CN109417107A - 光传感器用封装体、光传感器装置以及电子模块 - Google Patents

光传感器用封装体、光传感器装置以及电子模块 Download PDF

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Abstract

光传感器用封装体具有：布线基板，具有第1主面以及与第1主面相对的第2主面，设置有从第1主面贯通到第2主面的第1孔部以及第2孔部，在第2主面设置有连通第1孔部以及第2孔部的凹部，并具有设置于第1孔部的第1主面侧的第1开口部、设置于第1孔部的第2主面侧的第2开口部、设置于第2孔部的第1主面侧的第3开口部和设置于第2孔部的第2主面侧的第4开口部，在凹部收纳具有受光部的受光元件，在第4开口部收纳具有发光部的发光元件；和多个外部连接导体，设置于布线基板。

Description

光传感器用封装体、光传感器装置以及电子模块
技术领域
本发明涉及具有收纳传感器元件的一对开口部的接近传感器装置等中所使用的光传感器用封装体、光传感器装置以及电子模块。
背景技术
现有技术中，在便携式电话、智能手机等便携式终端中，为了检测用户的脸与便携式终端的距离，使用接近传感器装置等光传感器装置。作为该光传感器装置，例如使用红外线发光元件等发光元件以及红外线受光元件等受光元件被收纳于基板的光传感器装置。在相互相邻地设置了收纳红外线发光元件等的发光元件用的凹部和收纳红外线受光元件等的受光元件用的凹部这两个凹部的基板上，这样的光传感器装置是收纳这些元件的结构。
并且，在相互相邻的发光元件用的凹部与受光元件用的凹部之间，通过布线基板的一部分或另行搭载的构件，设置有用于遮蔽来自红外线发光元件的红外线等的遮蔽部。从收纳于发光元件用的凹部中的红外线发光元件向布线基板的上方辐射红外线，进而收纳于受光元件用的凹部中的红外线受光元件检测所辐射的红外线的一部分被用户的脸等被检测物反射的红外线，由此能检测被检测物与便携式终端的距离。根据有无受光以及其强弱等，可检测被检测物是否存在于光传感器装置的附近(参考日本特表2013-519995号公报)。
发明内容
发明要解决的课题
但近年来，便携式电话、智能手机等便携式终端的小型化、低厚度化以及多功能化不断被推进，要求这种光传感器装置的进一步的小型化、低厚度化。例如，在将收纳红外线发光元件等的发光元件用的凹部和收纳红外线受光元件等的受光元件用的凹部这两个凹部相互相邻设置的基板上收纳这些元件来构成光传感器装置。即，从发光元件辐射的红外线直接被受光元件检测，防止了误动作，因此需要设置成为各凹部的孔部的上部绝缘层、收纳发光元件及受光元件的中间绝缘层和在下表面设置外部连接导体的下部绝缘层。因而难以实现光传感器装置的低厚度化。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的光传感器用封装体具有：布线基板，具有第1主面以及与该第1主面相对的第2主面，设置有从所述第1主面贯通到所述第2主面的第1孔部以及第2孔部，在所述第2主面设置有连通所述第1孔部以及所述第2孔部的凹部，并具有设置于所述第1孔部的所述第1主面侧的第1开口部、设置于所述第1孔部的所述第2主面侧的第2开口部、设置于所述第2孔部的所述第1主面侧的第3开口部和设置于所述第2孔部的所述第2主面侧的第4开口部，在所述凹部收纳具有受光部的受光元件，在所述第4开口部收纳具有发光部的发光元件；和多个外部连接导体，设置于该布线基板。
本发明的一个方式的光传感器装置具有：上述结构的光传感器用封装体；收纳于所述凹部且具有受光部的受光元件；和搭载于该受光元件且收纳于所述第4开口部并具有发光部的发光元件。
本发明的一个方式的电子模块具有：具有连接导体的模块用基板；和所述受光元件搭载于所述模块用基板且所述多个外部连接导体与所述连接导体连接的上述结构的光传感器装置。
发明效果
根据本发明的一个方式的光传感器用封装体，由于具有：布线基板，具有第1主面以及与第1主面相对的第2主面，设置有从第1主面贯通到第2主面的第1孔部以及第2孔部，在第2主面设置有连通第1孔部以及第2孔部的凹部，并具有设置于第1孔部的第1主面侧的第1开口部、设置于第1孔部的第2主面侧的第2开口部、设置于第2孔部的第1主面侧的第3开口部和设置于第2孔部的第2主面侧的第4开口部，在凹部收纳具有受光部的受光元件，在第4开口部收纳具有发光部的发光元件；和多个外部连接导体，设置于布线基板，因此不需要在布线基板设置收纳发光元件以及受光元件的中间绝缘层或中间绝缘部，能使布线基板实现低厚度化。
即，能由具有在第1主面设置了第1孔部和第2孔部的绝缘层或绝缘部、和在第2主面设置了凹部的绝缘层或绝缘部的布线基板构成，不需要在布线基板设置收纳发光元件的中间绝缘层或中间绝缘部，能实现布线基板的低厚度化。
另外，根据本发明的一个方式的光传感器装置，由于具有：上述结构的光传感器用封装体；收纳于凹部且具有受光部的受光元件；和搭载于受光元件且收纳于第4开口部并具有发光部的发光元件，因此能实现不在布线基板设置收纳发光元件的中间绝缘层或中间绝缘部的、低厚度化的光传感器装置。
另外，根据本发明的一个方式的电子模块，由于具有：具有连接导体的模块用基板；和受光元件搭载于模块用基板且多个外部连接导体与连接导体连接的上述结构的光传感器装置，因此能通过使用了低厚度化的光传感器装置的该电子模块，实现智能手机等通信设备的薄型化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置的剖视图。
图2是表示本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置的其他实施例的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置的其他实施例的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置的其他实施例的剖视图。
图5是表示本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置的其他实施例的剖视图。
具体实施方式
参照附图，说明本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置以及电子模块。
光传感器用封装体包括俯视时为矩形状的布线基板101。从布线基板101的第1主面102贯通到第2主面103的凹部106的底部设置了第1孔部104以及第2孔部105，发光元件114位于第1孔部104的底部，在第2主面103的凹部106的底部收纳设置有受光部111的受光元件112，使得受光部111位于第2孔部105的底部。
另外，在布线基板101，从凹部106的底部一直到第2主面103的外表面设置有布线导体(未图示)。在设置于该受光元件112的上表面的发光元件114的搭载部搭载发光元件114，并在凹部106内收纳受光元件112，由此构成本发明的实施方式的光传感器用封装体(包括布线基板101和外部连接导体115)以及光传感器装置100。另外，构成为：在受光元件112被搭载在布线基板101的凹部106中时，受光部111位于第1孔部104的底部，且搭载在受光元件112的上表面的发光元件114位于第2孔部105的底部。
在此，具有发光部113的发光元件114例如由辐射红外线、电磁波或超声波等物理能量的辐射用元件构成，具有受光部111的受光元件112由检测这些物理能量的检测用元件构成，成对使用发光元件114和受光元件112。将受光元件112收纳成，在布线基板101的第1孔部104收纳发光元件114，且受光部111位于第2孔部105。在光传感器装置100中，从收纳于第1孔部104的发光元件114例如向外部辐射红外线。在光传感器装置100的外部、即被辐射红外线且对置的方向的附近存在被检测物的情况下，该红外线在被检测物中被反射，被位于第2孔部105的底部的受光部111检测到。与此相反，在不存在被检测物的情况下，由于辐射的红外线不被反射，因此检测不到，因而判定为不存在被检测物。
另外，在以下的说明中，主要以发光元件114为红外线发光元件、受光元件112为能进行对其检测的红外线受光元件的情况为例进行说明。发光元件114是红外线发光元件等，受光元件112是红外线受光元件等。一对传感器元件、即发光元件114以及受光元件112包括由镓-砷等半导体材料构成的俯视时呈四角形状的受光元件112的主体和在受光元件112的主体的上表面设置的发光元件114，工作时是进行基于光电变换的发光或受光的功能部件。经由布线导体提供到发光元件114的电力在发光元件114中被进行光电变换，从而辐射红外线。由被检测物反射的红外线被受光部111检测到，并被变换成电信号。电信号经由布线导体被发送到例如检测电路或显示器显示用电路等外部电路(未图示)。
布线基板101是成为用于收纳受光用的受光元件112的容器的部分，另外也是成为用于设置将该受光元件112电连接到外部电路的布线导体的基体的部分。因而在布线基板101设置有用于收纳发光用以及受光用的一对传感器用元件的成为一对孔部的第1孔部104以及第2孔部105。
另外，发光元件114通过例如低熔点钎料或引线接合等以远离受光部111的位置的方式连接在设置了受光部111的受光元件112的上表面。进而，设置有受光部111的受光元件112例如经由玻璃、低熔点钎料或导电性接合材料等接合材料被连接到设置于第2主面103的凹部106的底部。
关于布线基板101，若成为基体的部分例如由氧化铝质烧结体构成，则将在氧化铝以及氧化硅等原料粉末中与适当的有机粘合剂以及有机溶剂一起混炼制作出的陶瓷浆料成形为薄片状，由此制作多个陶瓷生片，将这些陶瓷生片层叠后在还原气氛中在约1600℃的温度下进行烧成，由此制作布线基板101。
布线基板101也可以形成为排列了多个布线基板区域的母基板。并且若是布线导体由钨或钼等构成的情况，则在露出的布线导体被覆镍、金等镀层后将这样的母基板分割，由此制作构成图1～图3所示的电子部件收纳用封装体的布线基板101。
设置于布线基板101的第1孔部104、第2孔部105例如可通过如下方式形成。在会成为布线基板101的第1主面102的陶瓷生片的一部分，通过冲孔加工等方法形成例如圆状的孔，由此制作形成了两个孔的陶瓷生片。另外，孔并不限于圆状，可以是椭圆状、矩形状或角部被倒角的长方形状。另外，为了形成凹部106，在会成为布线基板101的第2主面103的陶瓷生片的一部分，通过冲裁加工等方法形成为框状，由此制作框状的陶瓷生片。然后，在会成为第2主面103的陶瓷生片上层叠会成为第1主面102的陶瓷生片，并紧贴，从而能制作构成这样的光传感器用封装体的布线基板101。
另外，在上述的说明中，例示了从在氧化铝等原料粉末中与适当的有机粘合剂以及有机溶剂一起混炼而制作出的陶瓷浆料制作陶瓷生片，通过层叠这些多个陶瓷生片来制作这样的光传感器用封装体结构，但也可以由有机树脂材料构成布线基板101。若是布线基板101由有机树脂材料构成的情况，则还能在加工成用于形成第1孔部104、第2孔部105、凹部106的形状以及尺寸的金属模内填充有机树脂材料(未固化)，对其进行加热来使其固化，由此制作。
本发明的实施方式的光传感器用封装体具有：布线基板101，具有第1主面102以及与第1主面102相对的第2主面103，设置有从第1主面102贯通到第2主面103的第1孔部104以及第2孔部105，在第2主面103设置有连通第1孔部104以及第2孔部105的凹部106，还具有设置于第1孔部104的第1主面102侧的第1开口部107和设置于第1孔部104的第2主面103侧的第2开口部108，并具有设置于第2孔部105的第1主面102侧的第3开口部109和设置于第2孔部105的第2主面103侧的第4开口部110，在凹部106收纳具有受光部111的受光元件112，且在第4开口部110收纳具有发光部113的发光元件114；和多个外部连接导体115，设置于布线基板101。
由于设为这样的结构，因此不需要在布线基板101设置收纳发光元件114以及受光元件112的中间绝缘层或中间绝缘部，能使布线基板101实现低厚度。即，能由具有在第1主面102设置了第1孔部104和第2孔部105的绝缘层或绝缘部以及在第2主面103设置了凹部106的绝缘层或绝缘部的布线基板101构成，不需要在布线基板101设置收纳发光元件114的中间绝缘层或中间绝缘部，能实现布线基板101的低厚度化。
本发明的实施方式的光传感器用封装体(包括布线基板101和外部连接导体115)在图1以剖视图示出了光传感器装置100。在布线基板101的第1主面102侧的绝缘层，设置有从第1主面102贯通到第2主面103的第1孔部104以及第2孔部105。另外，在布线基板101的第2主面103侧的绝缘层设置有将第1孔部104以及第2孔部105连通的凹部106。并且，第1孔部104具有设置于第1主面102侧的第1开口部107、和设置于第1孔部104的第2主面103侧的第2开口部108。另外，第2孔部105具有设置于第1主面102侧的第3开口部109、和设置于第2孔部105的第2主面103侧的第4开口部110。
在凹部106收纳具有受光部111的受光元件112。受光元件112向凹部106的收纳例如被收纳成如图1所示那样的倒装法连接。在受光元件112中的与凹部106对置的主面设置有多个焊料***部作为电连接单元，在凹部106的内表面设置有连接受光元件112的多个布线导体(未图示)。
另外，在受光元件112的与第1孔部104对置的位置处，设置有受光部111。进而，在受光元件112的与凹部106对置的主面，在避开设置焊料***部的区域且位于第2孔部105的部位，设置有搭载发光元件114的一对布线导体(未图示)。另外，从布线基板101的凹部106的底部一直到第2主面103设置有多个布线导体，在第2主面103露出的部分成为外部连接导体115。
由此，构成光传感器用封装体，其具有：布线基板101，具有受光部111的受光元件112在凹部106的底部例如通过翻转连接而被收纳，从而在凹部106收纳具有受光部111的受光元件112，在第4开口部110收纳具有发光部113的发光元件114；和多个外部连接导体115，设置在布线基板101。
作为构成发光元件114的元件，有镓-砷(Ga-As)发光二极管(红外线)、超声波振荡器(超声波)以及微波振荡器(电磁波)等。另外，作为受光元件112，有光电二极管(红外线)、超声波振荡器(超声波)以及微波检测元件(电磁波)等。另外，作为构成受光元件112的元件，有镓-砷等半导体材料，受光元件112俯视时呈四角形状，在该受光元件112的上表面(第1主面102侧)设置有发光元件114，工作时作为进行基于光电变换的发光或受光的功能部件。并且，通过这一对作为传感器元件的发光元件114以及受光元件112，经由布线导体101提供到发光元件114的电力在发光元件114中进行光电变换，辐射红外线。进而，被检测物所反射的红外线被受光部111检测到，并被变换成电信号。电信号经由未图示的布线导体，被发送到例如检测电路、显示器显示用电路等外部电路(未图示)。
另外，图1中示出了发光元件114的端子(未图示)与受光元件112的连接端子(未图示)连接的示例，但并不限于这样的结构，例如可以在会成为第1主面102的陶瓷生片的第2孔部105的内壁预先设置阶梯部(未图示)，在该阶梯部上设置接合用连接端子(未图示)，并将受光元件112的端子和阶梯部上的接合用连接端子通过引线接合来连接。通过这样的连接方法，能将设置于布线基板101的接合用连接端子和受光元件112的端子良好地进行连接。进而，若在该阶梯部搭载照度传感器(未图示)，则还能做出具有接近传感器功能的同时具有检测照度并为了省电而控制液晶画面的背光灯的照度传感器功能的接近照度一体型传感器装置(未图示)。
另外，优选本发明的实施方式的光传感器用封装体具有设置于第2孔部105的内侧面的金属层116。由于设为这样的结构，在经由布线导体101提供到发光元件114的电力在发光元件114中被进行光电变换而辐射红外线时，通过设置于第2孔部105的内侧面的金属层116，可将红外线反射并效率良好地进行聚光。
即，即使从发光元件114辐射的红外线辐射到第2孔部105的内侧面，也会被该金属层116反射而很难被布线基板101吸收。因而，能从发光元件114效率良好地将红外线辐射到被检测物。并且，被检测物所反射的红外线其强度也较强，该红外线被受光部111检测并被变换成电信号。
在此，为了在第2孔部105的内侧面设置金属层116，例如在会成为布线基板101的第1主面102的陶瓷生片的一部分，利用冲孔加工等方法形成例如圆状的孔，由此制作形成有第2孔部105的陶瓷生片。进而，准备具有与所形成的第2孔部105同等的孔的制版，以该制版的孔覆盖第2孔部105的方式将制版定位在陶瓷生片之后，经由制版的孔通过吸引法吸引会成为金属层116的金属化膏，由此涂布到第2孔部105的内侧面即可。另外，设置金属层116的制造方法并不限于吸引法，也可以使用丝网印刷法或蒸镀法等其他制造方法。
金属层116也与布线导体同样地由钨、钼等构成。并且，在金属层116的露出的部分被覆镍或金等镀层。另外，金属层116可以由与其他布线导体不同的镀层构成。例如，若由银镀层构成就会提高反射效率，因此能更有效地通过金属层116将红外线效率良好地聚光。
另外，优选本发明的实施方式的光传感器用封装体中，第1开口部107的宽度大于第2开口部108的宽度，第3开口部109的宽度大于第4开口部110的宽度。若设为这样的结构，则通过作为一对传感器元件的发光元件114以及受光元件112的相互作用，能提高向被检测物的检测灵敏度。
即，在从收纳于第2孔部105中的发光元件114向布线基板101的上方辐射红外线时，通过第3开口部109的宽度大于第4开口部110的宽度的第2孔部105的结构，能效率良好地向被检测物辐射红外线。并且，从发光元件114辐射的红外线的一部分被用户的脸等被检测物反射，通过第1开口部107的宽度大于第2开口部108的宽度的第1孔部104的结构，能进一步效率良好地在受光元件112中受光，能以更高的检测灵敏度检测被检测物与便携式终端等的距离。
另外，若第1开口部107的宽度大于第2开口部108的宽度以及第3开口部109的宽度大于第4开口部110的宽度，则在凹部106搭载具有受光部111的受光元件112的情况下，能加大受光元件112的搭载区域，能提升安装可靠性。进而，在凹部106中的第2开口部108与第4开口部110之间具有后述的遮光体117的情况下，能加大设置遮光体117的区域，能更加抑制从发光元件114辐射的红外线的一部分直接被受光元件112受光所引起的误动作。
另外，为了设置第1开口部107的宽度大于第2开口部108的宽度的第1孔部104的结构、第3开口部109的宽度大于第4开口部110的宽度的第2孔部105的结构，例如在会成为布线基板101的第1主面102的陶瓷生片的一部分通过冲孔加工等方法形成例如圆状的孔，制作形成了第1孔部104以及第2孔部105的陶瓷生片。这时，通过将冲孔时所用的冲头的形状设为直径不同的两个圆柱相连的结构，从而利用冲头的前端(直径小的一侧)设置第1孔部104以及第2孔部105，并且通过加压使上冲头的缩颈部分(直径小的一侧与直径大的一侧的边界部分)进入到陶瓷生片的内部即可。通过这样的制造方法，能在第1孔部104的内壁设置一个阶梯，设置第1开口部107的宽度大于第2开口部108的宽度的第1孔部104的结构，而且能在第2孔部105的内壁设置一个阶梯，设置第3开口部109的宽度大于第4开口部110的宽度的第2孔部105的结构。
另外，在上述的示例中，将冲头的前端设成了直径不同的两个圆柱相连的结构，但也可以使用其他形状的冲头等。例如，能通过三个以上的圆柱相连的冲头的前端结构来设置在第1孔部104、第2孔部105的内壁设置有多个阶梯的孔部。即，各孔部的内壁的阶梯越多，各孔部俯视观察下的阶梯的宽度就越小，因此在第2孔部105，红外线的反射效率变好，能更有效地将红外线向被检测物辐射，在第1孔部104，受光元件112也能更加有效地接受被检测物所反射的红外线，能以更高的检测灵敏度检测被检测物与便携式终端等的距离。
另外，在本发明的实施方式的光传感器用封装体中，优选第1孔部104从第2开口部108到第1开口部107宽度逐渐变大，以及第2孔部105从第4开口部110到第3开口部109宽度逐渐变大。由于设置成了这样的结构，因此通过作为一对传感器元件的发光元件114以及受光元件112的相互作用，能进一步提高对被检测物的检测灵敏度。
即，在从收纳在第2孔部105中的发光元件114向布线基板101的上方辐射红外线时，在第1孔部104，从第2开口部108到第1开口部107宽度逐渐变大，而且在第2孔部105，从第4开口部110到第3开口部109也是宽度逐渐变大，通过设为这样的结构，能进一步有效地向被检测物辐射红外线。然后，通过在第1孔部104设为从第2开口部108到第1开口部107宽度逐渐变大的结构，能更进一步有效地由受光元件112接受从发光元件114辐射的红外线的一部分被用户的脸等被检测物反射后的红外线，能更有效地以高的检测灵敏度检测被检测物与便携式终端等的距离。
另外，为了设成第1孔部104从第2开口部108到第1开口部107宽度逐渐变大以及第2孔部105从第4开口部110到第3开口部1097宽度逐渐变大这样的结构，例如，在会成为布线基板101的第1主面102的陶瓷生片的一部分通过冲孔加工等方法形成例如圆状的孔，从而制作形成有第1孔部104以及第2孔部105的陶瓷生片时，能根据用于形成成为第1孔部104以及第2孔部105的各孔部的上冲头(上述金属模的实际的冲孔开始部分)(未图示)与该上冲头进入的孔(配置于上冲头的下方，被设置成在上表面搭载陶瓷生片的金属模)之间的间隙的大小来进行调整。该间隙越大就越能在第1孔部104以及第2孔部105的各孔部中的内壁设置倾斜，能设为第1孔部104其宽度从第2开口部108到第1开口部1077逐渐变大以及第2孔部105其宽度从第4开口部110到第3开口部1097逐渐变大这样的结构。
详细情况如下。在会成为第1主面102的陶瓷生片的上表面，以相接的上冲头的面积开始陶瓷薄片的冲孔，在陶瓷生片的下表面，与上冲头的面积相比，冲孔面积变大。即，在具有上冲头侵入的孔的金属模(未图示)上搭载陶瓷薄片，进行加压，使得上冲头侵入该金属模的孔，由此在上冲头的周缘与金属模的孔之间产生剪切力。能在通过该剪切力在陶瓷生片中穿孔的各孔部的内壁设置倾斜角度。然后，能做出在这样设置的第1孔部104中的内壁以及第2孔部105中的内壁未形成阶梯且宽度逐渐变大的结构。
另外，第1孔部104中的内壁的倾斜角度和第2孔部105中的内壁的倾斜角度可以不同。例如，若加大发光元件114所处的第2孔部105的内壁的角度，就能提高红外线的聚光性来增强被检测物所反射的红外线。另外，若加大受光元件112的受光部111所处的第1孔部104的内壁的角度，则即使被检测物反射而侵入第1开口部107的红外线的角度发生变化，也难以被布线基板101的一部分遮挡，能更有效地提高红外线的受光性。但由于红外线辐射到被检测物的范围以及被检测物反射的红外线的范围被缩窄，因此将在便携式终端实际使用的条件(便携式终端与被检测物之间的距离)设为最佳来决定第1孔部104中的内壁的倾斜角度以及第2孔部105中的内壁的倾斜角度。
另外，本发明的实施方式的光传感器用封装体优选具有设置于凹部106中的第2开口部108与第4开口部110之间的遮光体117。由于设为这样的结构，因此能抑制从发光元件114辐射的红外线的一部分直接被受光元件112接受而引起的误动作。即，能防止从发光元件114辐射的红外线未被被检测物反射就直接被受光元件112检测引起的误动作。
作为这样的遮光体117，具体使用以硅树脂或环氧树脂为主成分且包含通过吸收或反射红外线来提高遮光性的ZnO(填充剂)或炭黑(添加剂)等填料成分以及由酸酐基等构成的固化剂的热固性树脂。在遮光体117中使用环氧树脂的情况下，无特别限定，可列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环式环氧树脂等。这些树脂当中在室温下为液状的环氧树脂由于可以容易涂布，因此是优选的。
为了在凹部106中的第2开口部108与第4开口部110之间设置遮光体117，例如在凹部106中收纳具有受光部111的受光元件112时，在受光元件112的与凹部106对置的主面设置多个焊料***部，并在凹部106中的第2开口部108与第4开口部110之间通过点胶机等涂布会成为遮光体117的热固性树脂即可。由此，能通过焊料***部等连接受光元件112和设置于凹部106的内表面的多个布线导体，并能在第2开口部108与第4开口部110之间设置遮光体117。
具体地，可在设置于凹部106的内表面的多个布线导体使受光元件112的多个焊料***部定位并进行连接，并且填埋凹部106中的第2开口部108与第4开口部110之间的受光元件112与凹部106的底部之间，从而设置热固性树脂。
另外，热固性树脂具有比连接受光元件112的焊料等接合材料的加热温度高的耐热性，只要在该温度下完成热固化即可。另外，期望遮光体117中使用的这些树脂具有绝缘性。这是因为，通过焊料***部等连接受光元件112与多个布线导体之间时，存在热固性树脂接触多个布线导体和/或焊料***部而发生短路的可能性。
通过如此设置的遮光体117，可遮蔽从发光元件114未被被检测物反射而是直接被辐射的红外线，可抑制其在受光元件112的受光部111中被检测的情况，从而能防止误动作。
本发明的实施方式的光传感器装置100具有：上述任意记载的光传感器用封装体(包括布线基板101和外部连接导体115)；收纳于凹部106的具有受光部111的受光元件112；和搭载于受光元件112且收纳在第4开口部110中的具有发光部113的发光元件114。通过设为这样的结构，不需要在布线基板101设置收纳发光元件114以及受光元件112的中间绝缘层或中间绝缘部，能实现光传感器装置100的低厚度化。
即，这是因为，能够通过具有在第1主面102设置了第1孔部104和第2孔部105的绝缘层或绝缘部以及在第2主面103设置了凹部106的绝缘层或绝缘部的布线基板101构成，不需要在布线基板101设置收纳发光元件114的中间绝缘层或中间绝缘部，能使布线基板101低厚度化。
在图1以剖视图示出的光传感器装置100中示出了在第2孔部105的内侧面未设金属层116的结构。由于未设金属层116，因此若使用向发光元件114辐射红外线的方案，就存在设置于第2孔部105的内侧面的金属层116带来的红外线的聚光效果不发挥作用的可能性。但若在发光元件114中使用激光二极管(辐射850nm左右的红外线的发光元件)，则由于辐射的红外线的直线前进性强，因此即使是未在第2孔部105的内侧面设置金属层116的结构，抵达被检测物的红外线也强，被反射的红外线在受光部111容易被检测到。因而能提高作为光传感器装置100的对被检测物的检测灵敏度。
另外，本发明的实施方式的光传感器装置100在上述记载的光传感器装置100中，在俯视观察下，受光部111配置在第2开口部108的内侧，发光部113配置在第4开口部110的内侧。由于设为这样的结构，因此被检测物所反射的红外线不会在第2开口部108的周边被遮挡，容易在受光部111中被检测到。另外，从发光元件114辐射的红外线的一部分不会被第4开口部110的周边遮挡。
即，通过将发光部113配置在第4开口部110的内侧，能将从发光元件114辐射的红外线效率良好地照射到被检测物，并且通过将受光部111配置在第2开口部108的内侧，能效率良好地在受光部111检测被检测物所反射的红外线。
另外，如图1～图5所示那样，受光部111被埋在受光元件112的一部分而形成为一体。因而成为了在凹部106收纳受光元件112时受光部111不易与凹部106的底部接触的结构。
另外，发光元件114例如是发光部113的周围例如被具有聚光性的透明的树脂覆盖的结构，作为芯片部件与受光元件112的一部分连接。因而是从受光元件112的主面突出的结构，是发光元件114的突出部进入到第2孔部105的第4开口部110的结构。因而通过具有聚光性的透明的树脂和发光元件114向第4开口部110的配置的双重效果，能将红外线效率良好地照射到被检测物。因而能实现可以效率良好地在受光部111中检测被检测物所反射的红外线的具有高检测灵敏度的光传感器装置100。
另外，本发明的实施方式的光传感器装置100在上述记载的光传感器装置100中，受光元件112搭载于凹部106。由于设为这样的结构，因此在对母基板(未图示)施加了外力的情况下，应力难以传递到受光元件112，能实现动作可靠性卓越的光传感器装置100。
即，搭载光传感器装置100的模块用基板118隔着安装电极120被安装在母基板，即使施加了外力，外力引起的应力会经由焊料传递到设置于布线基板101的第2主面103的多个外部连接导体115，但该应力难以传递到搭载于布线基板101的凹部106的受光元件112。因而抑制了因受光元件112破损、或搭载于受光元件112的发光元件114因断线等而引起的发光不良，因此能实现动作可靠性卓越的光传感器装置100。
另外，可由具有在1主面102设置了第1孔部104和第2孔部105的绝缘层或绝缘部以及在第2主面103设置了凹部106的绝缘层或绝缘部的布线基板101构成，在该第2主面103的凹部106的底部通过倒装法连接来进行搭载，从而在凹部106搭载具有受光部111的受光元件112，能实现具备在第4开口部110收纳具有发光部113的发光元件114的布线基板101和设置于布线基板101的多个外部连接导体115的、小型化且低厚度化的光传感器装置100。
如图1～图4所示那样，在光传感器装置100中，受光元件112以倒装法连接被搭载在凹部106。在布线基板101，从凹部106的底部一直到第2主面103的外表面设置布线导体(未图示)。在设置于该受光元件112的上表面的发光元件114的搭载部(俯视观察下第2孔部105中成为第4开口部110的内侧的区域)搭载发光元件114，并在凹部106内通过倒装法连接搭载受光元件112，由此构成本发明的实施方式的光传感器装置100。另外，在受光元件112被搭载于布线基板101的凹部106时，构成为受光部111位于第1孔部104的底部且搭载于受光元件112的上表面的发光元件114位于第2孔部105的底部。
另外，在布线基板101的第2主面103设置有多个外部连接导体115。并且布线基板101的多个外部连接导体115通过焊料等接合材料与电子模块用基板118等电连接。另外，期望剖视时搭载于凹部106内的受光元件112的第2主面103侧的主面被搭载成位于比布线基板101的第2主面103更靠第1主面102侧的位置处。即，在布线基板101的多个外部连接导体115与电子模块用基板118等连接时，通过与电子模块用基板118等的主面分开配置受光元件112的第2主面103侧的主面，能抑制接触或短路引起的光传感器装置100的破损、误动作。另外，在使布线基板101上下翻转的状态下，可以设为利用填充树脂等覆盖了搭载于凹部106内的受光元件112的结构。由此，能进一步有效地抑制接触或短路引起的光传感器装置100的破损、误动作。
本发明的实施方式的电子模块130具有：模块用基板118，具有连接导体119；和上述记载的光传感器装置100，受光元件112搭载于模块用基板118，且多个外部连接导体115与连接导体119连接。
通过设为这样的结构，能提升受光元件112向模块用基板118的安装性。即，在将受光元件112搭载在光传感器用封装体的情况下，有时例如在使光传感器用封装体上下翻转来配置成凹部106成为上侧之后在凹部106的底部搭载受光元件112，但也可以在不将光传感器用封装体上下翻转的情况下，在模块用基板118搭载受光元件112以及光传感器用封装体(布线基板101)。另外，由于搭载了受光元件112的模块用基板118是平板状，上表面没有被布线基板101等结构物覆盖，因此能利用零件搭载装置的搭载头部在受光元件112的预定位置处容易搭载发光元件114。
如此，通过在搭载了发光元件114以及受光元件112的电子模块用基板118的连接导体119连接布线基板101的外部连接导体115，从而构成图5所示的本发明的实施方式的电子模块130。另外，发光元件114向受光元件112的连接也可以直接通过倒装法连接而连接在形成于受光元件112的主面的布线导体上。进而，可以向受光元件112搭载发光元件114，之后通过引线接合连接与布线基板101的接合用端子(未图示)电连接。
在该情况下，在图5中示出了发光元件114的端子(未图示)与受光元件112的连接端子(未图示)连接的示例，但并不限于这样的结构，例如，只要预先在会成为第1主面102的陶瓷生片的第2孔部105的内壁设置阶梯部(未图示)，在该阶梯部上设置接合用连接端子(未图示)，并将受光元件112的端子和阶梯部上的接合用连接端子通过引线接合进行连接即可。进而，若在该阶梯部搭载照度传感器(未图示)，则还能做出具有接近传感器功能的同时具有检测照度并为了省电而控制液晶画面的背光灯的照度传感器功能的电子模块。通过这样的连接方法，能实现良好地连接了设置于布线基板101的接合用连接端子和受光元件112的端子的电子模块。
另外，本发明的实施方式的电子模块130具有：具有连接导体119的模块用基板118；和多个外部连接导体115与连接导体119连接的上述记载的光传感器装置100。通过设为这样的结构，在对母基板施加了外力的情况下，应力难以传递到受光元件112，能实现动作可靠性卓越的电子模块130。
即，搭载光传感器装置100的模块用基板118隔着安装电极120被安装在母基板，若对母基板施加外力，则应力会传递到电子模块用基板118，该应力进一步经由焊料传递到在布线基板101的第2主面103设置的多个外部连接导体115。布线基板101的外部连接导体115和电子模块用基板118的连接导体119预先通过焊料被连接，来自模块用基板118的应力还会被设置于布线基板101与电子模块用基板118之间的焊料缓和后传递到布线基板101。因而，该应力更有效地难以传递到搭载于布线基板101的凹部106的受光元件112。因而，由于能抑制受光元件112破损或搭载于受光元件112的发光元件114因断线等而变成发光不良的情况，因此能实现动作可靠性卓越的光传感器装置100。
另外，仅在上述记载的光传感器装置100中，受光元件112的下表面在布线基板101的第2主面103侧露出，如此以模块用基板118覆盖了布线基板101的凹部106，由于是这样的结构，因此在向母基板等安装光传感器装置100时，抑制了因受光元件112与夹具等接触使得受光元件112意外破损导致变成发光不良的情况。因而，能实现安装可靠性卓越的电子模块130。
另外，本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置100以及电子模块130并不限于以上的实施方式的示例，在不脱离本发明的主旨的范围内追加各种变更也无妨。在上述实施方式的示例中，在设置于布线基板101的第1孔部104、第2孔部105的截面观察下，设成了第1开口部107的宽度大于第2开口部108的宽度、第3开口部109的宽度大于第4开口部110的宽度的形状，但也可以是第1开口部107的宽度与第2开口部108的宽度相同且第3开口部109的宽度与第4开口部110的宽度相同的形状。进而，构成光传感器装置100的布线基板101以及模块用基板118的俯视观察下的形状并不限于矩形状，可以构成为正方形状、八角状、圆状、椭圆状等。
另外，本发明的实施方式的光传感器用封装体、光传感器装置100以及电子模块130将其用途作为接近传感器装置进行了说明，但也可应用在通过发光元件114以及受光元件112的一对传感器元件而工作的其他装置、例如接近照度一体型传感器装置、测距传感器装置、脉搏波-血流传感器装置等中。

Claims (10)

1.一种光传感器用封装体，其特征在于，具有：
布线基板，具有第1主面以及与该第1主面相对的第2主面，设置有从所述第1主面贯通到所述第2主面的第1孔部以及第2孔部，在所述第2主面设置有连通所述第1孔部以及所述第2孔部的凹部，并具有设置于所述第1孔部的所述第1主面侧的第1开口部、设置于所述第1孔部的所述第2主面侧的第2开口部、设置于所述第2孔部的所述第1主面侧的第3开口部和设置于所述第2孔部的所述第2主面侧的第4开口部，在所述凹部收纳具有受光部的受光元件，在所述第4开口部收纳具有发光部的发光元件；和
多个外部连接导体，设置于该布线基板。
2.根据权利要求1所述的光传感器用封装体，其特征在于，
该光传感器用封装体具有：金属层，设置于所述第2孔部的内侧面。
3.根据权利要求1或2所述的光传感器用封装体，其特征在于，
所述第1开口部的宽度大于第2开口部的宽度，所述第3开口部的宽度大于第4开口部的宽度。
4.根据权利要求3所述的光传感器用封装体，其特征在于，
所述第1孔部其宽度从所述第2开口部到所述第1开口部逐渐变大，所述第2孔部其宽度从所述第4开口部到所述第3开口部逐渐变大。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光传感器用封装体，其特征在于，
该光传感器用封装体具有：遮光体，设置于所述凹部中的所述第2开口部与所述第4开口部之间。
6.一种光传感器装置，其特征在于，具有：
权利要求1～5中任一项所述的光传感器用封装体；
收纳于所述凹部且具有受光部的受光元件；和
搭载于该受光元件且收纳于所述第4开口部并具有发光部的发光元件。
7.根据权利要求6所述的光传感器装置，其特征在于，
在俯视观察下，所述受光部配置于所述第2开口部的内侧，所述发光部配置于所述第4开口部的内侧。
8.根据权利要求6或7所述的光传感器装置，其特征在于，
所述受光元件搭载于所述凹部。
9.一种电子模块，其特征在于，具有：
模块用基板，具有连接导体；和
权利要求6或7所述的光传感器装置，所述受光元件搭载于所述模块用基板，且所述多个外部连接导体与所述连接导体连接。
10.一种电子模块，其特征在于，具有：
模块用基板，具有连接导体；
权利要求8所述的光传感器装置，所述多个外部连接导体与所述连接导体连接。
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