專利名稱：光學(xué)傳感器及光學(xué)傳感器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，用于電視機(jī)或便攜設(shè)備監(jiān)視器的調(diào)光等并具備檢測(cè)外部的亮度的光學(xué)元件的光學(xué)傳感器(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)為人所知。專利文獻(xiàn)I所記載的光敏器件(光學(xué)傳感器)將半導(dǎo)體芯片(光學(xué)元件)容納于封裝件或固定于安裝用基板上并由透明樹脂覆蓋，利用接合線將半導(dǎo)體芯片與設(shè)在安裝用基板上的引線連接。專利文獻(xiàn)2所記載的光電轉(zhuǎn)換裝置使通過FCB(flip chip bonding :倒裝式接合) 而安裝有光電轉(zhuǎn)換元件的透光性的插入物(interposer)和安裝用基板隔開既定的間隔而對(duì)置配置，由焊料凸點(diǎn)支撐插入物和安裝用基板，并且由焊料凸點(diǎn)將與光電轉(zhuǎn)換元件的電極連接的插入物的外部端子與安裝用基板的電極電連接，由此，將光電轉(zhuǎn)換元件經(jīng)由插入物而安裝于安裝基板。專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-284474號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-252041號(hào)公報(bào)然而，專利文獻(xiàn)I所記載的光敏器件存在這樣的問題由于引線結(jié)合(wirebonding)擴(kuò)展至半導(dǎo)體芯片的周圍，因而有必要與引線結(jié)合的大小配合而增大封裝件或透明樹脂的外形，難以謀求小型化/薄型化。另外，像專利文獻(xiàn)2所記載的光電轉(zhuǎn)換裝置那樣，在由焊料凸點(diǎn)支撐插入物和安裝用基板的情況下，由于焊料凸點(diǎn)的凝固時(shí)的形狀而導(dǎo)致插入物和安裝基板的姿勢(shì)變得不穩(wěn)定，如果插入物傾斜，則存在光學(xué)特性劣化的可能性。另外，取決于焊料凸點(diǎn)的量而存在光電轉(zhuǎn)換元件與安裝基板接觸的可能性，因而存在可靠性下降這種問題。另外，由于光電轉(zhuǎn)換元件未由封裝件或樹脂保護(hù)，因而存在可靠性差的可能性。在這種情況下，可考慮將樹脂封入插入物與安裝用基板之間，但如果將樹脂封入，則光的透射率特性下降，另外，以避開光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換部的方式將樹脂封入是非常困難的。而且，還存在隨著時(shí)間的經(jīng)過樹脂變色而光學(xué)特性變化或水分透過而腐蝕的可能性，存在可靠性不足這種問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的情況而作出的，其目的在于，提供謀求小型化/薄型化及可靠性的提高且光學(xué)特性優(yōu)異的光學(xué)傳感器以及能夠簡易地制造這樣的光學(xué)傳感器的制造方法。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供以下的方案。本發(fā)明提供光學(xué)傳感器，具備大致板狀的基底，由在表面具有凹部且在周緣具有沿著厚度方向形成有多個(gè)切口的玻璃材料構(gòu)成；平板狀的蓋部，由以層疊狀態(tài)與該基底的所述表面接合并將所述凹部密閉而形成空洞部的玻璃材料構(gòu)成；光學(xué)元件，具有接受光的受光部，使所述受光部面對(duì)所述蓋部的與所述基底對(duì)置的表面而安裝并容納于所述空洞部內(nèi)，對(duì)透射所述蓋部并由所述受光部接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；多個(gè)內(nèi)部布線，形成于所述蓋部的與所述基底對(duì)置的表面，具有與所述光學(xué)元件連接的元件連接部及在與所述基底的切口對(duì)置的位置配置的布線連接部；以及多個(gè)外部布線，以一端與在該內(nèi)部布線的與所述基底的切口對(duì)置的位置配置的所述布線連接部連接且另一端在所述基底的與所述蓋部相反的一側(cè)的表面上露出的方式沿著所述切口的表面配置。依據(jù)本發(fā)明，如果透射蓋部的光由光學(xué)元件的受光部接受并被光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，則該電信號(hào)從內(nèi)部布線的元件連接部經(jīng)由布線連接部向外部布線傳送。由于使外部布線的另一端在基底的外側(cè)的表面上露出，因而面安裝于安裝用基板等，使外部布線的另一端作為與外部電極連接的外部端子而起作用，由此，能夠?qū)碜怨鈱W(xué)元件的電信號(hào)輸出至外部。在這種情況下，將光學(xué)元件容納在由基底的凹部在與蓋部之間形成的空洞部內(nèi)，并且將外部布線沿著切口的表面配置，由此，能夠謀求小型化/薄型化。另外，由基底及蓋部覆蓋光學(xué)元件，由此，能夠保護(hù)光學(xué)元件而提高可靠性。另外，能夠?qū)⒋笾掳鍫畹幕字苯影惭b于安裝用基板等，能夠使姿勢(shì)穩(wěn)定而謀求光學(xué)特性的提高。在本發(fā)明中，也可以是，所述基底由遮光性的玻璃材料構(gòu)成，所述蓋部至少在與所述基底對(duì)置的表面具備限制透射的光的波長的光學(xué)濾波器。通過這樣地構(gòu)成，從而能夠防止來自外部的光透射基底而被受光部接受。另外，一般而言，光學(xué)元件的光電轉(zhuǎn)換率隨所接受的光的波長而變動(dòng)，因而通過由光學(xué)濾波器限制透射蓋部的光的波長，能夠降低由于光學(xué)元件的波長依賴性而導(dǎo)致的光電轉(zhuǎn)換率的變動(dòng)所造成的影響從而精度良好地檢測(cè)光的強(qiáng)度。另外，在上述發(fā)明中，也可以是，所述基底由遮光性的玻璃材料構(gòu)成，所述蓋部由在所述光學(xué)元件的受光部所面對(duì)的范圍具有透射光的透射區(qū)域的遮光性的玻璃材料構(gòu)成。通過這樣構(gòu)成，能夠?qū)⒂晒鈱W(xué)元件的受光部接受的光的入射方向限制于蓋部的透射區(qū)域，能夠防止來自外部的光透射基底的整體或蓋部的除了光學(xué)元件的受光部所面對(duì)的范圍以外的區(qū)域而被受光部接受。由此，能夠精度良好地檢測(cè)期望的光的強(qiáng)度。本發(fā)明提供光學(xué)傳感器的制造方法，該方法包括內(nèi)部布線形成工序，在由玻璃材料構(gòu)成的平板狀的蓋部件的表面形成內(nèi)部布線；元件安裝工序，將光電轉(zhuǎn)換元件與通過該內(nèi)部布線形成工序而形成于所述蓋部件的表面的所述內(nèi)部布線連接，使受光部面對(duì)所述蓋部件的表面而安裝該光電轉(zhuǎn)換元件；接合工序，將通過該元件安裝工序而安裝有所述光電轉(zhuǎn)換元件的所述蓋部件和由在表面具有凹部、在周緣具有沿著厚度方向形成有多個(gè)切口的玻璃材料構(gòu)成的大致板狀的基底部件以層疊狀態(tài)配置，以將所述光電轉(zhuǎn)換元件容納于該基底部件的所述凹部并由所述蓋部件將該凹部密閉的方式將該蓋部件與所述基底部件接合；以及外部布線形成工序，沿著通過該接合工序而接合有所述蓋部件的所述基底部件的所述切口的表面形成外部布線，配置為將該外部布線的一端與所述內(nèi)部布線連接并使另一端在所述基底部件的與所述蓋部件相反的一側(cè)的表面上露出。依據(jù)本發(fā)明，可制造這樣的光學(xué)傳感器在蓋部件與基底部件的接合面由凹部形成空洞部，將使受光部面對(duì)蓋部件的表面而安裝的光電轉(zhuǎn)換元件容納于該空洞部內(nèi)，經(jīng)由內(nèi)部布線而與光電轉(zhuǎn)換元件連接的外部布線的另一端在基底部件的外側(cè)的表面露出而配置。如果該光學(xué)傳感器使在基底部件的外側(cè)的表面露出的外部布線的另一端作為與外部電、極連接的外部端子而起作用并面安裝于安裝用基板等，則透射蓋部件的光能夠由光電轉(zhuǎn)換元件的受光部接受并光電轉(zhuǎn)換，能夠?qū)⒃撾娦盘?hào)經(jīng)由內(nèi)部布線及外部布線輸出至外部。在這種情況下，通過元件安裝工序而將光電轉(zhuǎn)換元件容納在基底部件與蓋部件之間的空洞部內(nèi)，并且通過外部布線形成工序而將外部布線沿著基底的切口的表面配置，由此，在謀求小型化/薄型化的同時(shí)能夠制造可靠性高的光學(xué)傳感器。另外，能夠通過大致板狀的基底部件使姿勢(shì)穩(wěn)定地安裝于安裝用基板等，能夠制造能夠謀求光學(xué)特性的提高的光學(xué)傳感器。在上述發(fā)明中，也可以是，所述切口形成于所述基底部件的角部，所述內(nèi)部布線的另一端配置于所述蓋部件的角部。通過這樣構(gòu)成，能夠使用形成有多個(gè)基底部件的大尺寸的玻璃部件和形成有多個(gè)蓋部件的大尺寸的玻璃部件，通過內(nèi)部布線形成工序而在各鄰接的蓋部件的角部總括地形成內(nèi)部布線，并且，通過外部布線形成工序而在各鄰接的基底部件的角部總括地形成外部 布線。由此，只要在將多個(gè)光學(xué)傳感器在大尺寸的玻璃部件上形成之后各個(gè)切斷，就能夠集中地簡易地制造多個(gè)光學(xué)傳感器。依據(jù)本發(fā)明涉及的光學(xué)傳感器，起到謀求小型化/薄型化及可靠性的提高且光學(xué)特性優(yōu)異這種效果。另外，依據(jù)本發(fā)明涉及的光學(xué)傳感器的制造方法，起到能夠簡易地制造那樣的光學(xué)傳感器的效果。


圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器的概略圖。圖2(a)是沿板厚方向觀察圖I的基底的內(nèi)側(cè)表面時(shí)的平面圖，圖2(b)是沿板厚方向觀察圖I的基底的外側(cè)表面時(shí)的平面圖。圖3(a)是沿板厚方向觀察圖I的蓋部的外側(cè)表面時(shí)的平面圖，圖3(b)是沿板厚方向觀察圖I的基底的內(nèi)側(cè)表面時(shí)的平面圖。圖4是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器的制造方法的流程圖。圖5是示出將圖I的光學(xué)傳感器安裝于電路基板的狀態(tài)的概略圖。圖6是示出將基底與蓋部隔著絕緣層和金屬膜層而接合的情況的縱剖面的概略圖。圖7是放大示出圖6的內(nèi)部布線、絕緣層、金屬膜層的層疊狀態(tài)的縱剖面的概略圖。圖8是沿板厚方向觀察圖6的蓋部的內(nèi)側(cè)表面時(shí)的平面圖。圖9是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的第I變形例涉及的光學(xué)傳感器的縱剖面圖。圖10是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的第2變形例涉及的光學(xué)傳感器的縱剖面圖。圖11(a)是沿板厚方向觀察本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的另一變形例涉及的蓋部的外側(cè)表面時(shí)的平面圖，圖11(b)是沿板厚方向觀察圖11(a)的蓋部的內(nèi)側(cè)表面時(shí)的平面圖。圖12(a)是沿板厚方向觀察本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的另一變形例涉及的基底的內(nèi)側(cè)表面時(shí)的平面圖，圖12(b)是沿板厚方向觀察圖12(a)的基底的外側(cè)表面時(shí)的平面圖。附圖標(biāo)記說明I光學(xué)傳感器；11光電轉(zhuǎn)換元件(光學(xué)元件)；12受光部；13A元件連接部；13B布線連接部；15外部布線；20基底；21凹部；25切口 ；30蓋部；S1內(nèi)部布線形成工序；S2元件安裝工序；S5接合工序；S6外部布線形成工序。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器及光學(xué)傳感器的制造方法進(jìn)行說明。如圖I所示，本實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器I具備接受光并檢測(cè)出其強(qiáng)度的光電轉(zhuǎn)換元件(光學(xué)元件)11，能夠檢測(cè)外部的亮度。光學(xué)傳感器I例如形成為I邊O. 5 10_的方形，具有O. 2 I. 5mm的厚度。該光 學(xué)傳感器I將由玻璃材料構(gòu)成的大致板狀的基底20和由安裝有光電轉(zhuǎn)換元件11的透明的玻璃材料構(gòu)成的平板狀的蓋部30以層疊狀態(tài)接合而構(gòu)成。如圖2(a)、(b)所不,基底20形成為方形,具有例如O. 15 I. Omm的厚度。該基底20在其表面(內(nèi)側(cè)表面)的中央具有沿板厚方向凹陷的凹部21。凹部21具有遍及基底20的表面(內(nèi)側(cè)表面)的寬廣范圍的大小，形成為大致方形。該凹部21以其內(nèi)壁面從開口部朝向底面有些向內(nèi)側(cè)傾斜的方式具有例如45°左右的傾斜度。另外，凹部21由蓋部30覆蓋其開口，在基底20與蓋部30之間形成空洞部23?？斩床?3內(nèi)也可以不是真空，根據(jù)需要也可以搞成真空，例如，也可以為了防止加熱時(shí)的空洞部23內(nèi)的氣體的膨脹而將凹部21的開口減壓封閉。另外，優(yōu)選空洞部23被完全地密閉，但只要是不損壞光學(xué)傳感器I的可靠性的范圍，則有時(shí)氣體或液體侵入也可以。另外，基底20在周緣的四角分別具有將角部切下而成的切口 25。切口 25具有朝向內(nèi)側(cè)以1/4圓弧狀凹陷的表面形狀，形成為從與蓋部30接合的接合面14朝向相反側(cè)的表面(外側(cè)表面)有些向內(nèi)側(cè)傾斜。例如，切口 25相對(duì)于板厚方向而具有5° 25。左右的傾斜度，優(yōu)選10° 15°的傾斜度。所以，以切口 25與凹部21之間的厚度隨著從凹部21的開口接近底面而逐漸變厚的方式變化。圖2(a)示出在基底20的切口 25的表面形成有后述的外部布線15的狀態(tài)，圖2(b)示出在基底20的外側(cè)表面及切口 25的表面形成有外部布線15的狀態(tài)。在單個(gè)基底20，由于切口 25而導(dǎo)致在四角沒有角部。圖12 (a)、(b)也是如此。另外，基底20的凹部21側(cè)的表面(接合面14)，在凹部21的四角與分別鄰接的切口 25之間，形成有沿板厚方向稍微凹陷的4個(gè)槽部27。作為基底20的材質(zhì)，可列舉例如鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、結(jié)晶化玻璃、無堿玻璃等。如圖3(a)、(b)所示，蓋部30形成為與基底20相同的大小的方形，例如具有O. 05 I. Omm的厚度。該蓋部30以將凹部21密閉的方式配置于基底20的表面(接合面14)。作為蓋部30的材質(zhì)，例如與基底20同樣可列舉鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、結(jié)晶化玻璃、無堿玻璃等。在蓋部30的基底20側(cè)的表面(內(nèi)側(cè)表面)，形成有從四角分別朝向中央配置的內(nèi)部布線13。各內(nèi)部布線13，一端延伸至蓋部30的表面(內(nèi)側(cè)表面)的中央附近并以互相不接觸的方式隔開間隔而配置，另一端配置于蓋部30的角部并形成為扇形狀。另外，各內(nèi)部布線13在蓋部30與基底20的接合面14容納于基底20的槽部27。以下，將內(nèi)部布線13的一端稱為元件連接部13A，將另一端稱為布線連接部13B。作為內(nèi)部布線13，能夠?qū)⒗鏏u、Ag、Cu、Ni、Cr、Ti、Pt、Al、Sn等單獨(dú)地或以合金使用或者將無論哪個(gè)層疊而使用。光電轉(zhuǎn)換元件11具備接受光的受光部12，能夠?qū)κ芄獠?2所接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而輸出電信號(hào)。該光電轉(zhuǎn)換元件11以比基底20的凹部21更小的方形形成，例如，I邊為O. 3 7_，具有O. 05 I. Omm的厚度。另外，光電轉(zhuǎn)換元件11使受光部12面對(duì)蓋部30的與基底20對(duì)置的表面(內(nèi)側(cè)表面)而裝配，容納于由凹部21形成的空洞部23內(nèi)。在光電轉(zhuǎn)換元件11的基底20側(cè)的表面與凹部21的底面之間形成有既定的間隙，互相不接觸。在該光電轉(zhuǎn)換元件11，分別連接有4個(gè)內(nèi)部布線13的元件連接部13A。另外，在光學(xué)傳感器I，形成有沿著基底20的各切口 25的表面配置的4個(gè)外部布線15。外部布線15，其一端與內(nèi)部布線13的布線連接部13B連接，使另一端在基底20的與蓋部30相反的一側(cè)的表面(外側(cè)表面)上露出。作為外部布線15,例如與內(nèi)部布線13 同樣能夠?qū)u、Ag、Cu、Ni、Cr、Ti、Pt、Al、Sn等單獨(dú)地或以合金使用或者將無論哪個(gè)層疊而使用。接著，參照?qǐng)D4的流程圖，對(duì)本實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器I的制造方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，例如，使用由形成有多個(gè)蓋部30的大尺寸的既定厚度的玻璃材料構(gòu)成的蓋部件(省略圖示)及由形成有多個(gè)基底20的大尺寸的既定厚度的玻璃材料構(gòu)成的基底部件(省略圖示)。本實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器I的制造方法，包括內(nèi)部布線形成工序SI，在蓋部件的表面形成內(nèi)部布線13 ;元件安裝工序S2，在通過內(nèi)部布線形成工序SI而形成有內(nèi)部布線13的蓋部件的表面安裝光電轉(zhuǎn)換元件11 ;凹部形成工序S3，在基底部件的表面形成凹部21 ;切口形成工序S4，在基底部件的表面形成切口 25;接合工序S5，將通過元件安裝工序S2而安裝有光電轉(zhuǎn)換元件11的蓋部件與具有凹部21及切口 25的基底部件以層疊狀態(tài)接合；外部布線形成工序S6，沿著通過接合工序S5而接合有蓋部件的基底部件的切口 25的表面形成外部布線15 ；以及切割工序S7，將通過外部布線形成工序S6而形成有外部布線15的蓋部件及基底部件切斷成各個(gè)光學(xué)傳感器I。在內(nèi)部布線形成工序SI中，在蓋部件的鄰接的多個(gè)蓋部30的每個(gè)區(qū)域總括地形成內(nèi)部布線13。具體而言，以將沿蓋部件的表面的對(duì)角線方向鄰接的2個(gè)蓋部30的區(qū)域的大致中央附近彼此連結(jié)的方式配置內(nèi)部布線13，內(nèi)部布線13的兩端分別以互相不接觸的方式隔開間隔而形成。內(nèi)部布線13能夠單獨(dú)地使用或復(fù)合地使用例如濺射、蒸鍍、印刷、電鍍等而形成。在元件安裝工序S2中，將光電轉(zhuǎn)換元件11與在蓋部件的表面的蓋部30的每個(gè)區(qū)域形成于其中央附近的4個(gè)內(nèi)部布線13的元件連接部13A分別連接，使受光部12面對(duì)蓋部件的表面而裝配光電轉(zhuǎn)換元件11 (FCB安裝倒裝式接合安裝)。例如，通過在光電轉(zhuǎn)換元件11的電極部(省略圖示)或蓋部件上的內(nèi)部布線13的元件連接部13A設(shè)置突起電極(Au、Ag、焊料等)并將超聲波、負(fù)荷、熱等施加至突起電極而將光電轉(zhuǎn)換元件11與內(nèi)部布線13電氣地/機(jī)械地接合即可。在凹部形成工序S3中，在基底部件的各個(gè)基底20的每個(gè)區(qū)域形成凹部21。凹部21例如能夠通過熱壓、噴砂、酸蝕刻等而形成于基底部件。
在切口形成工序S4中，在基底部件的鄰接的多個(gè)基底20的每個(gè)區(qū)域總括地形成切口 25。具體而言，在基底部件的表面的縱橫各鄰接2個(gè)的4個(gè)基底20的區(qū)域的中心沿著板厚方向形成漸細(xì)(taper)狀的貫通孔(切口 25)。切口 25例如能夠與凹部21同樣通過熱壓、噴砂、酸蝕刻等而形成于基底部件。凹部形成工序S3和切口形成工序S4哪個(gè)先進(jìn)行都可以，也可以同時(shí)地進(jìn)行。另夕卜，在凹部形成工序S3或切口形成工序S4中，預(yù)先在基底部件的表面，在每個(gè)基底20的區(qū)域形成槽部27。在接合工序S5中，將基底部件與蓋部件沿板厚方向配置為層疊方向，使安裝于蓋部件的光電轉(zhuǎn)換元件11容納于基底部件的凹部21，將蓋部件與基底接合。此時(shí)，使內(nèi)部布線13容納于基底20的槽部27，由蓋部件將凹部21密閉。作為接合方法，可列舉例如陽極接合、利用粘接劑的接合、直接接合、Au-Sn接合、Au-Au接合、利用焊料的接合等。 在外部布線形成工序S6中，沿著形成于基底部件的貫通孔(切口 25)的表面形成外部布線15，將其一端與形成在蓋部件的內(nèi)部布線13的布線連接部13B連接，使另一端在基底部件的與蓋部件相反的一側(cè)的表面上露出。外部布線15能夠與內(nèi)部布線13同樣單獨(dú)地使用或復(fù)合地使用例如濺射、蒸鍍、印刷、電鍍等而形成。在切割工序S7中，將以層疊狀態(tài)接合的基底部件和蓋部件切斷成各個(gè)基底20及蓋部30。由此，可制造如下的多個(gè)光學(xué)傳感器I :將蓋部件的內(nèi)部布線13的布線連接部13B及基底部件的切口 25分別分割成4份或分割成2份，具備4個(gè)內(nèi)部布線13及外部布線15，在基底20與蓋部30之間的空洞部23內(nèi)容納有光電轉(zhuǎn)換元件11。接著，對(duì)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器I及其制造方法的作用進(jìn)行說明。依據(jù)本實(shí)施方式涉及的光學(xué)傳感器1，如果從外部透射蓋部30并入射至光學(xué)傳感器I內(nèi)的光由光電轉(zhuǎn)換元件11的受光部12接受并光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，則該電信號(hào)從內(nèi)部布線13的元件連接部13A經(jīng)由布線連接部13B而向外部布線15傳送。由于使外部布線15的另一端在基底20的外側(cè)的表面上露出，因而如圖5所不,利用焊料4將光學(xué)傳感器I面安裝于電路基板(安裝用基板)3，使外部布線15的另一端作為與基板電極(外部電極)5連接的外部端子而起作用，由此，能夠?qū)碜怨怆娹D(zhuǎn)換元件11的電信號(hào)經(jīng)由基板電極5而輸出至外部。由此，能夠構(gòu)成以由光電轉(zhuǎn)換元件11取得的感測(cè)信息(電信號(hào))為基礎(chǔ)而調(diào)整液晶畫面的背光輝度那樣的電子裝置。在這種情況下，將FCB安裝于蓋部30的光電轉(zhuǎn)換元件11容納在與基底20之間的空洞部23內(nèi)，并且將外部布線15沿著切口 25的表面配置，由此，能夠謀求小型化/薄型化。另外，由基底20及蓋部30覆蓋光電轉(zhuǎn)換元件11，由此，能夠保護(hù)光電轉(zhuǎn)換元件11而提高可靠性。另外，能夠?qū)⒋笾掳鍫畹幕?0直接安裝于電路基板3等，能夠使姿勢(shì)穩(wěn)定而謀求光學(xué)特性的提高。另外，依據(jù)本實(shí)施方式的光學(xué)傳感器I的制造方法，能夠簡易地制造這樣的光學(xué)傳感器I。在本實(shí)施方式中，在基底20的凹部21側(cè)的表面(接合面14)設(shè)有槽部27，但也可以不設(shè)置槽部27。如果內(nèi)部布線13是例如數(shù)十nm 數(shù)μ m左右的薄膜，則在利用絕緣性的粘接劑來將基底20yu蓋部30接合的情況下，即使未設(shè)置槽部27，也能夠不受內(nèi)部布線13的階梯差的影響地將基底20和蓋部30接合。
在將基底20與蓋部30陽極接合或Au-Sn接合或者Au-Au接合(金屬接合)的情況下，在將槽部27設(shè)于基底20的情況下，也可以將內(nèi)部布線13容納于槽部27，將基底20的表面(內(nèi)側(cè)表面)的除了槽部27以外的區(qū)域接合，在接合后填充粘接材料等并封閉于由槽部27所導(dǎo)致的間隙。另外，如果由槽部27所導(dǎo)致的間隙足夠小而不對(duì)可靠性造成影響，則也可以保持原樣。另外，在將基底20與蓋部30陽極接合或Au-Sn接合或者Au-Au接合的情況下，在未將槽部27設(shè)于基底20的情況下，例如，如圖6 圖8所示，也可以在形成于蓋部30的內(nèi)部布線13上形成絕緣層(例如，氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、聚酰亞胺等)41，在絕緣層41上(基底20側(cè))形成接合用的金屬膜層(例如，Si、Al、Au、Sn、合金等)43。在這種情況下，在內(nèi)部布線13的階梯差還影響到絕緣層41上的平坦度時(shí)，也可以將絕緣層41研磨成平面狀。另外，優(yōu)選絕緣層41及金屬膜層43形成為不覆蓋基底20的切口 25和光電轉(zhuǎn)換元件11的電極部12。另外，優(yōu)選金屬膜層43以與絕緣層41相同的形狀且相同的大小形成于絕緣層41上或比絕緣層41更小地形成。另外，通過使內(nèi)部布線13、絕緣層41、金屬膜層43的厚度分別成為數(shù)十nm以下，從而能夠減小在切口 25與內(nèi)部布線13之間產(chǎn)生的間隙，能夠在布線形成時(shí)不斷線地連接。作為間隙的影響的對(duì)策，也可以層疊內(nèi)部布線13的電極連接部13B或?qū)g膏等導(dǎo)電部件填充至切口 25?！け緦?shí)施方式能夠如以下那樣變形。作為第I變形例，例如，如圖9所示，基底20也可以由有色的不透射光的玻璃材料或有色的具有不對(duì)光電轉(zhuǎn)換元件11的特性造成影響的程度的遮光性的玻璃材料構(gòu)成。另夕卜，蓋部30也可以在兩面具備限制透射的光的波長的薄膜濾波器(光學(xué)濾波器)31。在這種情況下，基底20能夠使用例如將錳等的金屬粉混入玻璃材料中而黑色化的玻璃材料。通過這樣，能夠防止來自外部的光透射基底20而被受光部12接受。另外，一般而言，光學(xué)元件的光電轉(zhuǎn)換率隨所接受的光的波長而變動(dòng)，因而通過由薄膜濾波器31限制透射蓋部30的光的波長，能夠降低由于光電轉(zhuǎn)換元件11的波長依賴性而導(dǎo)致的光電轉(zhuǎn)換率的變動(dòng)所造成的影響從而精度良好地檢測(cè)光的強(qiáng)度。薄膜濾波器31也可以是單層，也可以是多層，另外，也可以僅設(shè)在蓋部30的一個(gè)表面。另外，薄膜濾波器31優(yōu)選形成于蓋部30的表面，由此，能夠防止薄膜濾波器31產(chǎn)生翹曲。作為第2變形例，例如，如圖10所示，也可以是，基底20與第I變形例同樣，蓋部30由有色的不透射光的玻璃材料或有色的具有不對(duì)光電轉(zhuǎn)換元件11的特性造成影響的程度的遮光性的玻璃材料構(gòu)成，僅在光電轉(zhuǎn)換元件11的受光部12所面對(duì)的范圍周邊設(shè)有能夠透射光的透射區(qū)域33。優(yōu)選蓋部30的透射區(qū)域33具有作為例如限制透射的光的波長的光學(xué)濾波器的特性。通過這樣，能夠?qū)⒂晒怆娹D(zhuǎn)換元件11的受光部12接受的光的入射方向限制于蓋部30的透射區(qū)域33，能夠防止來自外部的光透射基底20的整體或蓋部30的除了光電轉(zhuǎn)換元件11的受光部12所面對(duì)的范圍以外的區(qū)域而被受光部12接受。由此，能夠精度良好地檢測(cè)期望的光的強(qiáng)度。以上，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述，但具體的構(gòu)成不限于該實(shí)施方式，還包括不脫離本發(fā)明的要旨的范圍的設(shè)計(jì)變更等。例如，在本實(shí)施方式中，將切口 25及外部布線15配置于基底20的四角，將內(nèi)部布線13的布線連接部13B配置于蓋部30的四角，但將內(nèi)部布線13的布線連接部13B和沿著切口 25的表面形成的外部布線15的另一端連接即可，切口 25及外部布線15分別配置于基底20的周緣即可，內(nèi)部布線13的布線連接部13B在蓋部30的周緣附近的與切口 25及外部布線15對(duì)置的位置配置即可。另外，在本實(shí)施方式中，分別由大尺寸的蓋部件及大尺寸的基底部件總括地形成多個(gè)蓋部30及基底20，但例如也可以將蓋部30及基底20各個(gè)組合而制造光學(xué)傳感器I。另外，光學(xué)傳感器I的制造方法包括切口形成工序S4、凹部形成工序S5及切割工序S7,但也可以不包括這些工序，而是使用預(yù)先形成有切口 25和凹部21的基底20，也可以使用預(yù)先各個(gè)切斷的蓋部30及基底20。
另外，在本實(shí)施方式中，光學(xué)傳感器I具備4個(gè)內(nèi)部布線13，但只要具備多個(gè)內(nèi)部布線13即可。例如，在光學(xué)傳感器I具備6個(gè)內(nèi)部布線13的情況下，如圖11(a)、(b)所示，將各內(nèi)部布線13的一端(元件連接部13A)配置于蓋部30的中央附近并將另一端(布線連接部13B)配置于蓋部30的四角和周緣的2個(gè)角部的中央附近即可。在這種情況下，如圖12(a)、(b)所示，在基底20，在與形成于蓋部30的內(nèi)部布線13的布線連接部13B對(duì)置的位置，即基底20的四角和周緣的2個(gè)角落部的中間附近分別形成切口 25即可。通過這樣，從而能夠使用大尺寸的基底部件和大尺寸的蓋部件來通過內(nèi)部布線形成工序SI而在各鄰接的蓋部30的區(qū)域總括地形成內(nèi)部電極13。另外，能夠通過切口形成工序S4而在各鄰接的基底20的區(qū)域總括地形成切口 25或通過外部布線形成工序S6而在各鄰接的基底20的區(qū)域總括地形成外部布線15。這樣，通過增加形成于基底20的周緣的角落部之間的切口 25的數(shù)量及形成于各切口 25的表面的外部布線15的數(shù)量，從而也能增加內(nèi)部布線13的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)傳感器，具備 大致板狀的基底，由在表面具有凹部、在周緣具有沿著厚度方向形成有多個(gè)切口的玻璃材料構(gòu)成； 平板狀的蓋部，由以層疊狀態(tài)與該基底的所述表面接合、將所述凹部密閉而形成空洞部的玻璃材料構(gòu)成； 光學(xué)元件，具有接受光的受光部，使所述受光部面對(duì)所述蓋部的與所述基底對(duì)置的表面而安裝并容納于所述空洞部內(nèi)，對(duì)透射所述蓋部并由所述受光部接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 多個(gè)內(nèi)部布線，形成于所述蓋部的與所述基底對(duì)置的表面，具有與所述光學(xué)元件連接的元件連接部及在與所述基底的切口對(duì)置的位置配置的布線連接部；以及 多個(gè)外部布線，以一端與在該內(nèi)部布線的與所述基底的切口對(duì)置的位置配置的所述布線連接部連接、另一端在所述基底的與所述蓋部相反的一側(cè)的表面上露出的方式沿著所述切口的表面配置。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)傳感器，其中， 所述基底由遮光性的玻璃材料構(gòu)成， 所述蓋部至少在與所述基底對(duì)置的表面具備限制透射的光的波長的光學(xué)濾波器。
3.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)傳感器，其中， 所述基底由遮光性的玻璃材料構(gòu)成， 所述蓋部由在所述光學(xué)元件的受光部所面對(duì)的范圍具有透射光的透射區(qū)域的遮光性的玻璃材料構(gòu)成。
4.一種光學(xué)傳感器的制造方法，包括 內(nèi)部布線形成工序，在由玻璃材料構(gòu)成的平板狀的蓋部件的表面形成內(nèi)部布線； 元件安裝工序，將光電轉(zhuǎn)換元件與通過該內(nèi)部布線形成工序而在所述蓋部件的表面形成的所述內(nèi)部布線連接，使受光部面對(duì)所述蓋部件的表面而安裝該光電轉(zhuǎn)換元件； 接合工序，將通過該元件安裝工序而安裝有所述光電轉(zhuǎn)換元件的所述蓋部件與由在表面具有凹部且在周緣具有沿著厚度方向形成有多個(gè)切口的玻璃材料構(gòu)成的大致板狀的基底部件以層疊狀態(tài)配置，以將所述光電轉(zhuǎn)換元件容納于該基底部件的所述凹部并由所述蓋部件將該凹部密閉的方式將該蓋部件和所述基底部件接合；以及 外部布線形成工序，沿著通過該接合工序而接合有所述蓋部件的所述基底部件的所述切口的表面形成外部布線，配置為將該外部布線的一端與所述內(nèi)部布線連接并且使另一端在所述基底部件的與所述蓋部件相反的一側(cè)的表面上露出。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器的制造方法，其中， 所述切口形成于所述基底部件的角部，所述內(nèi)部布線的另一端配置于所述蓋部件的角部。
全文摘要
本發(fā)明謀求小型化/薄型化及可靠性的提高且使光學(xué)特性良好。本發(fā)明提供光學(xué)傳感器(1)，具備大致板狀的基底(20)，由在表面具有凹部(21)、在周緣具有沿著厚度方向形成有多個(gè)切口(25)的玻璃材料構(gòu)成；平板狀的蓋部(30)，由以層疊狀態(tài)與基底(20)接合、將凹部(21)密閉而形成空洞部(23)的玻璃材料構(gòu)成；光電轉(zhuǎn)換元件(11)，使受光部(12)面對(duì)蓋部(30)的與基底(20)對(duì)置的表面而安裝并容納于空洞部(23)內(nèi)，對(duì)透射蓋部(30)并由受光部(12)接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；多個(gè)內(nèi)部布線(13)，具有與光電轉(zhuǎn)換元件(11)連接的元件連接部(13A)及在與基底(20)的切口(25)對(duì)置的位置配置的布線連接部(13B)；以及多個(gè)外部布線(15)，以一端與該布線連接部(13B)連接、另一端在基底(20)的外側(cè)的表面上露出的方式沿著切口(25)的表面配置。
文檔編號(hào)H01L31/02GK102738250SQ201210103730
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者木村紀(jì)幸, 竹內(nèi)均, 野口康次 申請(qǐng)人:精工電子有限公司