特開 2024-57841 光検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057841

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】光検出器

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/02 20060101AFI20240418BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

H01L31/02 B

H01L27/146 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164787

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【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】細山 知宏

(72)【発明者】

【氏名】池谷 隆行

(72)【発明者】

【氏名】井口 典志

【テーマコード（参考）】

4M118

5F149

5F849

【Ｆターム（参考）】

4M118AB01

4M118CA02

4M118HA02

4M118HA22

4M118HA23

4M118HA25

4M118HA31

5F149AA01

5F149AA07

5F149AB02

5F149BA18

5F149BA30

5F149EA04

5F149JA05

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5F849EA04

5F849JA05

5F849JA09

5F849JA10

5F849JA13

5F849JA20

5F849KA13

5F849KA20

5F849LA02

5F849XB02

(57)【要約】

【課題】パッケージの形状の自由度を確保しつつ、検出対象の光を精度良く検出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、互いに対向している底壁部２１及び窓部２３を有するパッケージ２と、パッケージ２内において底壁部２１上に配置された受光素子４と、パッケージ２内において受光素子４上に配置された光透過部材７と、パッケージ２内において光透過部材７上に配置された光学フィルタ部材８と、を備える。受光素子４は、複数の受光部４１を含む受光領域４２を有する。底壁部２１及び窓部２３が互いに対向している方向から見た場合に、受光素子４の外縁は、光学フィルタ部材８の外縁の内側に位置している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向している底壁部及び窓部を有するパッケージと、
前記パッケージ内において前記底壁部上に配置された受光素子と、
前記パッケージ内において前記受光素子上に配置された光透過部材と、
前記パッケージ内において前記光透過部材上に配置された光学フィルタ部材と、を備え、
前記受光素子は、複数の受光部を含む受光領域を有し、
前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している方向から見た場合に、前記受光素子の外縁は、前記光学フィルタ部材の外縁の内側に位置している、光検出器。

【請求項2】

前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合に、前記受光領域の外縁と前記受光素子の前記外縁との距離は、前記受光素子の前記外縁と前記光学フィルタ部材の前記外縁との距離よりも大きい、請求項１に記載の光検出器。

【請求項3】

前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合に、前記光透過部材の外縁は、前記光学フィルタ部材の前記外縁の内側に位置している、請求項１に記載の光検出器。

【請求項4】

前記光透過部材と前記光学フィルタ部材との間に配置された接着部材を更に備える、請求項３に記載の光検出器。

【請求項5】

前記底壁部と前記受光素子との間に配置された回路素子を更に備える、請求項１に記載の光検出器。

【請求項6】

前記回路素子と前記受光素子とを電気的且つ物理的に接続している複数のバンプを更に備える、請求項５に記載の光検出器。

【請求項7】

前記回路素子と前記受光素子との間に配置された第１樹脂部材を更に備え、
前記第１樹脂部材は、前記受光素子の側面を介して前記光透過部材の側面に至っている、請求項６に記載の光検出器。

【請求項8】

前記回路素子と前記受光素子とは、直接接合によって電気的且つ物理的に接続されている、請求項５に記載の光検出器。

【請求項9】

前記底壁部が有する端子と前記回路素子が有する端子とに掛け渡されたワイヤと、
前記ワイヤを覆っている第２樹脂部材と、を更に備える、請求項５に記載の光検出器。

【請求項10】

前記ワイヤは、前記受光素子に対する電源電圧印加用のワイヤである、請求項９に記載の光検出器。

【請求項11】

光学フィルタ部材は、光透過基板、及び前記光透過基板における前記光透過部材側の表面に形成された光学フィルタ膜を有する、請求項１に記載の光検出器。

【請求項12】

前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合に、前記窓部における光透過領域の外縁は、前記光学フィルタ部材の前記外縁の外側に位置している、請求項１に記載の光検出器。

【請求項13】

前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合における前記受光領域の外縁と前記受光素子の前記外縁との距離は、前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向における前記受光素子の厚さよりも大きい、請求項１に記載の光検出器。

【請求項14】

前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合における前記受光領域の外縁と前記光学フィルタ部材の前記外縁との距離は、前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向における前記光透過部材の厚さよりも大きい、請求項１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】

互いに対向している底壁部及び窓部を有するパッケージと、パッケージ内において底壁部上に配置された受光素子と、を備える光検出器であって、窓部が光学フィルタ部材によって構成されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３－２７５５４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、パッケージにおいて窓部が光学フィルタ部材によって構成されているため、検出対象の光のみを受光素子に入射させることができる。一方で、例えば、パッケージにおいて窓部によって塞がれる開口のサイズを大きくしようとすると、当然に、光学フィルタ部材のサイズを大きくせざるを得ない。しかし、一般的には、高価な光学フィルタ部材のサイズを大きくすることは避けたい。つまり、パッケージにおいて窓部が光学フィルタ部材によって構成されていると、パッケージの形状の自由度が制約されることになる。

【0005】

本発明は、パッケージの形状の自由度を確保しつつ、検出対象の光を精度良く検出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、［１］「互いに対向している底壁部及び窓部を有するパッケージと、前記パッケージ内において前記底壁部上に配置された受光素子と、前記パッケージ内において前記受光素子上に配置された光透過部材と、前記パッケージ内において前記光透過部材上に配置された光学フィルタ部材と、を備え、前記受光素子は、複数の受光部を含む受光領域を有し、前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している方向から見た場合に、前記受光素子の外縁は、前記光学フィルタ部材の外縁の内側に位置している、光検出器」である。

【0007】

上記光検出器では、パッケージ内において底壁部上に受光素子が配置されており、パッケージ内において受光素子上に光学フィルタ部材が配置されている。これにより、例えば、パッケージにおいて窓部によって塞がれる開口のサイズを小さくする必要がなくなる等、パッケージの形状の自由度が確保される。更に、上記光検出器では、底壁部及び窓部が互いに対向している方向から見た場合に、受光素子の外縁が光学フィルタ部材の外縁の内側に位置している。これにより、光学フィルタ部材を介して受光素子に光が入射する確率が高くなる。以上により、上記光検出器によれば、パッケージの形状の自由度を確保しつつ、検出対象の光を精度良く検出することができる。

【0008】

本発明の光検出器は、［２］「前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合に、前記受光領域の外縁と前記受光素子の前記外縁との距離は、前記受光素子の前記外縁と前記光学フィルタ部材の前記外縁との距離よりも大きい、上記［１］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、光学フィルタ部材を介さずに受光素子に斜めに入射した光が受光領域に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0009】

本発明の光検出器は、［３］「前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合に、前記光透過部材の外縁は、前記光学フィルタ部材の前記外縁の内側に位置している、上記［１］又は［２］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、光学フィルタ部材を介さずに光透過部材に斜めに入射した光が光透過部材によって導光されて受光素子に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0010】

本発明の光検出器は、［４］「前記光透過部材と前記光学フィルタ部材との間に配置された接着部材を更に備える、上記［３］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、光検出器の製造時に接着部材として接着剤（流動性を有し、接着後に硬化するもの）が用いられた場合に、光透過部材の側面と光学フィルタ部材における光透過部材側の表面との間の隅部に接着剤が留まりやすくなるため、接着剤の無用な拡がりを抑制しつつ、光学フィルタ部材を光透過部材上に強固に固定することができる。

【0011】

本発明の光検出器は、［５］「前記底壁部と前記受光素子との間に配置された回路素子を更に備える、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、底壁部及び窓部が互いに対向している方向から見た場合における光検出器のサイズを小さくすることができる。

【0012】

本発明の光検出器は、［６］「前記回路素子と前記受光素子とを電気的且つ物理的に接続している複数のバンプを更に備える、上記［５］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、回路素子と受光素子との間において電気信号の応答性を向上させることができる。

【0013】

本発明の光検出器は、［７］「前記回路素子と前記受光素子との間に配置された第１樹脂部材を更に備え、前記第１樹脂部材は、前記受光素子の側面を介して前記光透過部材の側面に至っている、上記［６］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、回路素子と受光素子との固定だけでなく、受光素子と光透過部材との固定を確実な状態で維持することができる。

【0014】

本発明の光検出器は、［８］「前記回路素子と前記受光素子とは、直接接合によって電気的且つ物理的に接続されている、上記［５］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、回路素子と受光素子との間において電気信号の応答性を向上させることができる。

【0015】

本発明の光検出器は、［９］「前記底壁部が有する端子と前記回路素子が有する端子とに掛け渡されたワイヤと、前記ワイヤを覆っている第２樹脂部材と、を更に備える、上記［５］～［８］のいずれか一つに記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、意図しない通電を抑制しつつ、ワイヤに高電圧を印加することができる。

【0016】

本発明の光検出器は、［１０］「前記ワイヤは、前記受光素子に対する電源電圧印加用のワイヤである、上記［９］に記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、ワイヤでの意図しない通電を抑制しつつ、受光素子に電源電圧を印加することができる。

【0017】

本発明の光検出器は、［１１］「光学フィルタ部材は、光透過基板、及び前記光透過基板における前記光透過部材側の表面に形成された光学フィルタ膜を有する、上記［１］～［１０］のいずれか一つに記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、例えば、光学フィルタ膜が光透過基板における光透過部材とは反対側の表面に形成されている場合に比べ、光学フィルタ膜を介して受光素子に光が入射する確率を高くすることができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0018】

本発明の光検出器は、［１２］「前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合に、前記窓部における光透過領域の外縁は、前記光学フィルタ部材の前記外縁の外側に位置している、上記［１］～［１１］のいずれか一つに記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、窓部を介したパッケージ内の視認性を向上させることができ、パッケージ内の検査を適切に実施することができる。

【0019】

本発明の光検出器は、［１３］「前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合における前記受光領域の外縁と前記受光素子の前記外縁との距離は、前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向における前記受光素子の厚さよりも大きい、上記［１］～［１２］のいずれか一つに記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、光学フィルタ部材を介さずに受光素子に斜めに入射した光が受光領域に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0020】

本発明の光検出器は、［１４］「前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向から見た場合における前記受光領域の外縁と前記光学フィルタ部材の前記外縁との距離は、前記底壁部及び前記窓部が互いに対向している前記方向における前記光透過部材の厚さよりも大きい、上記［１］～［１３］のいずれか一つに記載の光検出器」であってもよい。当該光検出器によれば、光学フィルタ部材を介さずに受光素子に斜めに入射した光が受光領域に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、パッケージの形状の自由度を確保しつつ、検出対象の光を精度良く検出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II－II線に沿っての光検出器の断面図である。

【図3】図２に示される光検出器の一部分の拡大図である。

【図4】図１に示される光検出器の製造工程を示す図である。

【図5】図１に示される光検出器の製造工程を示す図である。

【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。
［光検出器の構成］

【0024】

図１及び図２に示されるように、光検出器１は、パッケージ２を備えている。パッケージ２は、底壁部２１、側壁部２２及び窓部２３を有している。底壁部２１及び窓部２３は、側壁部２２を介して、Ｚ方向において互いに対向している。パッケージ２は、Ｚ方向から見た場合に、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とする長方形状を呈している。一例として、Ｘ方向におけるパッケージ２の幅は２０ｍｍ程度であり、Ｙ方向におけるパッケージ２の幅は１０ｍｍ程度であり、Ｚ方向におけるパッケージ２の幅は３ｍｍ程度である。なお、Ｚ方向、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに直交する方向である。

【0025】

底壁部２１は、複数の配線（図示省略）が設けられた基板である。当該基板は、例えば、ガラス繊維及びエポキシ樹脂によって長方形板状に形成されている。底壁部２１は、検出対象の光を含む光（可視光を含む）に対して透過性を有していない。底壁部２１は、Ｚ方向における一方の側の表面２１ａ及び他方の側の表面２１ｂを有している。表面２１ａには、各配線の一端部が端子２４として配置されており、表面２１ｂには、各配線の他端部が端子（図示省略）として配置されている。つまり、底壁部２１は、表面２１ａに配置された複数の端子２４を有している。底壁部２１には、貫通孔２１ｃが形成されている。貫通孔２１ｃは、パッケージ２内の空間とパッケージ２外の空間とを連通している。

【0026】

側壁部２２は、底壁部２１の表面２１ａの外縁に沿って延在している枠体である。側壁部２２は、例えば、ガラス繊維及びエポキシ樹脂によって長方形枠状に形成されている。側壁部２２は、検出対象の光を含む光に対して透過性を有していない。側壁部２２は、Ｚ方向における一方の側の端面２２ａ及び他方の側の端面２２ｂを有している。側壁部２２は、底壁部２１の表面２１ａと側壁部２２の端面２２ｂとの間に配置された接着部材（図示省略）によって、底壁部２１に固定されている。

【0027】

窓部２３は、検出対象の光を含む光に対して透過性を有する基板である。窓部２３は、例えば、ガラスによって長方形板状に形成されている。窓部２３は、Ｚ方向における一方の側の表面２３ａ及び他方の側の表面２３ｂを有している。窓部２３は、側壁部２２の端面２２ａと窓部２３の表面２３ｂとの間に配置された接着部材２５によって、側壁部２２に固定されている。窓部２３の側面２３ｃは、Ｚ方向から見た場合に、側壁部２２の端面２２ａ上に位置している。接着部材２５は、側壁部２２の端面２２ａと窓部２３の表面２３ｂとの間の領域から、窓部２３の表面２３ｂと側壁部２２の内側の側面２２ｃとの間の隅部、及び窓部２３の側面２３ｃと側壁部２２の端面２２ａとの間の隅部に至っている。なお、窓部２３の各表面２３ａ，２３ｂには、反射防止膜（図示省略）が形成されている。当該反射防止膜は、窓部２３の表面２３ａのみに形成されていてもよいし、窓部２３の表面２３ｂのみに形成されていてもよい。

【0028】

図１、図２及び図３に示されるように、パッケージ２内において、底壁部２１上には、回路素子３が配置されている。回路素子３は、信号処理回路を有する素子である。回路素子３は、例えば、ＴＩＡ（transimpedance amplifier）である。回路素子３は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする長方形板状を呈している。回路素子３は、Ｚ方向における一方の側の表面３ａ及び他方の側の表面３ｂを有している。回路素子３は、底壁部２１の表面２１ａと回路素子３の表面３ｂとの間に配置された接着部材（図示省略）によって、底壁部２１に固定されている。回路素子３は、表面３ａに配置された複数の端子３１を有している。

【0029】

パッケージ２内において、回路素子３上には、受光素子４が配置されている。つまり、受光素子４は、回路素子３を介して底壁部２１上に配置されている。換言すれば、回路素子３は、底壁部２１と受光素子４との間に配置されている。受光素子４は、検出対象の光を含む光に対して感度を有する裏面入射型の光半導体素子である。受光素子４は、例えば、裏面入射型のＳｉ－ＡＰＤ（avalanche photodiode）アレイである。受光素子４は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする長方形板状を呈している。受光素子４は、Ｚ方向における一方の側の表面４ａ及び他方の側の表面４ｂを有している。一例として、受光素子４の厚さは、５０μｍ程度である。

【0030】

受光素子４は、複数の受光部４１を含む受光領域４２を有している。受光領域４２は、Ｚ方向から見た場合に、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とする長方形状を呈している。複数の受光部４１は、表面４ｂに沿って二次元状に配置されている。各受光部４１は、例えば、ＡＰＤによって構成されている。なお、各受光部４１は、例えば、ＰＤ（photodiode）又はＳｉＰＭ（silicon photomultiplier）によって構成されていてもよい。

【0031】

受光素子４は、複数のバンプ５によって、回路素子３と電気的且つ物理的に接続されている。複数のバンプ５は、回路素子３の表面３ａに配置された複数の端子（図示省略）と、受光素子４の表面４ｂに配置された複数の端子（図示省略）との間に配置されている。各バンプ５は、Ｚ方向において互いに対向している端子同士を電気的且つ物理的に接続している。回路素子３と受光素子４との間には、各バンプ５を覆うように樹脂部材（第１樹脂部材）６が配置されている。樹脂部材６は、例えば、アンダーフィル樹脂部材である。

【0032】

パッケージ２内において、受光素子４上には、光透過部材７が配置されている。光透過部材７は、検出対象の光を含む光に対して透過性を有する基板である。光透過部材７は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする長方形板状を呈している。光透過部材７は、例えば、ガラスによって長方形板状に形成されている。光透過部材７は、Ｚ方向における一方の側の表面７ａ及び他方の側の表面７ｂを有している。光透過部材７は、受光素子４の表面４ａと光透過部材７の表面７ｂとの直接接合によって、受光素子４に固定されている。Ｚ方向から見た場合に、光透過部材７の外縁７０は、受光素子４の外縁４０と一致している。光透過部材７の厚さは、受光素子４の厚さよりも大きい。一例として、光透過部材７の厚さは、３００μｍ程度である。なお、光透過部材７は、受光素子４の表面４ａと光透過部材７の表面７ｂとの間に配置された光透過性の接着部材（例えば、接着剤、接着シート等）によって、受光素子４に固定されていてもよい。

【0033】

上述したような受光素子４及び光透過部材７は、一例として、次のように製造される。まず、二次元状に配置された複数の受光素子４のそれぞれとなる部分を含む第１ウェハ、及び二次元状に配置された複数の光透過部材７のそれぞれとなる部分を含む第２ウェハが用意される。続いて、第１ウェハに第２ウェハが接合される。続いて、互いに接合された第１ウェハ及び第２ウェハが、複数の受光素子４のそれぞれとなる部分ごとにダイシングされる。これにより、互いに接合された受光素子４及び光透過部材７が得られる。このような受光素子４及び光透過部材７では、光透過部材７が、薄化された受光素子４のサポート基板として機能する。

【0034】

Ｚ方向から見た場合に、受光素子４の外縁４０及び光透過部材７の外縁７０は、回路素子３の外縁３０の内側に位置している。複数の端子３１は、Ｚ方向から見た場合に受光素子４の外縁４０及び光透過部材７の外縁７０の外側に位置するように、回路素子３の表面３ａに配置されている。樹脂部材６は、回路素子３の表面３ａ上において複数の端子３１には至っておらず、受光素子４の側面４ｃを介して光透過部材７の側面７ｃに至っている。複数の端子３１には、複数のワイヤ１１及び複数のワイヤ１２が接続されている。各ワイヤ１１は、受光素子４に対する電源電圧印加用のワイヤであり、互いに対応する端子２４と端子３１との間に掛け渡されている。各ワイヤ１２は、検出信号出力用のワイヤであり、互いに対応する端子２４と端子３１との間に掛け渡されている。各ワイヤ１１は、樹脂部材（第２樹脂部材）１３によって覆われている。なお、樹脂部材６は、受光素子４の側面４ｃに至っており、光透過部材７の側面７ｃに至っていなくてもよい。

【0035】

パッケージ２内において、光透過部材７上には、光学フィルタ部材８が配置されている。光学フィルタ部材８は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする長方形板状を呈している。光学フィルタ部材８は、Ｚ方向における一方の側の表面８ａ及び他方の側の表面８ｂを有している。光学フィルタ部材８は、光透過部材７の表面７ａと光学フィルタ部材８の表面８ｂとの間に配置された接着部材９によって、光透過部材７に固定されている。接着部材９は、検出対象の光を含む光に対して透過性を有している。

【0036】

光学フィルタ部材８は、光透過基板８１及び光学フィルタ膜８２を有している。光透過基板８１は、検出対象の光を含む光に対して透過性を有する基板である。光透過基板８１は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ長辺方向及び短辺方向とし且つＺ方向を厚さ方向とする長方形板状を呈している。光透過基板８１は、例えば、ガラスによって長方形板状に形成されている。光透過基板８１は、Ｚ方向における一方の側の表面８１ａ及び他方の側の表面（光透過基板における光透過部材側の表面）８１ｂを有している。光透過基板８１の厚さは、光透過部材７の厚さよりも大きい。一例として、光透過基板８１の厚さは、５００μｍ程度である。光学フィルタ膜８２は、光透過基板８１の表面８１ｂに形成されている。光学フィルタ膜８２は、検出対象の光のみを透過させる。光学フィルタ膜８２は、例えば、バンドパスフィルタ膜である。一例として、光学フィルタ膜８２の厚さは、０．５μｍ程度である。光透過基板８１の表面８１ａには、反射防止膜（図示省略）が形成されている。なお、光透過基板８１の厚さは、光透過部材７の厚さ以下であってもよい。また、光透過基板８１の表面８１ａには、反射防止膜が形成されていなくてもよい。

【0037】

図１に示されるように、Ｚ方向から見た場合に、受光素子４の外縁４０及び光透過部材７の外縁７０は、光学フィルタ部材８の外縁８０の内側に位置している。図３に示されるように、接着部材９は、光透過部材７の表面７ａと光学フィルタ部材８の表面８ｂとの間の領域から、光学フィルタ部材８の表面８ｂと光透過部材７の側面７ｃとの間の隅部に至っている。

【0038】

図１に示されるように、Ｚ方向から見た場合に、受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、受光素子４の外縁４０と光学フィルタ部材８の外縁８０との距離よりも大きい。Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離とは、Ｚ方向から見た場合における「外縁４２ａの一辺と外縁４２ａの当該一辺に平行な外縁４０の一辺（すなわち、外縁４２ａの当該一辺に対して受光領域４２側とは反対側の外縁４０の一辺）との距離」であり、辺によって距離が異なっている場合には、異なっている距離のうちの最小値を意味する。Ｚ方向から見た場合における受光素子４の外縁４０と光学フィルタ部材８の外縁８０との距離とは、Ｚ方向から見た場合における「外縁４０の一辺と外縁４０の当該一辺に平行な外縁８０の一辺（すなわち、外縁４０の当該一辺に対して受光素子４側とは反対側の外縁８０の一辺）との距離」であり、辺によって距離が異なっている場合には、異なっている距離のうちの最大値を意味する。一例として、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、５００μｍ程度であり、Ｚ方向から見た場合における受光素子４の外縁４０と光学フィルタ部材８の外縁８０との距離は、２００μｍ程度である。

【0039】

図１及び図２に示されるように、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、Ｚ方向における受光素子４の厚さよりも大きい。一例として、受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、５００μｍ程度であり、Ｚ方向における受光素子４の厚さは、５０μｍ程度である。Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと光学フィルタ部材８の外縁８０との距離は、Ｚ方向における光透過部材７の厚さよりも大きい。一例として、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと光学フィルタ部材８の外縁８０との距離は、７００μｍ程度であり、光透過部材７の厚さは、３００μｍ程度である。

【0040】

図１に示されるように、Ｚ方向から見た場合に、窓部２３における光透過領域２６の外縁２６ａは、光学フィルタ部材８の外縁８０の外側に位置している。光透過領域２６は、窓部２３のうち、検出対象の光を含む光をＺ方向に沿って透過させることが可能な領域である。本実施形態では、光透過領域２６は、窓部２３のうち、Ｚ方向から見た場合に接着部材２５の内側に位置する領域である。

【0041】

図１及び図２に示されるように、パッケージ２内において、底壁部２１上には、複数のチップコンデンサ１５及び複数のチップコンデンサ１６が配置されている。各チップコンデンサ１５は、回路素子３用のチップコンデンサであり、導電性樹脂部材によって、対応する端子２４と電気的且つ物理的に接続されている。各チップコンデンサ１６は、受光素子４用のチップコンデンサであり、半田部材によって、対応する端子２４と電気的且つ物理的に接続されている。

【0042】

以上のように構成された光検出器１では、検出対象の光を含む光が窓部２３を透過して光学フィルタ部材８に入射すると、検出対象の光のみが光学フィルタ膜８２を透過する。光学フィルタ膜８２を透過した検出対象の光は、接着部材９及び光透過部材７を透過して受光素子４の受光領域４２に入射する。受光領域４２への検出対象の光の入射によって各受光部４１において生成された検出信号は、各バンプ５、回路素子３、各ワイヤ１２、及び底壁部２１の各配線を介して、外部に出力される。
［光検出器の製造方法］

【0043】

上述した光検出器１の製造方法について説明する。まず、図４の（ａ）に示されるように、接着部材（図示省略）によって底壁基板２１０に側壁基板２２０が接着される。底壁基板２１０は、二次元状に配置された複数の底壁部２１のそれぞれとなる部分を含んでいる。側壁基板２２０は、二次元状に配置された複数の側壁部２２のそれぞれとなる部分を含んでいる。続いて、図４の（ｂ）に示されるように、複数の側壁部２２のそれぞれとなる部分の開口を介して、複数の底壁部２１のそれぞれとなる部分上に、回路素子３、互いに接合された受光素子４及び光透過部材７、光学フィルタ部材８、並びに、複数のチップコンデンサ１５及び複数のチップコンデンサ１６等が実装される。

【0044】

続いて、図５の（ａ）に示されるように、複数の側壁部２２のそれぞれとなる部分の開口を塞ぐように、複数の側壁部２２のそれぞれとなる部分に、接着部材２５によって窓部２３が接着される。このとき、複数の底壁部２１のそれぞれとなる部分に形成された貫通孔２１ｃ（図１参照）を介して、複数の側壁部２２のそれぞれとなる部分の内側の空間から気体が逃がされるため、複数の側壁部２２のそれぞれとなる部分に窓部２３が確実に接着される。

【0045】

続いて、図５の（ｂ）に示されるように、底壁基板２１０における側壁基板２２０とは反対側の表面２１０ａにダイシングテープ１００が貼り付けられた状態で、互いに接着された底壁基板２１０及び側壁基板２２０が、複数のパッケージ２のそれぞれとなる部分ごとにダイシングされる。このとき、複数の底壁部２１のそれぞれとなる部分に形成された貫通孔２１ｃ（図１参照）がダイシングテープ１００によって塞がれているため、複数のパッケージ２のそれぞれとなる部分の内側の空間へのダイシング用の水の侵入が防止される。

【0046】

続いて、複数の光検出器１がダイシングテープ１００上からピックアップされる。これにより、複数の光検出器１が得られる。なお、各光検出器１に対しては、窓部２３を介したパッケージ２内の検査が実施される。当該検査は、例えば、カメラ等による異物の有無の確認である。
［作用及び効果］

【0047】

光検出器１では、パッケージ２内において底壁部２１上に受光素子４が配置されており、パッケージ２内において受光素子４上に光学フィルタ部材８が配置されている。これにより、例えば、パッケージ２において窓部２３によって塞がれる開口のサイズを小さくする必要がなくなる等、パッケージ２の形状の自由度が確保される。更に、光検出器１では、Ｚ方向から見た場合に、受光素子４の外縁４０が光学フィルタ部材８の外縁８０の内側に位置している。これにより、光学フィルタ部材８を介して受光素子４に光が入射する確率が高くなる。以上により、光検出器１によれば、パッケージ２の形状の自由度を確保しつつ、検出対象の光を精度良く検出することができる。

【0048】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合に、受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離が、受光素子４の外縁４０と光学フィルタ部材８の外縁８０との距離よりも大きい。これにより、光学フィルタ部材８を介さずに受光素子４に斜めに入射した光が受光領域４２に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0049】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合に、光透過部材７の外縁７０が、光学フィルタ部材８の外縁８０の内側に位置している。これにより、光学フィルタ部材８を介さずに光透過部材７に斜めに入射した光が光透過部材７によって導光されて受光素子４に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0050】

光検出器１では、光透過部材７と光学フィルタ部材８との間に接着部材９が配置されている。これにより、光検出器１の製造時に接着部材９として接着剤（流動性を有し、接着後に硬化するもの）が用いられた場合に、光透過部材７の側面７ｃと光学フィルタ部材８の表面８ｂとの間の隅部に接着剤が留まりやすくなるため、接着剤の無用な拡がりを抑制しつつ、光学フィルタ部材８を光透過部材７上に強固に固定することができる。

【0051】

光検出器１では、底壁部２１と受光素子４との間に回路素子３が配置されている。これにより、Ｚ方向から見た場合における光検出器１のサイズを小さくすることができる。

【0052】

光検出器１では、回路素子３と受光素子４とが複数のバンプ５によって電気的且つ物理的に接続されている。これにより、回路素子３と受光素子４との間において電気信号の応答性を向上させることができる。

【0053】

光検出器１では、回路素子３と受光素子４との間に配置された樹脂部材６が、受光素子４の側面４ｃを介して光透過部材７の側面７ｃに至っている。これにより、回路素子３と受光素子４との固定だけでなく、受光素子４と光透過部材７との固定を確実な状態で維持することができる。

【0054】

光検出器１では、底壁部２１が有する端子２４と回路素子３が有する端子３１とに掛け渡されたワイヤ１１が、樹脂部材１３によって覆われている。これにより、意図しない通電を抑制しつつ、ワイヤ１１に高電圧が印加することができる。

【0055】

光検出器１では、ワイヤ１１が、受光素子４に対する電源電圧印加用のワイヤである。これにより、ワイヤ１１での意図しない通電を抑制しつつ、受光素子４に電源電圧を印加することができる。

【0056】

光検出器１では、光学フィルタ部材８が、光透過基板８１、及び光透過基板８１における光透過部材７側の表面８１ｂに形成された光学フィルタ膜８２を有している。これにより、例えば、光学フィルタ膜８２が光透過基板８１における光透過部材７とは反対側の表面８１ａに形成されている場合に比べ、光学フィルタ膜８２を介して受光素子４に光が入射する確率を高くすることができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0057】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合に、窓部２３における光透過領域２６の外縁２６ａが、光学フィルタ部材８の外縁８０の外側に位置している。これにより、窓部２３を介したパッケージ２内の視認性を向上させることができ、パッケージ２内の検査を適切に実施することができる。

【0058】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、Ｚ方向における受光素子４の厚さよりも大きい。これにより、光学フィルタ部材８を介さずに受光素子４に斜めに入射した光が受光領域４２に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0059】

光検出器１では、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと光学フィルタ部材８の外縁８０との距離は、Ｚ方向における光透過部材７の厚さよりも大きい。これにより、光学フィルタ部材８を介さずに受光素子４に斜めに入射した光が受光領域４２に入射するのを抑制することができ、検出対象の光をより精度良く検出することができる。

【0060】

光検出器１では、パッケージ２において窓部２３が光学フィルタ部材８によって構成される場合に比べ、一般的に高価な光学フィルタ部材８のサイズを小さくすることができるため、光検出器１のコストダウンを図ることが可能となる。ここで、光学フィルタ部材８のサイズを小さくするために、光透過部材７に光学フィルタ膜８２を形成することも考えられる。しかし、二次元状に配置された複数の光透過部材７のそれぞれとなる部分を含む第２ウェハに光学フィルタ膜８２を一体で形成すると、第２ウェハに反りが生じてしまい、二次元状に配置された複数の受光素子４のそれぞれとなる部分を含む第１ウェハに第２ウェハを接合することが困難となるおそれがある。そこで、光検出器１では、光透過部材７の厚さよりも大きい厚さを有する光透過基板８１に光学フィルタ膜８２が形成された構成が採用されている。

【0061】

光検出器１では、底壁部２１に形成された貫通孔２１ｃによって、パッケージ２内の空間とパッケージ２外の空間とが連通されている。これにより、パッケージ２内の気体の膨張に起因して側壁部２２と窓部２３との間に隙間が生じるのを防止することができる。また、パッケージ２内の空間とパッケージ２外の空間との温度差に起因してパッケージ２内において結露が生じるのを防止することができる。
［変形例］

【0062】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、回路素子３と受光素子４とが、直接接合によって電気的且つ物理的に接続されていてもよい。これによれば、回路素子３と受光素子４との間において電気信号の応答性を向上させることができる。また、光透過部材７と光学フィルタ部材８との間に接着部材９が配置されておらず、接着フィルム等によって光学フィルタ部材８が光透過部材７に固定されていてもよい。

【0063】

また、底壁部２１と受光素子４との間に回路素子３が配置されておらず、その状態で、底壁部２１上に受光素子４が配置されていてもよい。また、受光素子４と光学フィルタ部材８との間に光透過部材７が配置されておらず、その状態で、受光素子４上に光学フィルタ部材８が配置されていてもよい。

【0064】

また、受光素子４は、複数の受光部４１が表面４ａに沿って二次元状に配置された表面入射型の光半導体素子であってもよい。また、受光素子４が裏面入射型の光半導体素子であるか表面入射型の光半導体素子であるかにかかわらず、複数の受光部４１が一次元状に配置されていてもよい。

【0065】

また、光学フィルタ部材８は、光学フィルタ膜８２が光透過基板８１における光透過部材７とは反対側の表面８１ａに形成されたものであってもよい。また、Ｚ方向から見た場合に、光透過部材７の外縁が、受光素子４の外縁と一致していなくてもよい。また、Ｚ方向から見た場合に、窓部２３における光透過領域２６の外縁２６ａが、光学フィルタ部材８の外縁８０の外側に位置していなくてもよい。また、側壁部２２が底壁部２１と一体で形成されていてもよい。

【0066】

また、Ｚ方向から見た場合に、受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、受光素子４の外縁４０と光学フィルタ部材８の外縁８０との距離以下であってもよい。また、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと受光素子４の外縁４０との距離は、Ｚ方向における受光素子４の厚さ以下であってもよい。また、Ｚ方向から見た場合における受光領域４２の外縁４２ａと光学フィルタ部材８の外縁８０との距離は、Ｚ方向における光透過部材７の厚さ以下であってもよい。いずれの場合にも、Ｚ方向から見た場合に、受光領域４２の外縁４２ａが受光素子４の外縁４０の内側に位置していることで、光学フィルタ部材８を介さずに光透過部材７及び／又は受光素子４に斜めに入射した光が受光領域４２に入射することが抑制される。また、いずれの場合にも、Ｚ方向から見た場合に、受光領域４２の外縁４２ａが受光素子４の外縁４０と重なっていてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１…光検出器、２…パッケージ、３…回路素子、４…受光素子、４ｃ…側面、５…バンプ、６…樹脂部材（第１樹脂部材）、７…光透過部材、７ｃ…側面、８…光学フィルタ部材、９…接着部材、１１…ワイヤ、１３…樹脂部材（第２樹脂部材）、２１…底壁部、２３…窓部、２４…端子、２６…光透過領域、２６ａ…外縁、３１…端子、４０…外縁、４１…受光部、４２…受光領域、４２ａ…外縁、７０…外縁、８０…外縁、８１…光透過基板、８１ｂ…表面（光透過基板における光透過部材側の表面）、８２…光学フィルタ膜。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】