５１および第２透光部材５２の弾性係数よりも低くなる。このため、遮光部材６の熱膨張に起因した第１透光部材５１および第２透光部材５２に発生する温度応力が低減され、第１透光部材５１および第２透光部材５２に亀裂が発生することを抑制できる。
【０１６６】
複数の内部端子２および複数の外部端子３１の双方を覆うめっき層３９は、互いに積層されたＮｉ層およびＡｕ層により構成されている。このような構成のめっき層３９によって、受光素子４１および発光素子４３の搭載時や、第１ボンディングワイヤ４８および第２ボンディングワイヤ４９の接続時の熱などの衝撃から複数の内部端子２を保護することができる。また、半導体装置Ａ１０を回路基板に実装した際、クリームはんだなどの影響による各々の外部端子３１の端子パッド部３１１の侵食を防止することができる。
【０１６７】
〔第Ｃ２実施形態〕
図５１〜図５４に基づき、本開示の第Ｃ２実施形態にかかる半導体装置Ａ２０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【０１６８】
図５１は、半導体装置Ａ２０の斜視図である。図５２は、半導体装置Ａ２０の平面図である。図５３は、図５２のＬＩＩＩ−ＬＩＩＩ線（図５２に示す一点鎖線）に沿う断面図である。図５３は、図５２のＬＩＶ−ＬＩＶ線に沿う断面図である。
【０１６９】
本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０は、基板１、第２透光部材５２および遮光部材６の構成が、先述した半導体装置Ａ１０と異なる。図５１に示すように、本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０の平面視の形状は、矩形状である。
【０１７０】
図５２〜図５４に示すように、本実施形態にかかる基板１には、第１溝１４に加えて、第１透光部材５１および第２透光部材５２の周囲を取り囲み、かつ搭載面１１から窪む第２溝１５が形成されている。第１溝１４の両端は、第２溝１５につながっている。第１溝１４に、遮光部材６の一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２が嵌っている。本実施形態においては、第２溝１５の深さ（基板１の厚さ方向Ｚにおける長さ）は、第１溝１４の深さと同一である。
【０１７１】
図５１〜図５４に示すように、第２透光部材５２の入射領域５２１の形状は、基板１の厚さ方向Ｚに突出する凸状である。入射領域５２１は、光が入射する入射面５２１ａを有する。入射面５２１ａは、基板１の厚さ方向Ｚに対して直交する平坦面である。また、本実施形態にかかる入射領域５２１の平面視における形状は、円形状である。
【０１７２】
図５３および図５４に示すように、本実施形態においては、蓋６１に接する第２透光部材５２の表面上には、入射領域５２１と第２開口部６１２の孔壁６１２ａとの間に隙間Δｂ２が設けられている。隙間Δｂ２の長さは、入射領域５２１の周方向にわたって一様である。
【０１７３】
次に、半導体装置Ａ２０の作用効果について説明する。
【０１７４】
半導体装置Ａ２０は、先述した半導体装置Ａ１０と同様に、発光素子４３を覆い、かつレンズ５１１を有する第１透光部材５１を備え、レンズ５１１は、第１レンズ面５１１ａおよび第２レンズ面５１１ｂを有する。この場合においても、第１レンズ面５１１ａの曲率半径Ｒ１は、第２レンズ面５１１ｂの曲率半径Ｒ２よりも小である。したがって、半導体装置Ａ２０によっても、図５０に示すように境界面Ｓで反射し受光素子４１の受光領域４１１に到達する光の光束量が抑制されるため、受光素子４１の検出精度の低下を防ぐことが可能となる。
【０１７５】
基板１の搭載面１１上には、第１溝１４に加え、第２溝１５が形成されている。遮光部材６において、第１溝１４に隔壁６３が嵌っており、第２溝１５に一対の第１側壁６２１および一対の第２側壁６２２が嵌っている。このような構成をとることによって、基板１に対する遮光部材６の接合強度が半導体装置Ａ１０よりもさらに向上させることができる。
【０１７６】
第２透光部材５２の入射領域５２１の形状は、基板１の厚さ方向Ｚに突出する凸状である。このような構成をとることによって、発光素子４３から出射した後に対象物体に反射した光が受光素子４１の受光領域４１１に到達するまでの経路のうち、第２透光部材５２を透過する距離が半導体装置Ａ１０よりも長くなる。また、入射領域５２１の入射面５２１ａにおいて、第２透光部材５２を透過する光の屈折角の大きさは、入射領域５２１に入射する光の入射角の大きさよりも小となる。したがって、対象物体に反射し受光領域４１１に到達する光の光束量が半導体装置Ａ１０よりも多くなり、受光素子４１の検出精度の向上を図ることができる。
【０１７７】
上記実施形態のまとめを以下に付記する。
［付記１］
互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する基板と、
光を検出する受光領域を有し、かつ前記基板の前記搭載面上に搭載された受光素子と、
前記受光素子から前記基板の厚さ方向に対して直角である第１方向に離間し、且つ、前記基板の前記搭載面上に搭載された発光素子と、
前記受光素子および前記発光素子を覆う透光部材であって、光が出射する凸型のレンズを有する透光部材と、を備え、
前記レンズは、前記第１方向において互いに隣り合う第１レンズ面および第２レンズ面を有し、前記第１レンズ面は、前記第１方向に直交する仮想平面と前記受光素子との間に位置し、前記第２レンズ面は、前記仮想平面に対して前記第１レンズ面とは反対側に位置し、
前記第１レンズ面の曲率半径が前記第２レンズ面の曲率半径よりも小である、半導体装置。
［付記２］
前記透光部材を覆い、かつ前記レンズを露出させる第１開口部を有する遮光部材を備える、付記１に記載の半導体装置。
［付記３］
前記レンズの平面視における形状は、前記基板の厚さ方向および前記第１方向に対していずれも直角である第２方向に延出する長円状である、付記２に記載の半導体装置。
［付記４］
前記第１開口部の平面視における形状は、前記第２方向に延出する長円状である、付記３に記載の半導体装置。
［付記５］
前記レンズと前記第１開口部の孔壁との間に隙間が設けられている、付記２ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
［付記６］
前記第１開口部の孔壁は、前記基板の厚さ方向において前記発光素子に向かうほど前記第１開口部の開口中心へと近づく傾斜面からなる、付記５に記載の半導体装置。
［付記７］
前記第１開口部の孔壁は、前記第１レンズ面に対向する第１部位と、前記第２レンズ面に対向する第２部位と、を含み、
前記第１方向に対する前記第１部位の傾斜角は、前記第１方向に対する前記第２部位の傾斜角よりも大である、付記６に記載の半導体装置。
［付記８］
前記透光部材は、前記発光素子を覆う第１透光部材であって前記レンズを有する第１透光部材と、前記受光素子を覆う第２透光部材であって光が入射する入射領域を有する第２透光部材と、を含み、
前記第１透光部材および前記第２透光部材は、前記第１方向において互いに離間し、且つ、前記基板の前記搭載面上に配置されている、付記２ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
［付記９］
前記遮光部材は、前記入射領域を露出させる第２開口部を有し、
前記第２開口部は、前記第１開口部から前記第１方向に離間している、付記８に記載の半導体装置。
［付記１０］
前記第２開口部の平面視における形状は、円形状である、付記９に記載の半導体装置。
［付記１１］
前記第２開口部の孔壁は、前記基板の厚さ方向において前記受光素子に向かうほど前記第２開口部の開口中心へと近づく傾斜面からなる、付記９または１０に記載の半導体装置。
［付記１２］
前記第１方向に対する前記第２開口部の孔壁の傾斜角は、前記第２開口部の周方向にわたって一様である、付記１１に記載の半導体装置。
［付記１３］
前記入射領域の形状は、前記基板の厚さ方向に突出する凸状であり、前記入射領域は、光が入射する入射面を含み、前記入射面は、前記基板の厚さ方向に対して直交する平坦面である、付記１１または１２に記載の半導体装置。
［付記１４］
前記入射領域の平面視における形状は、円形状である、付記１３に記載の半導体装置。
［付記１５］
前記入射領域と前記第２開口部の孔壁との間に隙間が設けられている、付記１３または１４に記載の半導体装置。
［付記１６］
前記遮光部材は、前記第１透光部材と前記第２透光部材とを遮断する隔壁を有する、付記８ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１７］
前記基板には、前記第１透光部材と前記第２透光部材との間に位置し、かつ前記搭載面から窪む第１溝が形成され、
前記第１溝に前記隔壁が嵌っている、付記１６に記載の半導体装置。
［付記１８］
前記基板には、前記第１透光部材および前記第２透光部材の周囲を取り囲み、かつ前記搭載面から窪む第２溝が形成され、
前記第２溝に前記遮光部材が嵌っている、付記１７に記載の半導体装置。
［付記１９］
前記第１溝は、第１端および第２端を含み、前記第１端および第２端はいずれも、前記第２溝につながっている、付記１８に記載の半導体装置。
［付記２０］
前記第１透光部材および前記第２透光部材は、ともに同一の合成樹脂からなる、付記８ないし１９のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２１］
前記遮光部材は、前記第１透光部材および前記第２透光部材とは物性が異なる合成樹脂からなり、前記遮光部材のガラス転移点は、前記第１透光部材および前記第２透光部材のガラス転移点よりも低い、付記２０に記載の半導体装置。
［付記２２］
前記発光素子または前記受光素子に導通する複数の外部端子が前記基板の前記実装面上に配置されている、付記１ないし２１のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２３］
前記複数の外部端子は、めっき層により覆われている、付記２２に記載の半導体装置。
［付記２４］
前記受光素子は、集積回路であり、前記受光領域は、フォトダイオードである、付記１ないし２３のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２５］
前記発光素子は、発光ダイオードである、付記１ないし２４のいずれかに記載の半導体装置。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【国際調査報告】
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