JP2016063109A - 光センサー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】センサーと光透過性部材の接合位置精度を向上させる。【解決手段】光センサー1はセンサー3の面3aの上に光透過性部材5を備えている。光センサー1はセンサー3と光透過性部材5の間にスペーサー7を有している。スペーサー7はセンサー部3bの周囲を囲む位置に配置されている。スペーサー7は光透過性部材5との接触面にセンサー3の面3aに対する傾斜を有している。【選択図】図1
Description
本発明は、光センサー及びその製造方法に関するものである。
半導体のセンサーIC(integrated circuit)にガラスなどのフィルタ(以下フィルタガラスと言う。)が接着剤等で貼りつけられる場合がある(例えば特許文献1,2を参照。)。フィルタガラスは近接かつ然るべきクリアランス(ギャップ)を維持してセンサーに貼り付けられる。例えば光センサーの場合、センサーの受光部分には接着剤やその他の物質が付着しないような中空構造が採用されているものがある。
センサーとフィルタガラスとの間に狙いのギャップ量を確保するために、樹脂性のスペーサーを用いる方法や、接着剤を塗布した後に硬化させてスペーサーとして機能させる方法などが例えば特許文献1に開示されている。スペーサーの形状(上面視)は、センサー機能を確保するために必然的に四辺形となる。
接着剤等を用いてセンサーにフィルタガラス等の光透過性部材を接合する際、位置合わせを行った後に表面張力によってスペーサーや塗布された接着剤の形状や位置に倣う位置に光透過性部材が移動することによる位置ズレが起こるという問題があった。
本発明は、センサーと光透過性部材の接合位置精度を向上させることを目的とするものである。
本発明にかかる光センサーは、センサーの面の上に光透過性部材を備えた光センサーであって、上記センサーと上記光透過性部材の間に上記センサーのセンサー部の周囲を囲むスペーサーを有し、上記スペーサーは上記光透過性部材との接触面に上記センサーの上記面に対する傾斜を有するものである。
本発明の光センサーは、センサーと光透過性部材の接合位置精度を向上させることができる。
本発明にかかる光センサーの製造方法は、センサーの面の上に光透過性部材を備えた光センサーの製造方法であって、上記センサーの面の上に、上記センサーのセンサー部の周囲を囲み、上部に傾斜を有するスペーサーを形成するステップと、上記スペーサーの上に上記光透過性部材を配置し、上記傾斜に起因する上記光透過性部材の移動を規制する治具によって上記光透過性部材を位置決めするステップと、を含む。
本発明にかかる光センサーの製造方法は、センサーと光透過性部材の接合位置精度を向上させることができる。
本発明のセンサー及び本発明のセンサーの製造方法において、上記スペーサーは、例えば光硬化型の接着剤で形成されたものである。ただし、本発明において、上記スペーサーはこれに限定されず、例えば光硬化型以外の接着剤で形成されたものであってもよい。
また、上記光透過性部材は例えばフィルタである。さらに、上記光透過性部材は例えばガラスフィルタである。ただし、本発明のセンサーにおいて、上記光透過性部材はフィルタやガラスフィルタに限定されない。
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、光センサーの一実施例を説明するための概略的な平面図、側面図及び断面図である。図1において、断面図は平面図のA−A位置に対応している。
図1は、光センサーの一実施例を説明するための概略的な平面図、側面図及び断面図である。図1において、断面図は平面図のA−A位置に対応している。
光センサー1はセンサー3の面3aの上に光透過性部材5を備えている。センサー3と光透過性部材5の間にスペーサー7が配置されている。スペーサー7はセンサー3のセンサー部3bの周囲を囲む位置に配置されている。スペーサー7は光透過性部材5との接触面にセンサー3の面3aに対する傾斜を有している。
センサー3のセンサー部3bは例えば中空構造を備えている。図1ではセンサー部3bは簡略化して図示されている。センサー3の平面サイズは例えば8mm×7mm(ミリメートル)である。センサー3の厚みは例えば0.2mmである。センサー部3bの平面サイズは例えば5.5mm×3.5mmである。
スペーサー7は例えば光硬化型の接着剤で形成されたものである。スペーサー7は例えば四辺形の形状に配置されている。スペーサー7の角部7aは、角部7aと隣り合う角部7b,7cよりも厚みが厚く形成されている。角部7aの対角に位置する角部7dは、角部7b,7cよりも厚みが薄く形成されている。これにより、スペーサー7は光透過性部材5との接触面にセンサー3の面3aに対する傾斜を有している。なお、角部7b,7cの厚みは互いに異なっていてもよい。
スペーサー7とセンサー部3bの間隔は例えば30〜70μm(マイクロメートル)である。スペーサー7の幅は例えば100〜300μmである。スペーサー7の角部7aの厚みは例えば60〜70μmである。角部7b,7cの厚みは例えば40〜50μmである。角部7dの厚みは例えば30〜40μmである。なお、スペーサー7の幅は均一でなくてもよい。
光透過性部材5は、例えばフィルタであり、ここではガラスフィルタである。光透過性部材5の平面サイズは例えば6.5mm×6mmである。光透過性部材5の厚みは例えば0.4mmである。
図2及び図3は、光センサーの製造方法の一実施例を説明するための概略的な側面図及び平面図である。図4は、接着剤の塗布工程を説明するための概略的な断面図である。図5は、接着剤を硬化させる工程を説明するための概略的な側面図である。図6は、接着剤を硬化させる工程を説明するための概略的な平面図である。図2から図6を参照して、製造方法の一実施例を説明する。
センサー3の面3aの上に、例えばノズル9を用いてスペーサー7を形成するための接着剤を塗布する(図2(1)を参照。)。その接着剤は例えば光硬化型の接着剤である。
例えば、スペーサー7の形成は、図3に示されるように、センサー3の面3aの上に下地用接着剤7dを四辺形に塗布した後、下地接着剤7dの上に本塗布用接着剤7fを塗布することによって行われる。下地用接着剤7dは塗布された後、面3aの上に広がって厚みが薄くなる。下地用接着剤7dの上に塗布された本塗布用接着剤7fは塗布された後にあまり広がらない。本塗布用接着剤7fの塗布量を調節することにより、所望の厚みのスペーサー7を形成することができる。なお、スペーサー7の形成は一層の接着剤によっても可能である。
スペーサー7はセンサー3のセンサー部3bを囲むように四辺形に形成される(図2(2)を参照。)。スペーサー7は意図的な高低差をもって形成される。スペーサー7は、その上部が角部7aから角部7dに向かって傾斜するように形成される。
スペーサー7が形成されたセンサー3の面3aの上に光透過性部材5を位置合わせして配置する(図2(3)を参照。)。光透過性部材5をスペーサー7の上に設置する。光透過性部材5は、表面張力とスペーサー7に形成された傾斜によって低い方に移動する(図2(4)を参照。)。
光透過性部材5をスペーサー7の上に設置する際に、例えば図5に示された治具11を用いる。治具11はセンサー3と光透過性部材5の位置合わせを行うためのものである。治具11は光透過性部材5の移動を制御する。
治具11は突き当てタイプの治具である。治具11は、支持台13、センサー位置決め部材15a,15b及び光透過性部材位置決め部材17a,17bを備えている。
センサー位置決め部材15a,15bは支持台13の上に設置されている。センサー位置決め部材15a,15bは支持台13の上に配置されるセンサー3を所定の位置に配置するためのものである。例えば、センサー位置決め部材15aはセンサー3のX方向での位置を位置決めする。センサー位置決め部材15bはセンサー3のY方向での位置を位置決めする。センサー3は角部7dがセンサー位置決め部材15a,15bに挟まれるように配置される。
光透過性部材位置決め部材17a,17bは、支持台13の上に配置されたセンサー3に対して光透過性部材5を所定の位置に配置するためのものである。例えば、光透過性部材位置決め部材17aは光透過性部材5のX方向での位置を位置決めする。光透過性部材位置決め部材17bは光透過性部材5のY方向での位置を位置決めする。光透過性部材位置決め部材17a,17bは、例えばガラス等の紫外光を透過するものであることが好ましい。
光透過性部材位置決め部材17a,17bは、例えばセンサー位置決め部材15a,15bの上に配置されている。なお、光透過性部材位置決め部材17a,17bは支持台13の上に設置されていてもよい。
未硬化の状態の接着剤からなるスペーサー7が面3aの上に形成されたセンサー3を治具11の支持台13の上に配置する。センサー3をセンサー位置決め部材15a,15bに押し当ててセンサー3の位置決めを行う。スペーサー7の上に光透過性部材5を配置する。光透過性部材5を光透過性部材位置決め部材17a,17bに押し当てて光透過性部材5の位置決めを行う。これにより、センサー3と光透過性部材5が位置合わせされる。
なお、光透過性部材5がスペーサー7の上に配置された状態のセンサー3を治具11の上に配置した後、センサー3及び光透過性部材5の位置決めを行ってもよい。
なお、光透過性部材5がスペーサー7の上に配置された状態のセンサー3を治具11の上に配置した後、センサー3及び光透過性部材5の位置決めを行ってもよい。
光透過性部材5は、表面張力とスペーサー7に形成された傾斜によって低い方に移動しようとする(図2(4)を参照。)。しかし、光透過性部材5の移動は、光透過性部材位置決め部材17a,17bによって規制される。
この状態で未硬化の状態の接着剤からなるスペーサー7に、光照射器19を用いて光(例えば紫外線)を照射してスペーサー7を硬化させる。このとき、上述のように光透過性部材5の移動は光透過性部材位置決め部材17a,17bによって規制されているので、光透過性部材5は移動しない。これにより、センサー3と光透過性部材5の接合位置精度を向上させることができる。
センサー3と光透過性部材5の接合に関して、スペーサー7の頂部に意図的に高低差を設けることで、光透過性部材5がスペーサー7の上に位置合わせされた後に、接着剤の表面張力が効く範囲で頂部が低い方に光透過性部材5が移動しようとする力が働く。これが、位置合わせ完了後、硬化完了までに光透過性部材5が動く最大原因であるが、この実施例はそれを利用する。
この実施例は、簡単な突き当てタイプの治具11で位置合わせを行いながら、未硬化のスペーサー7に対して光照射を行う。これにより、この実施例はスペーサー7の高低差によって光透過性部材5が低い方に移動しようとする力を利用して突き当て位置を正確に保持しながらスペーサー7の硬化を完了できる。
これにより、高精度で高機能の設備を使わなくても、マニュアルレベルの位置合わせによって、センサー3と光透過性部材5の接合に関して、誤差が±20μm程度の高精度接合ができる。
上記実施例では、スペーサー7として光硬化型の接着剤が用いられたが、熱硬化型の接着剤が用いられる場合にも、同様に、センサー3と光透過性部材5の接合に関して高精度な接合が実現可能である。なお、スペーサー7を形成するための接着剤の硬化方法は特に限定されない。
また、接着剤からなるスペーサー7に替えて、枠形状のスペーサー部材及び接着剤からなるスペーサーを用いることもできる。
図7は、光センサーの他の実施例を説明するための概略的な平面図、側面図及び断面図である。図7において、断面図は平面図のB−B位置に対応している。
図7は、光センサーの他の実施例を説明するための概略的な平面図、側面図及び断面図である。図7において、断面図は平面図のB−B位置に対応している。
光センサー21は、図1に示された光センサー1のスペーサー7に替えて、スペーサー23を備えている。スペーサー23は例えば四辺形の形状を有する。スペーサー23は、スペーサー部材25と接着剤27で形成されている。
スペーサー部材25は、センサー3の面3aに接着剤(図示は省略)又は直接接合によって接合されている。スペーサー部材25は、その上面にセンサー3の面3aに対する傾斜を有している。スペーサー23の角部23aに対応するスペーサー部材25の角部は、スペーサー23の角部23b,23cに対応するスペーサー部材25の角部よりも厚みが厚く形成されている。スペーサー23の角部23aの対角に位置する角部23dに対応するスペーサー部材25の角部は、角部23b,23cに対応するスペーサー部材25の角部よりも厚みが薄く形成されている。
接着剤27はスペーサー部材25の上面に例えば均一な厚みで形成されている。接着剤27は、例えば光硬化型であってもよいし、熱硬化型であってもよく、接着剤27の硬化方法は特に限定されない。これにより、傾斜を有するスペーサー部材25と均一な厚みの接着剤27で構成されるスペーサー23は、光透過性部材5との接触面にセンサー3の面3aに対する傾斜を有している。
この実施例の光センサー21は、図2から図6を参照して説明した製造方法の実施例においてスペーサー7をスペーサー23に置き換えることにより、同様にして作製され得る。したがって、光センサー21は、センサー3と光透過性部材5の接合位置精度を向上させることができる。
なお、スペーサー23はスペーサー部材25の厚みが変化していることによって上記傾斜を有しているが、スペーサー23は接着剤27の厚みが変化していることによって上記傾斜を有しているようにしてもよい。この場合、スペーサー部材25の厚みは均一であってもよいし、変化していてもよい。
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、スペーサー7,23の平面形状は四辺形であるが、例えば四辺形以外の多角形や円形、楕円形など、枠状であればどのような形状であってもよい。
また、センサー3、センサー部3b、光透過性部材5の平面形状は四辺形であるが、例えば四辺形以外の多角形や円形、楕円形など、それらの平面形状は特に限定されない。
また、センサー3、センサー部3b、光透過性部材5の平面形状は四辺形であるが、例えば四辺形以外の多角形や円形、楕円形など、それらの平面形状は特に限定されない。
1,21 光センサー
3 センサー
3a センサーの面
5 光透過性部材
7,23 スペーサー
11 治具
3 センサー
3a センサーの面
5 光透過性部材
7,23 スペーサー
11 治具
Claims (8)
- センサーの面の上に光透過性部材を備えた光センサーであって、
前記センサーと前記光透過性部材の間に前記センサーのセンサー部の周囲を囲むスペーサーを有し、
前記スペーサーは前記光透過性部材との接触面に前記センサーの前記面に対する傾斜を有することを特徴とする光センサー。 - 前記スペーサーは光硬化型の接着剤で形成されたものである請求項1に記載の光センサー。
- 前記光透過性部材はフィルタである請求項1又は2に記載の光センサー。
- 前記光透過性部材はガラスフィルタである請求項3に記載の光センサー。
- センサーの面上に光透過性部材を備えた光センサーの製造方法であって、
前記センサーの面の上に、前記センサーのセンサー部の周囲を囲み、上部に傾斜を有するスペーサーを形成するステップと、
前記スペーサーの上に前記光透過性部材を配置し、前記傾斜に起因する前記光透過性部材の移動を規制する治具によって前記光透過性部材を位置決めするステップと、を含むことを特徴とする光センサーの製造方法。 - 前記スペーサーは光硬化型の接着剤で形成されたものである請求項5に記載の光センサーの製造方法。
- 前記光透過性部材はフィルタである請求項5又は6に記載の光センサー。
- 前記光透過性部材はガラスフィルタである請求項7に記載の光センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014190873A JP2016063109A (ja) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 光センサー及びその製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017017058A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | 京セラ株式会社 | 光学装置用蓋体および光学装置 |
-
2014
- 2014-09-19 JP JP2014190873A patent/JP2016063109A/ja active Pending
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