(57)【要約】  基板（１）の上面にセンサチップ（５）が設けられている。センサチップ（５）の受光部が投影面積内に入るようにレンズ（７）がセンサチップ（５）の上方に設けられている。レンズキャップ（８）は、センサチップ（５）を取り囲んでレンズ（７）を保持するキャップ本体（８ａ）と、キャップ本体（８ａ）の下端部から外側に張り出したキャップ縁部（８ｂ）とを有する。紫外線硬化型の接着剤（９）が基板（１）の上面とレンズキャップ（８）の下面とを接着する。キャップ縁部（８ｂ）の外側面に切り欠き（１０）が設けられている。切り欠き（１０）に接着剤（９）が入り込んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上面に設けられたセンサチップと、
前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、
前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、
前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、
前記キャップ縁部の外側面に切り欠きが設けられ、
前記切り欠きに前記接着剤が入り込んでいることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項２】
前記切り欠きの内面は前記キャップ縁部の下面から上面に向かうにつれて前記レンズキャップの内側に傾斜することを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項３】
基板と、
前記基板の上面に設けられたセンサチップと、
前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、
前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、
前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、
前記キャップ縁部に上面から下面まで貫通する第１の貫通孔が設けられ、
前記第１の貫通孔に前記接着剤が入り込んでいることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項４】
前記キャップ縁部の前記上面における前記第１の貫通孔の開口面積は前記キャップ縁部の前記下面における前記第１の貫通孔の開口面積より大きいことを特徴とする請求項３に記載のセンサモジュール。
【請求項５】
前記基板には前記第１の貫通孔と対向する位置に第２の貫通孔が設けられ、
前記第２の貫通孔に前記接着剤が入り込んでいることを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサモジュール。
【請求項６】
前記基板の前記上面における前記第２の貫通孔の開口面積は前記基板の下面における前記第２の貫通孔の開口面積より小さいことを特徴とする請求項５に記載のセンサモジュール。
【請求項７】
前記レンズキャップの内部に設けられ、前記センサチップの前記受光部を真空封止するケースを更に備え、
前記レンズキャップの内部は真空封止されていないことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサなどのセンサモジュールにおいて、センサチップの受光部が投影面積内に入るようにセンサチップの上方にレンズが設けられ、レンズキャップがセンサチップを取り囲んでレンズを保持する。レンズキャップは、センサチップが設けられた絶縁基板の上面に位置決めされて接着剤で固定される。【０００３】
絶縁基板の主な材料であるガラスエポキシとレンズキャップの主な材料である熱可塑性のプラスチックとは線膨張係数が異なる。このため、センサモジュールの動作又は周囲の温度変化によって接着部に応力が生じる。この応力は、センサモジュールの使用を続けると繰返し生じるため、接着部分が疲労によって破壊又は剥離する可能性がある。【０００４】
これによってレンズキャップの位置が変化してセンサチップの受光部とレンズの集光点との相対位置が変化して、赤外線センサが撮像できなくなる、画像が欠ける、ピントが合わなくなる等の恐れが生じる。これに対して、レンズキャップの接着面に凹部を形成することで接着剤とレンズキャップの接着面積を増やし、接着強度を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１（請求項１、図６、図７）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本特開２００５−３４７３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
接着剤との接着面積を増やしても、接着剤が硬化した後の接着剤の破壊と剥離は抑制できるが、接着剤の硬化前の搬送時の振動又は衝撃によるレンズキャップの位置ズレ及び剥離は抑制できない。これを防ぐために紫外線硬化型の接着剤の使用が考えられる。具体的には、絶縁基板の上面に予め紫外線硬化型の接着剤を塗布した後、レンズキャップを位置決めして配置する。次に、接着剤に紫外線を照射して仮硬化させる。最後に、オーブン等に投入してセンサモジュール全体を加熱することで接着剤を本硬化させる。しかし、紫外線の光源を配置するスペースを確保できるのはレンズキャップの上方だけである。接着剤は絶縁基板とレンズキャップとの間に塗布されているため、レンズキャップの上方からでは接着剤に紫外線を照射できず、接着剤を硬化させることが難しい。【０００７】
また、接着剤は硬化時に収縮するため、モジュール内の加熱温度バラつき又はレンズキャップの下の接着剤の厚さの差によって接着剤の硬化時間と収縮量が場所によって異なる。これにより、接着剤の硬化収縮時にレンズキャップの位置ズレが生じ、センサチップの受光部とレンズの集光点との相対位置が微小に変化してしまう可能性がある。【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的はレンズキャップの位置ズレ及び剥離を防ぐことができるセンサモジュールを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るセンサモジュールは、基板と、前記基板の上面に設けられたセンサチップと、前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、前記キャップ縁部の外側面に切り欠きが設けられ、前記切り欠きに前記接着剤が入り込んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、レンズキャップのキャップ縁部の外側面に切り欠きを設け、この切り欠きに接着剤が入り込んでいる。これにより、レンズキャップの上方から接着剤に紫外線を照射して、接着剤を塗布するのと同じ工程で接着剤を仮硬化させることができる。よって、接着剤の本硬化前の搬送時の振動又は衝撃によるレンズキャップの位置ズレ及び剥離を防ぐことができる。また、紫外線照射によって切り欠きに入り込んだ接着剤が先に硬化してレンズキャップを固定する。従って、それ以外の接着剤の硬化収縮によるレンズキャップの微小な位置ズレを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るセンサモジュールを示す平面図である。
【図２】図１のＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例１を示す平面図である。
【図４】実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例２を示す平面図である。
【図５】実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例３を示す平面図である。
【図６】実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例４を示す平面図である。
【図７】実施の形態２に係るセンサモジュールを示す断面図である。
【図８】実施の形態３に係るセンサモジュールを示す平面図である。
【図９】図８のＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図１０】実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例１を示す平面図である。
【図１１】実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例２を示す平面図である。
【図１２】実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例３を示す平面図である。
【図１３】実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例４を示す平面図である。
【図１４】実施の形態４に係るセンサモジュールを示す断面図である。
【図１５】実施の形態５に係るセンサモジュールを示す断面図である。
【図１６】実施の形態６に係るセンサモジュールを示す平面図である。
【図１７】図１６のＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態に係るセンサモジュールについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。また、以下の説明及び図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。また、各図間で対応する各構成部分のサイズ又は縮尺はそれぞれ独立している。例えば、構成の一部を変更した図と変更していない図において、同一構成部分のサイズあるいは縮尺が異なっている場合もある。また、実際の製品は更に複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、その他の部分については説明を省略している。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るセンサモジュールを示す平面図である。図２は図１のＩ−ＩＩに沿った断面図である。本実施の形態ではセンサモジュールは赤外線センサであるが、これに限らず同様の課題を持つカメラ等の他のセンサモジュールでもよい。
【００１４】
基板１は、種々の機能を発揮する回路を含む基板であり、電気的絶縁物であるガラエポ基材２の互いに対向する上面と下面にそれぞれ電極パターン３，４を設けたものである。基板１の上面にセンサチップ５が設けられている。センサチップ５の下面が電極パターン３にＡｇペースト６により接着されている。なお、図面では赤外線センサの基本的な構成部分のみを図示し、基板１に接合された専用ＩＣ、ワイヤ、コンデンサ又はコネクタ等の他の電子デバイスは図示を省略している。
【００１５】
電極パターン３，４には同じ材料が用いられるのが一般的である。電極パターン３はＡｕワイヤ等で接合部を形成することで他の電子デバイスとセンサチップ５とを電気的に接続する。電極パターン３，４はセンサチップ５と他の電子デバイスを電気的に接続し、他の回路基板又は外部の電源等に接続する配線部材であるため、電気抵抗の小さい金属が好ましい。電極パターン３，４は例えば１０〜４０μｍ程度のＣｕ箔である。
【００１６】
センサチップ５は熱型の赤外線センサなどの撮像デバイスである。例えば、センサチップ５はバナジウムオキサイド（ＶＯｘ）に代表される抵抗ボロメータ型のセンサ、又はＰＮダイオードの温度特性を利用したＳＯＩダイオードボロメータ型のセンサであり、Ｓｉからなる。センサチップ５は１個に限定されない。
【００１７】
Ａｇペースト６によってセンサチップ５が接着される時は、既に他の電子部品がはんだによって基板１上に接合されている。そのため、センサチップ５の接着時に周囲のはんだが再溶融しないように、Ａｇペースト６は硬化温度がはんだの融点未満であることが好ましい。また、センサチップ５の温度上昇を避けるためＡｇペースト６は熱伝導率が大きいことが好ましい。そのため、Ａｇペースト６は他の導電性接着剤又はＡｇナノ粒子ペースト等の焼結接合材でもかまわないが、接着温度又は熱伝導率、コスト等の観点からＡｇペースト６を用いる。
【００１８】
赤外線を透過して集光するレンズ７がセンサチップ５の受光部が投影面積内に入るようにセンサチップ５の上方に設けられている。レンズキャップ８は、センサチップ５を取り囲んでレンズ７を保持するキャップ本体８ａと、キャップ本体８ａの下端部から外側に張り出したキャップ縁部８ｂとを有する。レンズキャップ８は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は金属等からなる。キャップ本体８ａは、レンズ７が一体となるよう固定された平板状の上面部と、上面部の外縁に連なる側部とを有する箱である。上面部の形状は正方形であるが、長方形、円形又は楕円形などでもよい。
【００１９】
紫外線硬化型の接着剤９が基板１の上面とレンズキャップ８の下面とを接着する。レンズキャップ８はレンズ７を透過した赤外線がセンサチップ５の受光部で集光する位置で、接着剤９によって基板１に接着されている。キャップ本体８ａの下端部から外側に張り出したキャップ縁部８ｂを設けることで、基板１との接着面積を増やして接着強度を上げている。
【００２０】
レンズキャップ８、センサチップ５又は他の電子デバイスとの線膨張係数差によって駆動時に反りなどの変形を生じ難いように、ガラエポ基材２の厚さは０．８ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に厚く設定されている。１枚の基板１に複数のセンサチップ５を設けてもよい。また、１枚の基板１に複数の電極パターン３，４を設け、個々の電極パターン３，４に１枚ずつセンサチップ５と他の電子デバイスを接着し、個々のセンサチップ５をそれぞれレンズキャップ８で封止してから、個々のセンサチップ５ごとに切断して分割してもよい。
【００２１】
レンズ７は両側が凸型の球面のシリコンレンズであり、外周がレンズキャップ８に覆われ一体となることでレンズキャップ８の上面部に固定されている。このため、レンズキャップ８が移動すると、それに合わせてレンズ７も移動するため、センサチップ５とレンズ７の相対位置が変化してしまう。レンズ７は赤外線を透過するが可視光は透過しないため、レンズ７を通してレンズキャップ８の内部を観察することはできなくなっている。
【００２２】
センサチップ５が正しく撮像するためにレンズ７の集光点がセンサチップ５の受光部に重なるようレンズキャップ８が組立てられる。しかし、レンズキャップ８の組立時には基板１の表面にセンサチップ５を始めとした様々な部材がはんだ又は導電性接着剤等によって接合又は接着されている。また、レンズキャップ８が熱可塑性樹脂で成形されているため、レンズキャップ８の組立にははんだ等を使用できず、比較的低温の加熱又はその他の手段で接着できる接着剤９を用いる必要がある。このような接着剤９は、はんだと異なり接着が完了するまで時間を要する。そのため、基板１の上面に接着剤９を塗布してレンズキャップ８を搭載し、接着剤９を硬化させて接着を完了させるまでを同じ装置内で行うと、接着剤９を硬化させて接着を完了させるまでの工程がボトルネックとなり非常に効率が悪い。そこで、接着剤９の塗布からレンズキャップ８の搭載までを行う装置と、接着剤９を硬化させて接着を完了させる装置を分けて別の工程とし、接着剤９を硬化させる装置へ一度に投入する製品の数を増やす。これによって製品一台あたりに要する接着剤９を硬化させる時間を短縮するのが一般的である。そのためには基板１の表面に塗布したまだ硬化していない接着剤９の上に、レンズキャップ８が搭載された状態で、装置から別の装置へ製品を搬送する必要が生じる。
【００２３】
この接着剤９の硬化前の搬送作業時に、製品の落下、製品の急激な移動、搬送台又は冶具の他装置への接触等の理由で、センサモジュールに振動又は衝撃が生じた場合、接着剤９の変形又はレンズキャップ８の剥離等によってレンズキャップ８の位置が変化して、センサチップ５の受光部とレンズ７の集光点との相対位置が変化してしまう懸念がある。これによって、センサチップ５が撮像できなくなったり、微小な変位であっても画像が欠けたり、ピントが合わなくなったりする等の恐れが生じる。
【００２４】
レンズキャップ８とレンズ７が別体ならば、接着剤９の硬化後にレンズ７の集光点がセンサチップ５の受光部に重なるようにレンズ７の位置を再調整することができる。しかし、部品点数を減らしてコストを削減するため、レンズキャップ８とレンズ７は一体となって成形される。この場合、レンズキャップ８を接着剤９の上に載せた後は、レンズ７の位置を再調整することができない。そこで、搬送時の振動又は衝撃によるレンズキャップ８の位置ズレ及び剥離を抑制するために、レンズキャップ８を接着剤９の上に載るのと同じ装置内で接着剤９に紫外線を照射して仮硬化させる。
【００２５】
１枚の基板１から複数個の赤外線センサを組立てる場合、紫外線の光源を基板１の側面側（ＸＹ軸方向）に配置すると、周囲のレンズキャップ８が紫外線を遮るため、基板１の中央に塗布された接着剤９に紫外線が届かない。従って、紫外線の光源はレンズキャップ８の上方（Ｚ軸正方向）に配置する。
【００２６】
本実施の形態では、正方形のキャップ縁部８ｂの四隅において、キャップ縁部８ｂの外側面に円弧形の切り欠き１０が設けられている。キャップ縁部８ｂも含む接着面であるレンズキャップ８の下面と基板１の上面の間に全周塗布された接着剤９は、レンズキャップ８で加圧されてレンズキャップ８の外側にはみ出す。はみ出した接着剤９が切り欠き１０に入り込んでフィレットを形成している。レンズキャップ８の上方から接着剤９に紫外線を照射した場合に切り欠き１０に入り込んだ接着剤９に確実に紫外線が届くため、少なくとも切り欠き１０に入り込んだ接着剤９を硬化させることができる。これにより、レンズキャップ８の四隅でレンズキャップ８を確実に接着することができる。その後、加熱等により接着剤９を本硬化させる。
【００２７】
接着剤９によってレンズキャップ８が接着される時は、基板１の表面にセンサチップ５がＡｇペースト６によって接着され、他の電子部品がはんだによって接合されている。そのため、接着剤９の本硬化時にこれらの部品が破壊したり、はんだが再溶融したりしないように、接着剤９の硬化温度は、これらの部品の耐熱温度及びはんだの融点より低いことが好ましい。接着剤９は、紫外線硬化接着剤、又は紫外線と加熱で硬化する紫外線熱硬化接着剤である。レンズキャップ８の材料として、ＰＣ（Polycarbonate）、ＰＡ６６（NYLON66）、ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate）、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）等の耐熱性が高い熱可塑性樹脂を使用すると、接着剤９を硬化させる際の加熱温度を高く設定できる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態では、レンズキャップ８のキャップ縁部８ｂの外側面に切り欠き１０を設け、この切り欠き１０に接着剤９が入り込んでいる。これにより、レンズキャップ８の上方から接着剤９に紫外線を照射した場合に切り欠き１０に入り込んだ接着剤９に確実に紫外線が届くため、少なくとも切り欠き１０に入り込んだ接着剤９を仮硬化させることができる。よって、接着剤９の本硬化前の搬送時の振動又は衝撃によるレンズキャップ８の位置ズレ及び剥離を防ぐことができる。また、切り欠き１０に入り込んだ接着剤９が仮硬化してレンズキャップ８を固定しているため、加熱等により接着剤９を本硬化させる場合にそれ以外の接着剤９の硬化収縮によるレンズキャップ８の微小な位置ズレを防止することができる。
【００２９】
また、レンズキャップ８のキャップ縁部８ｂの側面の長さが切り欠き１０の分だけ長くなるため、接着面積が増える。そして、接着部分に生じるせん断方向（ＸＹ軸方向）の応力に対してもキャップ縁部８ｂの外側面の切り欠き１０に入り込んだ接着剤９により物理的な変形を抑制できる。従って、強固に基板１とレンズキャップ８を接着できるため、接着部分が疲労によって破壊又は剥離するのを抑制することができる。この結果、高品質で長寿命な赤外線センサを得ることができる。
【００３０】
実際に従来のレンズキャップと四隅に切り欠き１０を設けたレンズキャップ８をそれぞれ接着剤９によって同じ条件で接着して、レンズキャップ８の側面からシェア方向に荷重を加えた破壊試験を３個ずつ実施した。その結果、表１に示す通り、従来のレンズキャップの破壊荷重が平均７．９ｋｇｆであったのに対して、切り欠き１０を設けたレンズキャップ８の破壊荷重は平均１８．８ｋｇｆとなり、従来のレンズキャップの２倍以上となっていることがわかった。
【表１】
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【００３１】
切り欠き１０はレンズキャップ８のキャップ縁部８ｂの外側面のどの部分にどんな形状で何個形成してもよい。ただし、切り欠き１０に入り込んだ接着剤９が硬化した時にレンズキャップ８のＸＹ軸方向及び回転方向への移動を妨げるように切り欠き１０の位置と形状を設定する必要がある。
【００３２】
図３は、実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例１を示す平面図である。レンズ７の光学中心位置が移動しないように、レンズキャップ８の各辺のレンズ７に最も近い中央に円形の切り欠き１０がそれぞれ設けられている。これにより、キャップ縁部８ｂの側面の長さが切り欠き１０の分だけ長くなるため、接着面積を増やすことができる。図４は、実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例２を示す平面図である。四角形状の切り欠き１０がレンズキャップ８の対角に位置する角部２ヶ所に設けられている。図５は、実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例３を示す平面図である。三角形の切り欠き１０がレンズキャップ８の各辺に２ヶ所ずつ設けられている。図６は、実施の形態１に係るセンサモジュールの変形例４を示す平面図である。切り欠き１０が、最も接着剤９に応力が生じるレンズキャップ８の四隅とレンズ７に最も近い各辺の中央部の両方に設けられている。
【００３３】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係るセンサモジュールを示す断面図である。平面図は図１と同様であり、図７は図１のＩ−ＩＩに沿った断面図に対応する。切り欠き１０の内面はキャップ縁部８ｂの下面から上面に向かうにつれてレンズキャップ８の内側に傾斜するテーパー状である。これにより、切り欠き１０に入り込んだ接着剤９に紫外線が当たりやすくなる。また、切り欠き１０に入り込んだ接着剤９が硬化することで、レンズキャップ８のＸＹ方向及び回転方向の変位に加えて、Ｚ方向の変位も防止することができる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。
【００３４】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３に係るセンサモジュールを示す平面図である。図９は図８のＩ−ＩＩに沿った断面図である。本実施の形態では、実施の形態１の切り欠き１０の代わりに、キャップ縁部８ｂの四隅に上面から下面まで貫通する円形の第１の貫通孔１１がそれぞれ設けられている。レンズキャップ８の下面と基板１の上面の間に塗布された接着剤９は、レンズキャップ８で加圧され、変形した接着剤９の一部が第１の貫通孔１１に入り込む。
【００３５】
レンズキャップ８の上方から接着剤９に紫外線を照射した場合に第１の貫通孔１１に入り込んだ接着剤９に確実に紫外線が届くため、少なくとも第１の貫通孔１１に入り込んだ接着剤９を仮硬化させることができる。これにより実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、第１の貫通孔１１の内壁に接着剤９が濡れ広がることで、切り欠き１０よりも接着面積を増やすことができる。
【００３６】
第１の貫通孔１１はレンズキャップ８のキャップ縁部８ｂのどの部分にどんな形状で何個形成してもよい。ただし、第１の貫通孔１１に入り込んだ接着剤９が硬化した時にレンズキャップ８のＸＹ軸方向及び回転方向への移動を妨げるように第１の貫通孔１１の位置と形状を設定する必要がある。これについて、第１の貫通孔１１は、切り欠き１０と異なり、形状によっては１個でもＸＹ軸方向及び回転方向への移動を妨げることができる。このため、第１の貫通孔１１は切り欠き１０と比較して自由に形状と個数を決定することができる。
【００３７】
図１０は、実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例１を示す平面図である。四角形状の第１の貫通孔１１がレンズキャップ８の対角に位置する角部２ヶ所に設けられている。図１１は、実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例２を示す平面図である。長孔の第１の貫通孔１１がレンズキャップ８の各辺に２ヶ所ずつ設けられている。図１２は、実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例３を示す平面図である。レンズ７の光学中心位置が移動しないように、レンズ７に最も近い各辺の中央部に第１の貫通孔１１が設けられている。図１３は、実施の形態３に係るセンサモジュールの変形例４を示す平面図である。第１の貫通孔１１が、最も接着剤９に応力が生じるレンズキャップ８の四隅とレンズ７に最も近い各辺の中央部の両方に設けられている。
【００３８】
実施の形態４．
図１４は、実施の形態４に係るセンサモジュールを示す断面図である。平面図は図８と同様であり、図１４は図８のＩ−ＩＩに沿った断面図に対応する。キャップ縁部８ｂの上面における第１の貫通孔１１の開口面積はキャップ縁部８ｂの下面における第１の貫通孔１１の開口面積より大きい。これにより、レンズキャップ８の第１の貫通孔１１に入り込んだ接着剤９に紫外線が当たりやすくなる。さらに、第１の貫通孔１１に入り込んだ接着剤９が硬化することで、レンズキャップ８のＸＹ軸方向及び回転方向の変位に加えてＺ方向の変位も防止することができる。その他の構成及び効果は実施の形態３と同様である。
【００３９】
実施の形態５．
図１５は、実施の形態５に係るセンサモジュールを示す断面図である。基板１には、キャップ縁部８ｂの四隅に設けた円形の第１の貫通孔１１と対向する位置に第２の貫通孔１２が設けられている。レンズキャップ８の第１の貫通孔１１だけでなく基板１の第２の貫通孔１２にも接着剤９が入り込んでいる。これにより、基板１も硬化した接着剤９によって固定され、基板１側への接着面積も増やすことができる。このため、搬送作業時の製品の落下、急激な移動、搬送台又は冶具の他装置への接触、接着剤９の硬化収縮などによって、レンズキャップ８だけでなく基板１の位置が変化するのも防ぐことができる。また、接着部分が疲労によって破壊又は剥離するのを抑制することができる。なお、第２の貫通孔１２は、第１の貫通孔１１と対向する位置であればどんな形状でもよく、何個形成してもよい。
【００４０】
また、接着面である基板１の上面における第２の貫通孔１２の開口面積は基板１の下面における第２の貫通孔１２の開口面積より小さい。第２の貫通孔１２に入り込んだ接着剤９が紫外線によって硬化することで、基板１のＸＹ軸方向及び回転方向の変位だけでなくＺ方向の変位も防ぐことができる。その他の構成及び効果は実施の形態４と同様である。
【００４１】
実施の形態６．
図１６は、実施の形態６に係るセンサモジュールを示す平面図である。図１７は、図１６のＩ−ＩＩに沿った断面図である。実施の形態１では接着剤９がレンズキャップ８の下面全面に塗布され、センサチップ５がレンズキャップ８と接着剤９により真空封止されている。これに対して、本実施の形態では、センサチップ５の受光部を真空封止するケース１３がレンズキャップの内部に設けられている。
【００４２】
ケース１３は平面のシリコン板であり、センサチップ５と対向する面の外周にＡｕメタライズが設けられている。ケース１３は、センサチップ５の受光部の外周でセンサチップ５とはんだ１４で接合される。ケース１３は赤外線を透過できる材料なら何でもよいが、レンズ７と同じ材料であることが好ましい。
【００４３】
ケース１３を設けたことにより、レンズキャップ８の内部を真空封止する必要が無くなる。このため、接着剤９は接着部分が疲労によって破壊したり剥離したりしない程度に塗布すればよい。例えば、接着剤９をキャップ縁部８ｂの四隅に設けた円弧形の切り欠き１０にのみ塗布する。接着剤９をレンズキャップ８の下面全面に塗布した場合に比べて接着剤９の接着面積が小さくなるため、局所的に接着剤９の接着強度を向上する本発明が特に有効である。その他の構成及び効果は実施の形態１〜５と同様である。
【符号の説明】
【００４４】
１  基板、５  センサチップ、７  レンズ、８  レンズキャップ、８ａ  キャップ本体、８ｂ  キャップ縁部、９  接着剤、１０  切り欠き、１１  第１の貫通孔、１２  第２の貫通孔、１３  ケース
【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】
2020105162.tif 000008
【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】
2020105162.tif 000019
【図１７】
2020105162.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月27日(2021.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上面に設けられたセンサチップと、
前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、
前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、
前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、
前記キャップ縁部の外側面に切り欠きが設けられ、
前記切り欠きに前記レンズキャップの外側にはみ出した前記接着剤が入り込んでいることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項２】
基板と、
前記基板の上面に設けられたセンサチップと、
前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、
前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、
前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、
前記キャップ縁部の外側面に切り欠きが設けられ、
前記切り欠きに前記接着剤が入り込んでおり、
前記切り欠きの内面は前記キャップ縁部の下面から上面に向かうにつれて前記レンズキャップの内側に傾斜することを特徴とするセンサモジュール。
【請求項３】
基板と、
前記基板の上面に設けられたセンサチップと、
前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、
前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、
前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、
前記キャップ縁部に上面から下面まで貫通する第１の貫通孔が設けられ、
前記第１の貫通孔に前記接着剤が入り込んでいることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項４】
前記キャップ縁部の前記上面における前記第１の貫通孔の開口面積は前記キャップ縁部の前記下面における前記第１の貫通孔の開口面積より大きいことを特徴とする請求項３に記載のセンサモジュール。
【請求項５】
前記基板には前記第１の貫通孔と対向する位置に第２の貫通孔が設けられ、
前記第２の貫通孔に前記接着剤が入り込んでいることを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサモジュール。
【請求項６】
前記基板の前記上面における前記第２の貫通孔の開口面積は前記基板の下面における前記第２の貫通孔の開口面積より小さいことを特徴とする請求項５に記載のセンサモジュール。
【請求項７】
前記レンズキャップの内部に設けられ、前記センサチップの前記受光部を真空封止するケースを更に備え、
前記レンズキャップの内部は真空封止されていないことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のセンサモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係るセンサモジュールは、基板と、前記基板の上面に設けられたセンサチップと、前記センサチップの受光部が投影面積内に入るように前記センサチップの上方に設けられたレンズと、前記センサチップを取り囲んで前記レンズを保持するキャップ本体と、前記キャップ本体の下端部から外側に張り出したキャップ縁部とを有するレンズキャップと、前記基板の前記上面と前記レンズキャップの下面とを接着する紫外線硬化型の接着剤とを備え、前記キャップ縁部の外側面に切り欠きが設けられ、前記切り欠きに前記レンズキャップの外側にはみ出した前記接着剤が入り込んでいることを特徴とする。
【国際調査報告】
2020105162.tif 000021
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