[发明专利]光传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用磷酸盐类玻璃的光传感器装置。

背景技术

由于搭载有以往所没有的新功能的电子设备或家电制品、车载制品等，近年来的生活环境的便利性越发提高。作为这样的背景之一，可以说补充人类具有的五感功能的传感器功能的作用巨大。预计这些制品今后会在多个领域显著扩展。传感器多为使用半导体的传感器，以压力传感器、流量传感器、人感传感器、照度传感器、测距传感器等为代表，多种多样的传感器得到制品化。

其中包含照度传感器在内的光传感器得到大量使用，由于对从办公或家庭用的照明器具到便携终端、个人计算机等伴有低耗电量的用途的搭载增加而显著普及。搭载有这样的传感器零件的制品具有优选应用的多样化、功能的丰富性、富于便携性的设计等的特征，无一例外地要求小型化、薄型化、低成本以及高可靠性，其中关于封装体的要求占据大量的比例。因此，在封装体的开发中以往技术的应用和新的尝试变得更为重要。

图14是封装的光传感器的截面图的一个实例。向通过金属化形成有配线图案21的绝缘性基板22上安装光传感器元件24，在光传感器元件24的周围使透光性环氧树脂29模塑(专利文献1的图2)。在透光性环氧树脂29的外侧表面、在光传感器元件24正上方向的平坦面，呈层状地重叠设置具有截断红外光的组成的树脂23。

在安装的光传感器元件24中使用受光传感器元件。利用金属化得到的配线图案21通过导线25与在光传感器元件24上面设置的电极电气连接，用作向外部的连接端子。因向光传感器元件入射的光而产生的电动势经由导线25传导至外部连接端子。从外部沿光传感器元件的正上方向入射的光被树脂23截断红外光而在透光性环氧树脂中透过，因而光传感器元件可接受与人类的视感度特性接近的光。

但是，专利文献1所记载的封装体结构中，通过透明的透光性树脂将整体模塑，而且只在将光传感器元件周围模塑的透光性树脂的外侧表面的一部分、即光传感器元件正上方设置具有截断红外光的组成的树脂。因此，对于从斜向入射的光或从横向入射的光，无法截断红外光，光传感器元件无法只接受具有反映视感度特性的特性的光。因此，对于从横向或倾斜方向入射的光变得难以得到充分的视感度特性，难以得到所希望的受光特性。

以往的封装体是只用具有透光性的环氧树脂将光传感器元件周围模塑而成的结构。已知透光性的环氧树脂不耐热、水分、紫外线，若因热而发生树脂的分解劣化，则也会伴随产生树脂的变色。由于变色导致光的吸收，所以产生透过率的降低，因此从外部入射的光会衰减，光传感器元件所接受的光强度也降低，导致受光灵敏度降低。另外，树脂因持续暴露在热中而脆化，变得容易产生剥离或裂纹。在产生强度降低的同时，从外部入射的光衰减，导致光传感器元件接受的光强度降低和受光灵敏度降低。

透光性的环氧树脂与通常用于IC用封装体的封装的含有大量二氧化硅填料的环氧树脂相比，由于未加入二氧化硅、碳或氧化铝等填料，所以膨胀系数仍旧是树脂原本的值。因此，膨胀系数比加入填料的树脂高，在反复高温和低温的热冲击环境或急剧地暴露在高温环境中的回流环境下，模塑的树脂产生显著的膨胀收缩，导致树脂产生剥离、裂纹。由此，从外部入射的光衰减，在光传感器元件所接受的光强度降低的同时，导致模塑树脂的部分破坏等，难以得到高可靠性。

另外，在透光性模塑树脂的外表面设置的截断红外线的树脂也同样地有容易因热或水分而引起树脂特性降低之虞。通常指出，特别是在通过树脂组成或结构中分类为染料的部分的特性来设置截断红外光之类的特有性质的树脂的情况下，对于热或水分等外部因素，有特性因染料成分的劣化而不稳定的倾向。由于将光传感器元件周围模塑的透光性树脂和截断红外光的树脂这两者都会劣化，因而存在多种对可靠性造成影响的树脂因素，难以得到高可靠性。

此外，环氧树脂在树脂结构中含有苯环。由于将环氧树脂持续暴露在紫外线中，苯环受到破坏而导致开环分解。这可能会引起树脂分解，使得环氧树脂因紫外线而分解。结果在从外部入射的光衰减从而导致光传感器元件所接受的光强度降低的同时，伴有模塑树脂的分解，因此难以得到高可靠性。

此外，通过进行封装体的小型化、薄型化，模塑树脂进一步薄壁化。由此，在变得更容易产生所述树脂的剥离、裂纹、变色等的同时，也伴有机械强度的降低、容易变形，因此容易导致封装体的可靠性越发降低。