特許 6839248 光検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6839248

(24)【登録日】2021年2月16日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】光検出器

(51)【国際特許分類】

   H01L 27/146 20060101AFI20210222BHJP

   H01L 31/02 20060101ALI20210222BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   H01L27/146 D

   H01L31/02 B

   H01L23/02 F

   H01L23/02 G

【請求項の数】14

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-179193(P2019-179193)

(22)【出願日】2019年9月30日

【審査請求日】2020年12月15日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】村松 雅治

(72)【発明者】

【氏名】米田 康人

(72)【発明者】

【氏名】小林 宏也

(72)【発明者】

【氏名】阿部 哲也

(72)【発明者】

【氏名】谷口 健一郎

【審査官】 井上 弘亘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−８１３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９００２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／２０００１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００５／０３１８７１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２７／１４６

Ｈ０１Ｌ ２３／０２

Ｈ０１Ｌ ３１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受光部及び端子が設けられた受光素子と、
前記受光素子を収容するパッケージと、を備え、
前記パッケージは、
底壁、及び前記底壁と向かい合う開口を画定する側壁を含み、セラミックによって形成された収容部材と、
前記端子とワイヤによって接続されたパッドを含み、前記収容部材に設けられた配線と、
前記開口を覆うように前記側壁に取り付けられた光透過部材と、を有し、
前記底壁には、接着部材によって前記受光素子が取り付けられた載置面が形成されており、
前記底壁又は前記側壁には、前記載置面よりも前記開口側に位置し、前記パッドが配置されたパッド面が形成されており、
前記側壁には、前記パッケージ内と前記パッケージ外とを連通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔の内側端部の少なくとも一部は、前記受光素子における前記開口側の表面よりも前記開口側に位置している、光検出器。

【請求項2】

前記貫通孔の前記内側端部の少なくとも一部は、前記パッド面よりも前記開口側に位置している、請求項１に記載の光検出器。

【請求項3】

前記貫通孔は、屈曲部を有する、請求項１又は２に記載の光検出器。

【請求項4】

前記貫通孔の内面は、前記屈曲部においてラウンド状の形状を呈している、請求項３に記載の光検出器。

【請求項5】

前記貫通孔は、１本である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項6】

前記側壁の内側表面は、前記底壁と前記開口とが向かい合う方向から見た場合に隅部を有し、
前記貫通孔の前記内側端部は、前記隅部に位置している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項7】

前記側壁は、前記底壁と前記開口とが向かい合う方向から見た場合に角部を有し、
前記貫通孔は、前記角部に形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項8】

前記側壁は、複数の側壁部によって構成されており、
前記貫通孔の外側端部は、前記複数の側壁部のうち最も大きい厚さを有する側壁部の外側表面に位置している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項9】

前記側壁の外側表面には、凹部が形成されており、
前記貫通孔の外側端部は、前記凹部に位置している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項10】

前記配線は、前記側壁の外側表面において前記底壁と前記開口とが向かい合う方向に沿って延在する複数の接続部を含み、
前記複数の接続部のうち前記貫通孔の外側端部に最も近い接続部と前記貫通孔の前記外側端部との間の距離は、前記複数の接続部のうち、前記貫通孔の前記外側端部に最も近い前記接続部と、前記貫通孔の前記外側端部に２番目に近い接続部との間の距離よりも大きい、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項11】

前記底壁と前記開口とが向かい合う方向から見た場合に、前記受光部の中心位置は、少なくとも所定方向においては、前記パッケージの中心位置と一致している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項12】

前記底壁と前記開口とが向かい合う方向から見た場合に、前記貫通孔の前記内側端部は、少なくとも所定方向においては、前記パッケージの中心位置に対して前記受光部の中心位置とは反対側に位置している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項13】

前記受光素子と前記側壁との間には、隙間が形成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項14】

前記受光素子における前記開口側の前記表面と前記パッド面との高低差は、前記受光素子の厚さよりも小さい、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

受光素子と、受光素子を収容するパッケージと、を備える光検出器であって、パッケージが、セラミックによって形成された収容部材と、収容部材の凹部の開口を覆うように収容部材に取り付けられた光透過部材と、を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。セラミックによって形成された収容部材は、例えば樹脂によって形成された収容部材に比べ、放熱性及び耐熱性において優れている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２１６１４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような光検出器では、パッケージに配線が設けられている場合に、当該配線と受光素子との電気的な接続をいかに確実に実施し得るかが課題となる。その一方で、パッケージ内での結露の発生をいかに確実に防止し得るかが課題となる。

【0005】

本発明は、パッケージに設けられた配線とパッケージ内に収容された受光素子との電気的な接続を確実に実施することができると共に、パッケージ内での結露の発生を確実に防止することができる光検出器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の光検出器は、受光部及び端子が設けられた受光素子と、受光素子を収容するパッケージと、を備え、パッケージは、底壁、及び底壁と向かい合う開口を画定する側壁を含み、セラミックによって形成された収容部材と、端子とワイヤによって接続されたパッドを含み、収容部材に設けられた配線と、開口を覆うように側壁に取り付けられた光透過部材と、を有し、底壁には、接着部材によって受光素子が取り付けられた載置面が形成されており、底壁又は側壁には、載置面よりも開口側に位置し、パッドが配置されたパッド面が形成されており、側壁には、パッケージ内とパッケージ外とを連通する貫通孔が形成されており、貫通孔の内側端部の少なくとも一部は、受光素子における開口側の表面よりも開口側に位置している。

【0007】

本発明の光検出器では、セラミックによって形成された収容部材において、配線のパッドが配置されたパッド面が、接着部材によって受光素子が取り付けられた載置面よりも、収容部材の開口側に位置している。これにより、接着部材がパッド面に至り難くなるため、対応する受光素子の端子及び配線のパッドがワイヤによって確実に接続される。更に、本発明の光検出器では、セラミックによって形成された収容部材において、側壁に形成された貫通孔の内側端部の少なくとも一部が、受光素子における開口側の表面よりも、収容部材の開口側に位置している。これにより、貫通孔の内側端部が接着部材によって塞がれ難くなるため、パッケージ内外の通気が確保されて、パッケージ内での結露の発生が確実に防止される。以上により、本発明の光検出器によれば、パッケージに設けられた配線とパッケージ内に収容された受光素子との電気的な接続を確実に実施することができると共に、パッケージ内での結露の発生を確実に防止することができる。

【0008】

本発明の光検出器では、貫通孔の内側端部の少なくとも一部は、パッド面よりも開口側に位置していてもよい。これにより、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入したとしても、異物がパッド面で捕捉され易くなる。更に、パッド面を介する分だけ、貫通孔の内側端部から受光素子の受光部が離れることになる。以上により、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入したとしても、異物が受光素子の受光部に至るのを抑制することができる。

【0009】

本発明の光検出器では、貫通孔は、屈曲部を有してもよい。これにより、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0010】

本発明の光検出器では、貫通孔の内面は、屈曲部においてラウンド状の形状を呈していてもよい。これにより、屈曲部において収容部材が欠け難くなるため、そのような欠けによって発生した異物がパッケージ内に侵入するのを抑制することができる。

【0011】

本発明の光検出器では、貫通孔は、１本であってもよい。これにより、貫通孔が複数本である場合に比べ、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0012】

本発明の光検出器では、側壁の内側表面は、底壁と開口とが向かい合う方向から見た場合に隅部を有し、貫通孔の内側端部は、隅部に位置していてもよい。これにより、パッケージ内外の通気の円滑化を図ることができる。

【0013】

本発明の光検出器では、側壁は、底壁と開口とが向かい合う方向から見た場合に角部を有し、貫通孔は、角部に形成されていてもよい。これにより、貫通孔の長さを長くして、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0014】

本発明の光検出器では、側壁は、複数の側壁部によって構成されており、貫通孔の外側端部は、複数の側壁部のうち最も大きい厚さを有する側壁部の外側表面に位置していてもよい。これにより、貫通孔の長さを長くして、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0015】

本発明の光検出器では、側壁の外側表面には、凹部が形成されており、貫通孔の外側端部は、凹部に位置していてもよい。これにより、貫通孔の外側端部に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0016】

本発明の光検出器では、配線は、側壁の外側表面において底壁と開口とが向かい合う方向に沿って延在する複数の接続部を含み、複数の接続部のうち貫通孔の外側端部に最も近い接続部と貫通孔の外側端部との間の距離は、複数の接続部のうち、貫通孔の外側端部に最も近い接続部と、貫通孔の外側端部に２番目に近い接続部との間の距離よりも大きくてもよい。これにより、光検出器の実装時に溶融したリフロー材によって貫通孔の外側端部が塞がれるのを抑制することができる。

【0017】

本発明の光検出器では、底壁と開口とが向かい合う方向から見た場合に、受光部の中心位置は、少なくとも所定方向においては、パッケージの中心位置と一致していてもよい。これにより、光検出器の実装時に、少なくとも所定方向においては、パッケージを基準として受光部の位置合わせを実施することができる。

【0018】

本発明の光検出器では、底壁と開口とが向かい合う方向から見た場合に、貫通孔の内側端部は、少なくとも所定方向においては、パッケージの中心位置に対して受光部の中心位置とは反対側に位置していてもよい。これにより、少なくとも所定方向においては、貫通孔の内側端部から受光素子の受光部が離れることになるため、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入したとしても、異物が受光素子の受光部に至るのを抑制することができる。

【0019】

本発明の光検出器では、受光素子と側壁との間には、隙間が形成されていてもよい。これにより、貫通孔を介してパッケージ内に異物が侵入したとしても、異物が受光素子と側壁との間の隙間で捕捉され易くなるため、異物が受光素子の受光部に至るのを抑制することができる。

【0020】

本発明の光検出器では、受光素子における開口側の表面とパッド面との高低差は、受光素子の厚さよりも小さくてもよい。これにより、対応する受光素子の端子及び配線のパッドに対するワイヤの接続を容易に実施することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、パッケージに設けられた配線とパッケージ内に収容された受光素子との電気的な接続を確実に実施することができると共に、パッケージ内での結露の発生を確実に防止することができる光検出器を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態の光検出器の平面図である。

【図2】図１に示される光検出器の側面図である。

【図3】図１に示される光検出器の底面図である。

【図4】図２に示されるIV−IV線に沿っての断面図である。

【図5】図４に示されるV−V線に沿っての断面図である。

【図6】変形例の光検出器の断面図である。

【図7】変形例の光検出器の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0024】

図１、図２及び図３に示されるように、光検出器１は、受光素子２と、受光素子２を収容するパッケージ３と、を備えている。パッケージ３は、収容部材４と、複数の配線５と、光透過部材６と、を有している。以下、光検出器１に対する光の入射方向をＺ方向といい、Ｚ方向に垂直な一方向をＸ方向といい、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に垂直な方向をＹ方向という。

【0025】

受光素子２は、裏面入射型の固体撮像素子（例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ等）である。受光素子２は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれを各辺の延在方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする矩形板状を呈している。一例として、受光素子２の各辺の長さは十数ｍｍ程度であり、受光素子２の厚さは数百μｍ程度である。

【0026】

受光素子２には、受光部２１及び複数の端子２２が設けられている。受光部２１は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれを各辺の延在方向とする矩形状を呈している。一例として、受光部２１の各辺の長さは数ｍｍ〜十数ｍｍ程度である。受光部２１は、受光素子２において、Ｘ方向における一方の側（図１では左側）及びＹ方向における一方の側（図１では上側）に片寄っている。受光素子２のうち受光部２１以外の領域には、ＣＭＯＳ読出し回路、垂直走査回路及び水平走査回路等の回路（図示省略）が設けられている。複数の端子２２は、受光素子２の表面２ａの外縁に沿って配置されている。各端子２２は、表面２ａに露出した状態で表面２ａに埋設されている。各端子２２は、受光素子２の回路と電気的に接続されている。

【0027】

収容部材４は、底壁４１及び側壁４２を含んでおり、セラミックによって形成されている。底壁４１及び側壁４２は、積層体の焼結によって一体的に形成されている。底壁４１は、収容部材４のうち、後述する載置面４１ａを含む平面と、外側表面４１ｂとの間の部分である。底壁４１は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれを各辺の延在方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする矩形板状を呈している。一例として、底壁４１の各辺の長さは十数ｍｍ程度であり、底壁４１の厚さ（すなわち、載置面４１ａを含む平面と、外側表面４１ｂとの距離）は数百μｍ程度である。側壁４２は、Ｚ方向において底壁４１と向かい合う開口４０を画定している。側壁４２は、例えば、底壁４１の外縁に沿って延在する矩形枠状を呈している。一例として、側壁４２の高さは数百μｍ程度であり、側壁４２の厚さは数ｍｍ程度である。

【0028】

側壁４２は、複数の側壁部４３，４４，４５，４６によって構成されている。側壁部４３は、Ｘ方向における一方の側（図１では左側）に位置している。側壁部４４は、Ｘ方向における他方の側（図１では右側）に位置している。側壁部４５は、Ｙ方向における一方の側（図１では上側）に位置している。側壁部４６は、Ｙ方向における他方の側（図１では下側）に位置している。

【0029】

底壁４１には、載置面４１ａが形成されている。載置面４１ａは、底壁４１における開口４０側の内側表面である。載置面４１ａには、受光素子２の表面２ａが開口４０側に向いた状態で、受光素子２が接着部材７によって取り付けられている。受光素子２における開口４０側の表面２ａは、Ｚ方向において、載置面４１ａと側壁４２の端面４２ａ（側壁４２における底壁４１とは反対側の端面）との間に位置している。受光素子２と側壁４２との間には、隙間が形成されている。一例として、当該隙間の幅は数百μｍ程度である。

【0030】

側壁４２には、パッド面４２ｂが形成されている。パッド面４２ｂは、側壁４２の内縁に沿って延在している。パッド面４２ｂは、Ｚ方向において、底壁４１の載置面４１ａよりも開口４０側に位置しており、且つ側壁４２の端面４２ａよりも底壁４１側に位置している。つまり、パッド面４２ｂは、Ｚ方向において、載置面４１ａと端面４２ａとの間に位置している。受光素子２の表面２ａとパッド面４２ｂとの高低差（すなわち、Ｚ方向における表面２ａとパッド面４２ｂとの距離）は、受光素子２の厚さよりも小さい。本実施形態では、受光素子２の表面２ａとパッド面４２ｂとの高低差は略０である。なお、受光素子２と側壁４２との間に形成された隙間の幅は、パッド面４２ｂの幅（側壁４２の内縁に沿って延在するパッド面４２ｂの延在方向に垂直な方向におけるパッド面４２ｂの幅）よりも小さい。

【0031】

複数の配線５は、収容部材４に設けられている。各配線５は、パッド面４２ｂから側壁４２の内部及び側壁４２の外側表面４２ｃを介して底壁４１の外側表面４１ｂに至っている。各配線５の材料は、例えば金属である。各配線５は、パッド５１，５２及び接続部５３を含んでいる。パッド５１は、パッド面４２ｂに配置されている。パッド５２は、底壁４１の外側表面４１ｂの外縁に沿って配置されている。接続部５３は、側壁４２の外側表面４２ｃにおいてＺ方向に沿って延在している。収容部材４及び複数の配線５は、例えば、配線パターンが形成されたグリーンシートの積層体が焼成されることで、一体的に形成されている。対応する受光素子２の端子２２及び配線５のパッド５１は、ワイヤ８によって電気的に接続されている。

【0032】

光透過部材６は、開口４０を覆うように側壁４２に取り付けられている。光透過部材６は、接着部材９によって側壁４２の端面４２ａに取り付けられている。光透過部材６の材料は、例えばガラスである。光透過部材６は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれを各辺の延在方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする矩形板状を呈している。一例として、光透過部材６の各辺の長さは十数ｍｍ程度であり、光透過部材６の厚さは数百μｍ程度である。光透過部材６は、受光素子２及び複数のワイヤ８から離間している。

【0033】

上述したように、受光部２１は、受光素子２において、Ｘ方向における一方の側（図１では左側）に片寄っている。しかし、Ｚ方向（底壁４１と開口４０とが向かい合う方向）から見た場合に、受光部２１の中心位置Ｃ１は、Ｘ方向（所定方向）においては、パッケージ３の中心位置Ｃ２と一致している。これは、Ｘ方向における一方の側（図１では左側）に位置する側壁部４３の厚さが、Ｘ方向における他方の側（図１では右側）に位置する側壁部４４の厚さよりも大きくされることで、実現されている。なお、受光部２１の中心位置Ｃ１は、Ｚ方向から見た場合における受光部２１の重心位置でもあり、パッケージ３の中心位置Ｃ２は、Ｚ方向から見た場合におけるパッケージ３の重心位置でもある。

【0034】

側壁４２の角部４７には、貫通孔１０が形成されている。角部４７は、Ｚ方向から見た場合に側壁４２が有する角部であって、側壁部４３と側壁部４６とで形成された角部である。側壁４２には、１本の貫通孔１０のみが形成されている。貫通孔１０は、パッケージ３内（すなわち、パッケージ３の内側空間）とパッケージ３外（すなわち、パッケージ３の外側空間）とを連通している。貫通孔１０の内側端部１１は、側壁４２の内側表面４２ｄに位置しており、貫通孔１０の外側端部１２は、側壁４２の外側表面４２ｃに位置している。Ｚ方向から見た場合に、貫通孔１０の内側端部１１は、Ｙ方向（所定方向）においては、パッケージ３の中心位置Ｃ２に対して受光部２１の中心位置Ｃ１とは反対側に位置している。

【0035】

図４及び図５に示されるように、貫通孔１０の内側端部１１は、Ｚ方向において、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置している。本実施形態では、貫通孔１０の内側端部１１及び外側端部１２を含む貫通孔１０の全体が、Ｚ方向において、パッド面４２ｂよりも開口４０側に位置している。貫通孔１０の断面形状は、例えば矩形状である。一例として、貫通孔１０の幅及び高さはそれぞれ数百μｍ程度であり、貫通孔１０の幅は貫通孔１０の高さよりも大きい。

【0036】

貫通孔１０の内側端部１１は、角部４７における内側の隅部４７ａに位置している。隅部４７ａは、Ｚ方向から見た場合に側壁４２の内側表面４２ｄが有する隅部である。貫通孔１０の外側端部１２は、側壁部４３の外側表面に位置している。側壁部４３は、側壁４２を構成する複数の側壁部４３，４４，４５，４６のうち最も大きい厚さを有する側壁部である。貫通孔１０は、複数の屈曲部１３を有している。貫通孔１０の内面１０ａは、Ｚ方向から見た場合に、各屈曲部１３においてラウンド状の形状（すなわち、Ｒ面取りされた形状）を呈している。

【0037】

側壁４２の外側表面４２ｃには、複数本の溝４８及び１本の溝（凹部）４９が形成されている。各溝４８，４９は、Ｚ方向に沿って延在している。各溝４８，４９の断面形状は、例えばＵ字状である。一例として、各溝４８，４９の幅及び深さはそれぞれ数百μｍ程度である。各溝４８には、配線５の接続部５３が配置されている。溝４９には、貫通孔１０の外側端部１２が位置している。溝４９には、配線５の接続部５３が配置されていない。複数の接続部５３のうち貫通孔１０の外側端部１２に最も近い接続部５３と貫通孔１０の外側端部１２との間の距離Ｄ１は、複数の接続部５３のうち、貫通孔１０の外側端部１２に最も近い接続部５３と、貫通孔１０の外側端部１２に２番目に近い接続部５３との間の距離Ｄ２よりも大きい。

【0038】

以上説明したように、光検出器１では、セラミックによって形成された収容部材４において、各配線５のパッド５１が配置されたパッド面４２ｂが、接着部材７によって受光素子２が取り付けられた載置面４１ａよりも開口４０側に位置している。これにより、接着部材７がパッド面４２ｂに至り難くなるため、対応する受光素子２の端子２２及び配線５のパッド５１がワイヤ８によって確実に接続される。更に、光検出器１では、セラミックによって形成された収容部材４において、側壁４２に形成された貫通孔１０の内側端部１１が、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置している。これにより、貫通孔１０の内側端部１１が接着部材７によって塞がれ難くなるため、パッケージ３内外の通気が確保されて、パッケージ３内での結露の発生（例えば、光検出器１の実装時におけるリフロー工程によって生じる温度差に起因するもの）が確実に防止される。以上により、光検出器１によれば、パッケージ３に設けられた複数の配線５とパッケージ３内に収容された受光素子２との電気的な接続を確実に実施することができると共に、パッケージ３内での結露の発生を確実に防止することができる。

【0039】

光検出器１では、貫通孔１０の内側端部１１が、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置しているため、パッケージ３内からパッケージ３外に空気を円滑に排出することができる。また、貫通孔１０の内側端部１１が、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置しているため、接着部材９からガスが発生したとしても、パッケージ３内からパッケージ３外にガスを効率良く排出することができる。更に、貫通孔１０の内側端部１１が、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置しており、貫通孔１０の内側端部１１が接着部材７によって塞がれ難くなるため、受光素子２と側壁４２との間の距離を小さくして、光検出器１の小型化を図ることができる。また、受光素子２が裏面入射型の固体撮像素子であって、支持基板とデバイス層との間に樹脂接着部材が用いられていると、当該樹脂接着部材の吸湿性に起因してパッケージ３内で結露が発生し易くなるため、収容部材４に貫通孔１０を設けることは特に有効である。

【0040】

光検出器１では、貫通孔１０の内側端部１１が、パッド面４２ｂよりも開口４０側に位置している。これにより、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入したとしても、異物がパッド面４２ｂで捕捉され易くなる。更に、パッド面４２ｂを介する分だけ、貫通孔１０の内側端部１１から受光部２１が離れることになる。以上により、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入したとしても、異物が受光部２１に至るのを抑制することができる。

【0041】

光検出器１では、貫通孔１０の内側端部１１が、パッド面４２ｂよりも開口４０側に位置しているため、側壁４２のうちパッド面４２ｂよりも底壁４１側の部分において、複数の配線５の敷設の自由度を確保することができる。

【0042】

光検出器１では、貫通孔１０が複数の屈曲部１３を有している。これにより、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0043】

光検出器１では、貫通孔１０の内面１０ａが、各屈曲部１３においてラウンド状の形状を呈している。これにより、各屈曲部１３において収容部材４が欠け難くなるため、そのような欠けによって発生した異物がパッケージ３内に侵入するのを抑制することができる。

【0044】

光検出器１では、貫通孔１０が１本である。これにより、貫通孔１０が複数本である場合に比べ、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0045】

光検出器１では、貫通孔１０の内側端部１１が、側壁４２の内側表面４２ｄのうちの隅部４７ａに位置している。これにより、パッケージ３内外の通気の円滑化を図ることができる。

【0046】

光検出器１では、貫通孔１０が、側壁４２のうちの角部４７に形成されている。これにより、貫通孔１０の長さを長くして、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0047】

光検出器１では、貫通孔１０の外側端部１２が、複数の側壁部４３，４４，４５，４６のうち最も大きい厚さを有する側壁部４３の外側表面に位置している。これにより、貫通孔１０の長さを長くして、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0048】

光検出器１では、貫通孔１０の外側端部１２が、側壁４２の外側表面４２ｃに形成された溝４９に位置している。これにより、貫通孔１０の外側端部１２に異物が侵入するのを抑制することができる。

【0049】

光検出器１では、複数の接続部５３のうち貫通孔１０の外側端部１２に最も近い接続部５３と貫通孔１０の外側端部１２との間の距離Ｄ１が、複数の接続部５３のうち、貫通孔１０の外側端部１２に最も近い接続部５３と、貫通孔１０の外側端部１２に２番目に近い接続部５３との間の距離Ｄ２よりも大きい。これにより、光検出器１の実装時に溶融したリフロー材によって貫通孔１０の外側端部１２が塞がれるのを抑制することができる。

【0050】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合に、受光部２１の中心位置Ｃ１が、Ｘ方向においては、パッケージ３の中心位置Ｃ２と一致している。これにより、光検出器１の実装時に、Ｘ方向においては、パッケージ３を基準として受光部２１の位置合わせを実施することができる。

【0051】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合に、貫通孔１０の内側端部１１が、Ｙ方向においては、パッケージ３の中心位置Ｃ２に対して受光部２１の中心位置Ｃ１とは反対側に位置している。これにより、Ｙ方向においては、貫通孔１０の内側端部１１から受光部２１が離れることになるため、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入したとしても、異物が受光部２１に至るのを抑制することができる。

【0052】

光検出器１では、受光素子２と側壁４２との間に、隙間が形成されている。これにより、貫通孔１０を介してパッケージ３内に異物が侵入したとしても、異物が受光素子２と側壁４２との間の隙間で捕捉され易くなるため、異物が受光部２１に至るのを抑制することができる。光検出器１では、受光素子２と側壁４２との間に形成された隙間の幅が、パッド面４２ｂの幅よりも小さいため、パッケージ３全体の小型化を図ることができる。このとき、当該隙間の幅を小さくしても、貫通孔１０の内側端部１１が受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置しているため、貫通孔１０の内側端部１１が接着部材７によって塞がれ難い。

【0053】

光検出器１では、受光素子２の表面２ａとパッド面４２ｂとの高低差が、受光素子２の厚さよりも小さい。これにより、対応する受光素子２の端子２２及び配線５のパッド５１に対するワイヤ８の接続を容易に実施することができる。

【0054】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、貫通孔１０の内側端部１１の位置については、貫通孔１０の内側端部１１の少なくとも一部が、Ｚ方向において、パッド面４２ｂよりも開口４０側に位置していればよい。貫通孔１０の内側端部１１の全体が、Ｚ方向において、載置面４１ａよりも開口４０側に位置していれば、貫通孔１０の内側端部１１が接着部材７によって塞がれるのを抑制することができる。

【0055】

また、貫通孔１０の内側端部１１の少なくとも一部が、Ｚ方向において、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置していればよい。その場合、図６に示されるように、パッド面４２ｂが、Ｚ方向において、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置しており、貫通孔１０の内側端部１１の少なくとも一部が、Ｚ方向において、パッド面４２ｂと受光素子２の表面２ａとの間に位置していてもよい。また、図７に示されるように、受光素子２の表面２ａが、Ｚ方向において、パッド面４２ｂよりも開口４０側に位置しており、貫通孔１０の内側端部１１の少なくとも一部が、Ｚ方向において、パッド面４２ｂ及び受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置していてもよい。

【0056】

また、貫通孔１０は、側壁４２に形成されたものであれば、その形状及び本数は、上述したものに限定されない。例えば、貫通孔１０は、少なくとも１つの屈曲部１３を有していればよい。また、貫通孔１０は、屈曲部１３を有していなくてもよい。また、貫通孔１０の外側端部１２は、溝４８以外の形状を呈する凹部に位置していてもよい。また、複数本の貫通孔１０が側壁４２に形成されていてもよい。

【0057】

また、受光素子２は、表面入射型の固体撮像素子であってもよい。また、受光素子２は、ＰＤアレイ等であってもよい。また、パッド面４２ｂは、底壁４１又は側壁４２に形成されていればよい。ただし、パッケージ３全体を小型化する観点では、パッド面４２ｂを底壁４１に形成することよりも、パッド面４２ｂを側壁４２に形成することほうが好ましい。

【符号の説明】

【0058】

１…光検出器、２…受光素子、２ａ…表面、２１…受光部、２２…端子、３…パッケージ、４…収容部材、４０…開口、４１…底壁、４１ａ…載置面、４２…側壁、４２ｂ…パッド面、４２ｃ…外側表面、４２ｄ…内側表面、４３，４４，４５，４６…側壁部、４７…角部、４７ａ…隅部、４９…溝（凹部）、５…配線、５１…パッド、５３…接続部、６…光透過部材、７…接着部材、８…ワイヤ、１０…貫通孔、１０ａ…内面、１１…内側端部、１２…外側端部、１３…屈曲部。

【要約】

【課題】パッケージに設けられた配線とパッケージ内に収容された受光素子との電気的な接続を確実に実施することができると共に、パッケージ内での結露の発生を確実に防止することができる光検出器を提供する。
【解決手段】光検出器１は、受光素子２と、パッケージ３と、を備える。パッケージ３は、セラミックによって形成された収容部材４と、受光素子２の端子２２とワイヤ８によって接続されたパッド５１を含む配線５と、光透過部材６と、を有する。収容部材４の底壁４１には、接着部材７によって受光素子２が取り付けられた載置面４１ａが形成されている。収容部材４の側壁４２には、載置面４１ａよりも収容部材４の開口４０側に位置し、パッド５１が配置されたパッド面４２ｂが形成されている。側壁４２には、貫通孔１０が形成されている。貫通孔１０の内側端部１１は、受光素子２の表面２ａよりも開口４０側に位置している。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】