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光传感器模块的制作方法

2022-03-19 16:15:15 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及光传感器模块。


背景技术:

2.以往,公知有一种光传感器模块,其具备红外线检测元件、收纳有红外线检测元件的透镜保持部件、以及以聚光点与红外线检测元件的受光部重叠的方式配置在红外线检测元件的前方并固定于透镜保持部件的透镜。
3.上述光传感器模块例如以透镜的聚光点与红外线检测元件的受光部重叠的方式,对将透镜相对于接合到绝缘基板上的红外线检测元件固定来保持的透镜保持部件进行定位。为此,在定位的透镜保持部件的底面与绝缘基板接触的位置预先涂敷粘接剂(紫外线(uv)固化粘接剂)后,在定位的部位配设透镜保持部件。其后,通过对粘接剂的涂覆部照射紫外线使粘接剂固化,从而使固定于透镜保持部件的透镜与红外线检测元件的相对位置不发生变化。
4.通过粘接剂的固化,固定有透镜的透镜保持部件与接合有红外线检测元件的绝缘基板被粘接,红外线检测元件的受光部与透镜的聚光点的相对位置不发生变化。但是,以往的光传感器模块无法控制在配设透镜保持部件之后的基板与透镜保持部件之间的粘接剂厚度。因此,在利用一边观察使红外线检测元件动作而取得的图像一边配设透镜保持部件的没有主动对准功能的装置来进行粘接的情况下,由于粘接剂的厚度不均、搭载透镜保持部件的载荷小、吸附透镜保持部件的位置的偏移等因素,而有时透镜保持部件相对于基板倾斜地被配设。由此,存在透镜的聚光点从红外线检测元件的受光部脱离,光传感器模块无法正常受光的可能性。
5.在光传感器模块中,为了用红外线检测元件正确地进行摄像,而以透镜的聚光点与红外线检测元件的受光部重叠的方式组装透镜的位置。但是,特别是在透镜与透镜保持部件一体地形成的情况下,当透镜保持部件相对于红外线检测元件倾斜时,存在透镜的聚光点从红外线检测元件的受光部脱离,而无法正常受光的可能性。另外,在配设了透镜保持部件时,在收纳于透镜保持部件内的基板上,存在用于使红外线检测元件动作的布线部件等。因此,在将透镜保持部件配设于粘接剂上时,若所涂覆的粘接剂的量多、或搭载透镜保持部件的载荷大,则被透镜保持部件压扁而润湿扩散到透镜保持部件内侧的粘接剂,与透镜保持部件内侧的布线部件接触。与粘接剂接触的布线部件,有可能因变形而与周围的布线部件接触、或者布线断开而导致红外线检测元件无法动作等。
6.另外,通常的光传感器模块中透镜保持部件与透镜是不同的部件。因此,在将透镜保持部件粘接于基板上之后,在将透镜安装于透镜保持部件之前,能够检查向透镜保持部件内侧溢出的粘接剂是否与布线部件接触、或透镜保持部件是否倾斜。因此,在存在问题的情况下,能够修正布线部件的位置、或以吸收透镜保持部件的倾斜量的方式安装透镜,在最坏的情况下可以就地废弃。但是,在为了比通常的光传感器模块实现小型化而将透镜与透镜保持部件形成为一体的光传感器模块中,虽然能够降低部件所需的成本,但取而代之在
将透镜保持部件粘接到基板上之后无法修正透镜的倾斜。而且,由于直到使传感器实际动作为止无法检查由粘接剂与布线部件的接触引起的动作不良,所以在产生了不良的情况下的损失成本比通常的光传感器模块大。
7.为了解决这样的问题,作为粘接剂不进入透镜保持部件的内侧,还能够抑制透镜保持部件的倾斜的光传感器模块,提出了使透镜保持部件与基板抵接,并且在该抵接部分的透镜保持部件的外周侧形成粘接剂的填充空间来将透镜保持部件粘接于基板的结构(参照专利文献1)。
8.专利文献1:日本特开2006-86671号公报
9.在专利文献1所记载的光传感器模块中,由于透镜保持部件和基板在透镜保持部件的抵接面接触,所以抑制透镜保持部件的倾斜,并且粘接剂进入透镜保持部件内侧的可能性小。但是,为了使透镜保持部件与基板无缝隙地抵接,而要求透镜保持部件的抵接面的加工精度,并且需要一边使透镜保持部件与基板抵接,一边向形成于透镜保持部件外周的填充空间填充规定量的粘接剂。因此,填充粘接剂的工序变得复杂。


技术实现要素:

10.本技术公开了用于解决上述课题的技术,目的在于提供一种粘接剂的涂覆简单,而且抑制透镜保持部件的倾斜的光传感器模块。
11.本技术所公开的光传感器模块具备:基板,在表面形成有电极图案;检测光的光检测元件,与电极图案电连接,并且固定于基板;以及透镜保持部件,固定有透镜,并在包围光检测元件的位置通过粘接剂粘接于基板,其中,透镜保持部件的粘接于基板的底面具有分散配置的突起,突起的末端与基板接触。
12.根据本技术所公开的光传感器模块,能够得到粘接剂的涂覆简单,而且抑制透镜保持部件的倾斜的光传感器模块。
附图说明
13.图1是表示实施方式1的光传感器模块的结构的俯视图。
14.图2是表示实施方式1的光传感器模块的结构的在图1的a-a位置处的剖视图。
15.图3是表示比较例的光传感器模块的主要部分的结构的放大剖视图。
16.图4是表示实施方式1的光传感器模块的主要部分结构的放大剖视图。
17.图5是通过照片表示实施方式1的光传感器模块的主要部分截面的图。
18.图6是表示实施方式1的光传感器模块的另一结构的俯视图。
19.图7是表示实施方式1的光传感器模块的另一结构的在图6的a-a位置处的剖视图。
20.图8是表示实施方式1的光传感器模块的又一结构的俯视图。
21.图9是表示实施方式1的光传感器模块的又一结构的在图8的a-a位置处的剖视图。
22.图10是表示实施方式1的光传感器模块的再一个主要部分构成的放大剖视图。
23.图11是表示实施方式2的光传感器模块的结构的俯视图。
24.图12是表示实施方式2的光传感器模块的结构的在图11的a-a位置处的剖视图。
25.图13是表示实施方式3的光传感器模块的结构的俯视图。
26.图14是表示实施方式3的光传感器模块的结构的在图13的a-a位置处的剖视图。
具体实施方式
27.参照附图对本技术的光传感器模块的实施方式进行说明。此外,在各图中,对相同或同样的构成部分标注相同的附图标记。另外,为了避免以下的说明变得不必要的冗长使当事人容易理解,有时省略已经熟知的事项的说明以及对实质上相同的结构的重复说明。
28.另外,在各图间,对应的各构成部分的尺寸或比例尺分别独立。例如,在变更一部分结构而得到的图和未变更的图示中,也存在同一构成部分的尺寸或比例尺不同的情况。另外,对于光传感器模块的结构,虽然在实际上还具备多个部件,但仅记载本技术的说明所需的部分,对其他部分省略说明。另外,虽然在以下的说明中,作为光传感器模块,以检测红外线的光传感器模块为例进行说明,但也能够对具有相同课题的可见光而非红外线的光传感器模块等各种光传感器模块应用各实施方式。
29.实施方式1
30.图1是表示实施方式1的光传感器模块101的示意结构的俯视图,图2是图1的a-a位置处的剖视图。光传感器模块101作为基本结构具有:作为光检测元件的红外线检测元件10;作为基板的环氧玻璃基板20;以及透镜保持部件80,在成型后被插入透镜90并且用树脂敛缝固定透镜90的周围而与透镜90成为一体。红外线检测元件10通过ag膏60固定于环氧玻璃基板20的一个表面,并且固定及收纳于透镜保持部件80的内部。在透镜保持部件80一体地固定有用于使红外线透过并聚光的透镜90,透镜保持部件80的底面84通过粘接剂70粘接于环氧玻璃基板20。
31.此外,在图1以及图2中,仅示出了光传感器模块101的基本的构成部分,对于接合到环氧玻璃基板20上的其他部件亦即专用ic、金属线、电容器、连接器等与本技术没有直接关系的构成部件省略图示。
32.红外线检测元件10是热型的红外线传感器,例如是以氧化钒(vox)为代表的电阻辐射热计型的传感器、或利用pn二极管的温度特性的soi(silicon on insulator)二极管辐射热计型的传感器,由si构成。
33.环氧玻璃基板20是包含发挥各种功能的电路的基板。环氧玻璃基板20具有板状的环氧玻璃基材20a、形成于该环氧玻璃基材20a的两个表面的电极图案20b以及电极图案20c。电极图案20b、电极图案20c对固定于环氧玻璃基板20上的红外线检测元件10以及未图示的其他电子器件进行电连接,并提供与其他电路基板以及外部电源等连接的接口等。环氧玻璃基材20a为电绝缘物,由于与利用粘接剂70粘接于环氧玻璃基板20的透镜保持部件80、通过ag膏60接合到电极图案20b、20c的红外线检测元件10以及其他电子器件等的线膨胀系数差,而在光传感器模块101的动作中,因温度上升而产生应力。环氧玻璃基材20a优选为厚度厚的材料以使得难以产生由该应力引起的翘曲等变形,一般使用例如厚度为0.8mm~1.0mm程度的环氧玻璃基材20a。
34.另外,虽然在图1以及图2中,示出了在环氧玻璃基板20仅配置有一个红外线检测元件10的例子,但也可以在一个环氧玻璃基板20配置多个红外线检测元件10。并且,虽然环氧玻璃基板20的数量是一个,但环氧玻璃基板20的数量并不限定于一个。例如,也可以构成
为,在一个环氧玻璃基板20内设置多个相同的电极图案20b、20c,将红外线检测元件10以及其他电子器件一个一个地配置到各个电极图案20b、20c上进行接合,并且分别用透镜保持部件80覆盖各个红外线检测元件10的区域来进行密封后,逐个切断各个电极图案20b、20c来分割。
35.电极图案20b以及电极图案20c通常使用相同的材料。红外线检测元件10通过ag膏60与一方的电极图案20b接合,另外,电极图案20b通过au金属线等来形成接合部,由此将其他电子器件与红外线检测元件10电连接。这样的电极图案20b由于是用于将红外线检测元件10与外部电路电连接的布线部件,因此优选为电阻小的金属。因此,电极图案20b、20c一般使用例如10~40μm程度的cu箔。
36.形成于环氧玻璃基板20上的电极图案20b与红外线检测元件10通过作为接合材料的ag膏60而接合。在通过ag膏60接合红外线检测元件10时,其他电子部件已经通过焊料接合到环氧玻璃基板20上。因此,在红外线检测元件10的接合时为了使周围的焊料不再熔融,而优选为ag膏60的固化温度小于焊料的熔点。另外,为了避免红外线检测元件10的温度上升,优选为接合材料的热传导率大。因此,接合材料并不局限于ag膏,也可以是其他导电性粘接剂、或ag纳米粒子膏等烧结接合材料,但从粘接温度、热传导率、成本等观点出发,优选为使用ag膏。
37.粘接剂70将透镜保持部件80的底面84、与环氧玻璃基板20的接合有红外线检测元件10的一侧的面粘接。在通过粘接剂70粘接透镜保持部件80时,在环氧玻璃基板20的表面通过ag膏60粘接有红外线检测元件10,通过焊料接合有其他电子部件,并且配置有用于将这些进行电连接的部件亦即au金属线等。因此,优选为粘接剂70的固化温度比红外线检测元件10、其他电子部件、透镜保持部件80的耐热温度以及焊料的熔点低,以使得粘接剂70的固化时安装于环氧玻璃基板20上的其他部件不破坏、或焊料不再熔融。
38.另外,由于这些部件收纳于透镜保持部件80的内侧,因此优选为将粘接剂70设为不在透镜保持部件80的内侧润湿扩散,以使得金属线不脱落、或接近的金属线彼此不接触。此外,若将粘接剂70涂敷于环氧玻璃基板20上,并在涂覆后的粘接剂70上配设透镜保持部件80之后,在粘接剂70固化之前进入由作业者进行的搬运工序,则透镜保持部件80因搬运时的振动或落下时的冲击等而剥离或移动。由此,不能将红外线聚光到红外线检测元件10,有可能产生不能摄像、图像缺失、或焦点偏移等问题。因此,优选为能够在与将透镜保持部件80配设于涂覆后的粘接剂70上的装置相同的装置内使粘接剂70固化,能够不给周围的部件造成损伤地固化粘接剂70。因此,粘接剂70优选为使用照射uv而固化的uv固化粘接剂、或通过并用uv和比焊料的熔点或周围部件的耐热温度小的加热而固化的uv热固化粘接剂。
39.同样,在涂覆后的粘接剂70上配设透镜保持部件80时,若用于搭载透镜保持部件80的载荷小、或粘接剂70的涂覆量过多,则有可能透镜保持部件80相对于环氧玻璃基板20倾斜,不能将红外线聚光到红外线检测元件10。相反,若用于搭载透镜保持部件80的载荷过大,则有可能粘接剂70变形而超过设计值地润湿扩散到透镜保持部件80的底面84的内外侧。润湿扩散到透镜保持部件80的外侧的粘接剂70,有可能阻碍光传感器模块101向产品的组装。另外,有可能润湿扩散到透镜保持部件80内侧的粘接剂70与金属线等布线部件接触,而导致金属线与环氧玻璃基板20的接合部脱落、或金属线歪斜而与接近的金属线接触。另一方面,若粘接剂70的涂覆量过小,则粘接剂70未充分地润湿扩散于透镜保持部件80的底
面84,粘接强度变弱,因此有可能降低光传感器模块101的可靠性。
40.透镜保持部件80是由热塑性树脂或热固化性树脂、金属等构成,且具备平板状的上表面部、与上表面部的外缘相连的侧部、和由侧部围起的开口部的箱。上表面部的形状在本实施方式1中为正方形,但也可以是长方形、圆形、或椭圆形等。另外,透镜保持部件80在其上表面部内一体地固定有透镜90,在透过了透镜90的红外线在红外线检测元件10的受光部聚光的位置,底面84的整周通过粘接剂70与环氧玻璃基板20粘接。通过对透镜保持部件80的内侧进行抽真空来密封红外线检测元件10。为了增加透镜保持部件80的粘接面亦即底面84的粘接面积来提高粘接强度,如图1以及图2所示,以正方形的各边向外侧伸出的方式形成边缘部81。此外,在与正方形的4个角对应的部分,从透镜保持部件80的底面84朝向与透镜保持部件80对置的环氧玻璃基板20侧,形成底部的直径为透镜保持部件80的底面84的宽度以下的圆锥台形状的突起82,并且以使得突起82的末端与环氧玻璃基板20抵接的方式粘接透镜保持部件80的底面84与环氧玻璃基板20。
41.在透镜保持部件80使用热塑性树脂的情况下,通常使用pc(polycarbonate)。除了pc以外,还能够使用pa66(nylon66)、pbt(polybutylene terephthalate)、pps(poly phenylene sulfide)等,这些树脂由于耐热性高,因此即使在使粘接剂70固化时需要加热的情况下,也能够将加热温度设定得高,因而优选。由于使粘接剂70夹在透镜保持部件80的底面84与环氧玻璃基板20之间来粘接,所以突起82的高度成为粘接剂的厚度。突起82的高度可以设定为能够吸收环氧玻璃基板20的翘曲量、以及因透镜保持部件80与环氧玻璃基板20之间的线膨胀系数差而产生的应力的程度、且比涂覆后的粘接剂70的厚度低的程度,具体而言优选为10~200μm左右。
42.透镜90在本实施方式1中是两面为凸状球面的硅透镜,外周被透镜保持部件80覆盖而成为一体,由此能够固定于透镜保持部件80的上表面部。因此,当透镜保持部件80移动时透镜90也与透镜保持部件80一起移动,因此,因透镜保持部件80的移动导致与红外线检测元件10之间的相对位置发生变化。另外,由于透镜90透过红外线但不透过可见光,所以不能通过该透镜90观察透镜保持部件80的内部。
43.为了利用红外线检测元件10正确地进行摄像,透镜90的位置以透镜90的聚光点与红外线检测元件10的受光部重叠的方式被组装。但是,特别是在透镜90与透镜保持部件80一体地形成的情况下,若透镜保持部件80相对于红外线检测元件10倾斜,则透镜90的聚光点从红外线检测元件10的受光部偏离,红外线检测元件10有可能无法正常地受光。因此,有可能导致红外线检测元件10无法摄像,即使是微小的位移,图像也缺失,或无法对焦等。
44.另外,当配设透镜保持部件80时,在收纳于透镜保持部件80内的环氧玻璃基板20的电极图案20b上,存在用于使红外线检测元件10动作的布线部件等。因此,在将透镜保持部件80配设于粘接剂70上时,若所涂覆的粘接剂70的量多、或搭载透镜保持部件80的喷嘴的载荷大,则被透镜保持部件80压扁而润湿扩散到透镜保持部件80内侧的粘接剂70,与透镜保持部件80内侧的布线部件接触。与粘接剂70接触的布线部件有可能因变形而与周围的布线部件接触、或者布线断开而产生光传感器模块101不动作等不良。
45.在透镜保持部件与透镜构成为分体的光传感器模块的情况下,只要进行微小的位移,就能够以在将透镜保持部件粘接于基板的粘接剂的固化后透镜的聚光点再次与红外线检测元件的受光部重叠的方式再次调整透镜的位置。但是,在本技术的光传感器模块中为
了减少部件数量而削减成本,将透镜保持部件80与透镜90一体地成形,在将透镜保持部件80搭载于粘接剂70上之后,不能再次调整透镜90的位置。因此,即使是在粘接剂70的固化前产生由红外线检测元件10的受光部与透镜90的聚光点的相对位置不匹配引起的不良的可能性,也比透镜保持部件80与透镜90构成为分体的光传感器模块大。
46.为了防止这种情况,重要的是与所涂覆的粘接剂70的量或透镜保持部件80的搭载载荷无关地,以透镜保持部件80的底面84与环氧玻璃基板20平行的方式配设透镜保持部件80。因此,在本实施方式1的光传感器模块中,如图1以及图2所示,在固定有透镜90的透镜保持部件80的4处角部的底面84设置有高度相同的突起82。
47.由此,在环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的底面84之间,形成与突起82的高度对应的空间。因此,与透镜保持部件的底面为平面且没有突起82的情况相比,能够抑制被透镜保持部件80压扁而从透镜保持部件80的底面84下冒出,并润湿扩散到透镜保持部件80内侧的粘接剂70的体积。另外,在作为图3所示的比较例的没有突起的光传感器模块中,润湿扩散到透镜保持部件80内侧的粘接剂70成为接近半圆的形状。与此相对,在本实施方式1的光传感器模块101中,润湿扩散到图4所示内侧的粘接剂70成为接近扇形的形状,所以能够抑制粘接剂70向环氧玻璃基板20的表面润湿扩散的距离a。因此,能够抑制被透镜保持部件80压扁而润湿扩散到透镜保持部件80内侧的粘接剂70与透镜保持部件80的内侧的布线部件接触。
48.另外,通过将形成在4处的突起82的高度设为相同并使突起82的末端与环氧玻璃基板20抵接,能够防止透镜保持部件80相对于环氧玻璃基板20倾斜。因此,能够防止与透镜保持部件80一体地形成并固定的透镜90相对于接合到环氧玻璃基板20上的红外线检测元件10倾斜。此时通过将突起82的形状设为底面的直径比透镜保持部件80的底面84的宽度小的圆锥台,从而在透镜保持部件80配设于粘接剂70上时,即使是非常小的搭载载荷,也能够使突起82的末端在与粘接剂70接触之后推开粘接剂70与环氧玻璃基板20的表面抵接。图5示出了在透镜保持部件80的底面84设置突起82并用粘接剂70粘贴于环氧玻璃基板20的截面的情况。
49.并且,由于作为环氧玻璃基板20的主要材料的玻璃环氧树脂、和作为透镜保持部件80的主要材料的热塑性塑料的线膨胀系数不同,所以因红外线检测元件的驱动、或周围的温度变化而在粘接部产生应力。由于光传感器模块的使用时间越长该应力越反复产生,所以粘接部分有可能因疲劳而破坏、剥离。由此,透镜保持部件80的位置也发生变化,而导致红外线检测元件10的受光部与透镜90的聚光点的相对位置发生变化,从而有可能导致红外线检测元件10不能摄像、图像缺失、或无法对焦等。
50.在本实施方式1的光传感器模块中,粘接剂70向与突起82的高度对应地形成于环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的底面84之间的空间润湿扩散,由此与没有突起的光传感器模块相比粘接剂70变厚。由此,与没有突起的光传感器模块相比,能够降低因环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的线膨胀系数差而在粘接剂70产生的剪切应变,因此能够实现基于粘接剂70的粘接部的长寿化。
51.突起82可以在透镜保持部件80的与粘接剂70粘接的粘接面亦即底面84的任意部分以任意的形状形成任意数量。例如,如图6的俯视图以及作为图6的a-a位置处的剖视图的图7所示,也可以在透镜保持部件80的各角和各边的中央共8处设置圆柱形状的突起。另
外,也可以为棱柱形状的突起。或者,如图8的俯视图以及作为图8的a-a位置处的剖视图的图9所示,也可以在透镜保持部件80的各边的中央共4处设置三棱锥形状的突起。另外,也可以为四棱锥形状的突起。
52.在透镜保持部件80配设于粘接剂70上时,在末端与粘接剂70接触的部位形成有突起82的情况下,突起82优选为末端的面积与透镜保持部件80的底面84相比足够小的形状,以使得即使是非常小的搭载载荷,突起82也能够推开粘接剂70而与环氧玻璃基板20的表面抵接。例如,优选为圆柱或一边的长度为底面84的宽度的正方形以下的面积的棱柱等柱状、圆锥、棱锥等锥状、圆锥台、棱锥台等锥台状。截面面积随着从底面84到末端变小的即截面面积在末端比在底部窄的锥状、锥台状,由于是在透镜保持部件80通过射出成型而形成的情况下容易从金属模拔出且容易推开粘接剂70的形状,因此特别优选。另外,也可以为半球等具有曲面的突起。
53.此外,在将透镜保持部件80配设于涂敷在环氧玻璃基板20上的粘接剂70上时,为了使与透镜保持部件80一体地成形的透镜90相对于环氧玻璃基板20平行,而需要具有三个以上的高度相同的突起82。
54.另外,如图10的放大剖视图所示,若以对突起82的末端的与粘接剂70以及环氧玻璃基板20接触的角部进行倒圆的方式形成突起82,则因光传感器模块101的温度变化而产生的应力变得不集中在突起82的末端的角部。因此,防止粘接剂因热应力所引起的应力集中而从透镜保持部件的内周剥离,能够实现光传感器模块101的更长寿化。此外,由于还能够防止透镜保持部件80向高度方向的位置偏移,因此是更优选的。
55.另外,若将透镜保持部件80的底面84的表面的表面粗糙度设为比透镜保持部件80的其他部位粗糙,则透镜保持部件80与粘接剂70之间的粘接强度变得更大,因此能够提高接合可靠性,更优选。
56.并且,若将与环氧玻璃基板20抵接的突起82的末端的表面粗糙度设为比透镜保持部件80的其他表面粗糙,则环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的摩擦力变大。因此,能够抑制因粘接剂70的固化收缩等而使透镜保持部件80发生位置偏移所引起的红外线检测元件10的受光部与透镜90的光学中心的位置偏移,因此更优选。
57.如以上说明那样,根据实施方式1所涉及的光传感器模块101,通过在透镜保持部件80的利用粘接剂70粘接的粘接面亦即底面84设置突起82,而与突起82的高度对应地在环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的底面84之间形成空间。由此,能够抑制向透镜保持部件80的内侧润湿扩散的粘接剂70的体积。此外,即使万一粘接剂70润湿扩散到透镜保持部件80的内侧,润湿扩散的粘接剂70也成为接近扇形的形状,因此能够抑制粘接剂70在环氧玻璃基板20的表面润湿扩散的距离a。因此,能够防止润湿扩散到透镜保持部件80内侧的粘接剂70与透镜保持部件80的内侧的布线部件接触。另外,通过将所形成的多个突起82的高度设为相同而使突起82的末端与环氧玻璃基板20抵接,能够防止与透镜保持部件80一体形成的透镜90相对于红外线检测元件10倾斜,而红外线检测元件10不能摄像、图像缺失、或无法对焦的情况。并且,由于与没有突起的光传感器模块相比粘接剂70变厚,所以能够降低因环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的线膨胀系数差而在粘接剂70产生的剪切应变,因此能够实现基于粘接剂70的粘接部的长寿化,能够得到高品质的光传感器模块101。
58.实施方式2
59.图11是表示实施方式2的光传感器模块102的示意结构的俯视图,图12是图11的a-a位置处的剖视图。虽然本实施方式2的光传感器模块102基本上也具有与实施方式1中的光传感器模块101相同的结构,但以下方面不同。这里,主要对不同点进行说明,对相同的构成部分省略其说明。此外,图11以及图12是仅示出了光传感器模块102中的基本的构成部分的示意图,对其他构成部分省略说明。
60.在实施方式1中,在利用粘接剂70粘接透镜保持部件80的底面84整周后,通过将透镜保持部件80内设为真空,来密封红外线检测元件10。与此相对,在本实施方式2中,如图11以及图12所示,作为透光部件的透光板15经由框151与红外线检测元件10的表面隔开距离地接合到红外线检测元件10上。与实施方式1的不同点在于,通过将形成于红外线检测元件10与透光板15之间的空间内设为真空,来密封红外线检测元件10,透镜保持部件80内则没有被真空密封。
61.以与透镜90相同的透过红外线的材料亦即硅形成的透光板15,在与框151接合的部分涂有金属,与接合到红外线检测元件10的表面的框151焊接。这样,透光板15固定在红外线检测元件10的受光部的光入射侧,并与红外线检测元件10成为一体,由此覆盖红外线检测元件10的受光部。由红外线检测元件10、框151、透光板15包覆的内部被真空密封。另外,透光板15虽然透过红外线但不透过可见光,因此无法通过该透光板15观察红外线检测元件10的受光部。
62.在本实施方式2中,将用粘接剂70粘接透镜保持部件80的底面84和环氧玻璃基板20的位置,仅设在透镜保持部件80的4个角,并且在透镜保持部件80的底面84,在透镜保持部件80的各边的中央共计4处设置高度相同的突起82。
63.通过用透光板15将红外线检测元件10真空密封,而不需要将透镜保持部件80内真空密封,因此不需要用粘接剂70粘接透镜保持部件80的底面84的整周。粘接剂70只要涂敷成粘接部分不因疲劳而破坏、或剥离的程度即可,例如,如图11以及图12所示,也可以仅在透镜保持部件80的4个角涂覆。在该情况下,通过仅在由粘接剂70粘接的透镜保持部件80的4个角设置边缘部81,而能够与透镜保持部件80的粘接面积减少的量对应地减小底面84的面积,从而能够实现光传感器模块102整体的小型化。另外,与通过粘接剂70粘接整周的情况相比,粘接剂70的粘接面积变小,因此,因环氧玻璃基板20与透镜保持部件80的线膨胀系数差而在粘接剂70产生的剪切应变降低。因此,能够实现基于粘接剂70的粘接部的长寿化这样的本技术所公开的光传感器模块的效果更为有效。
64.并且,如图11以及图12所示,将突起82设置在透镜保持部件80的各边的中央共4处等,在未涂敷粘接剂70的部位设置突起82变得容易,因此能够更自由地选择突起82的形状。并且,由于粘接剂不会进入到突起82的末端与环氧玻璃基板20之间,因此能够使突起82的末端可靠地与环氧玻璃基板20的表面抵接。由此,防止与透镜保持部件80一体地形成的透镜90相对于接合到环氧玻璃基板20上的红外线检测元件10倾斜而导致无法摄像、图像缺失或无法对焦的效果也变得更可靠。
65.此外,在上述中,虽然不在透镜保持部件80的底面84的整周而是仅在4个角进行粘接,但在通过透光板15和框151进行真空密封的结构中,也可以与实施方式1中说明的同样地,用粘接剂70粘接透镜保持部件80的底面84的整周。即使在该情况下,也由于不需要将透镜保持部件80的内部进行真空密封,所以粘接不需要是气密的。
66.实施方式3
67.图13是表示实施方式3的光传感器模块103的示意结构的俯视图,图14是图13的a-a位置处的剖视图。本实施方式3的光传感器模块103基本上也具有与实施方式1的光传感器模块101相同的构造,但以下方面不同。这里,只要对不同点进行说明,对相同的构成部分省略其说明。此外,图13以及图14是仅示出了光传感器模块103中的基本的构成部分的示意图,对其他构成部分省略说明。
68.在本实施方式3中,如图13以及图14所示,在设置于透镜保持部件80的底面84的突起82的末端,从突起82的末端,与突起82一体地形成圆锥台形状的定位突起82a。在环氧玻璃基板20的与定位突起82a对置的位置形成有定位孔21,并且在定位突起82a插入到定位孔21的状态下,粘接透镜保持部件80的底面84和环氧玻璃基板20。
69.在将透镜保持部件80配设在涂敷于环氧玻璃基板20的粘接剂70上时,定位突起82a插入到定位孔21之后,突起82的末端与环氧玻璃基板20抵接,环氧玻璃基板20与透镜保持部件80通过粘接剂70粘接。由此,例如在涂敷于环氧玻璃基板20上的粘接剂70上配设透镜保持部件80时,即使透镜保持部件80的位置随着粘接剂70的变形而稍微移动或旋转,由于定位突起82a被插入到定位孔21,所以透镜保持部件80也能够不偏移地粘接。
70.另外,通过将定位突起82a的底面的直径设为与定位孔21的直径相同,即使产生透镜保持部件80的粘接时的粘接剂70的收缩、或因光传感器模块103的驱动或周围的温度变化导致的粘接剂70的变形等,插入到定位孔21内的定位突起82a也在底面的部分与定位孔21的入口接触,因此定位突起82a与定位孔21的相对位置不发生变化。因此,能够防止透镜保持部件80的位置发生变化,而导致红外线检测元件10的受光部与透镜90的聚光点的相对位置发生变化而产生无法摄像、图像缺失或无法对焦等不良。
71.如以上那样,通过在突起82的末端形成定位突起82a、以及在环氧玻璃基板20形成定位孔21,并将定位突起82a插入于定位孔21,能够可靠地进行透镜保持部件80在环氧玻璃基板20上的定位。并且,在粘接时,不会因粘接后的粘接剂70的变形或温度变化而产生的热应力而发生透镜保持部件80的位置偏移,因此能够防止红外线检测元件10的受光部与透镜90的光学中心的位置偏移。
72.另外,在本实施方式3中,将突起82形成在透镜保持部件80的4个角,在每一个突起82设置定位突起82a,并在环氧玻璃基板的与定位突起82a对置的位置形成有定位孔21。但并不局限于此,既可以将具有定位突起82a的突起82设置在透镜保持部件80的各角和各边的中央共8处,也可以设置于透镜保持部件80的各边的中央共4处。另外,也可以不是在所有的突起82设置定位突起82a,而是仅在一部分突起82设置定位突起82a。但是,为了得到透镜保持部件80在环氧玻璃基板20上的定位、以及粘接时、粘接后的透镜保持部件80的位置偏移防止的效果,而将定位突起82a与定位孔21配置在相互对置的位置,且至少配置2处以上。
73.并且,也可以如本实施方式2那样,将作为透光部件的透光板15焊接于红外线检测元件10上,并将形成于红外线检测元件10与透光板15之间的空间内设为真空,来密封红外线检测元件10,透镜保持部件80内则设为不被真空密封的结构。由于不需要将透镜保持部件80内进行真空密封,所以不需要将粘接剂70涂敷于透镜保持部件80的底面84的整周,容易将突起82设置在未涂敷粘接剂70的位置。并且,使能够防止粘接剂70从定位孔21向环氧玻璃基板20的背面泄漏,并且将透镜保持部件80定位在环氧玻璃基板20上而能够防止粘接
时、粘接后的透镜保持部件80的位置偏移的本实施方式3的效果更可靠。
74.在本技术中虽然记载了各种例示的实施方式以及实施例,但一个、或多个实施方式所记载的各种特征、形态、以及功能并不限定于特定的实施方式的应用,也可以单独或以各种组合应用于实施方式。因此,在本技术说明书所公开的技术范围内能够想到未例示的无数的变形例。例如,包括对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况、或省略的情况,还包括抽取至少一个构成要素,并与其他实施方式的结构要素组合的情况。
75.附图标记说明
76.10...红外线检测元件(光检测元件);15...透光板(透光部件);20...环氧玻璃基板(基板);20a...环氧玻璃基材;20b、20c...电极图案;21...定位孔;60...ag膏;70...粘接剂;80...透镜保持部件;82...突起;82a...定位突起;84...底面;90...透镜;101、102、103...光传感器模块。
再多了解一些

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