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JP2002134762A - 光学装置及びその製造方法 - Google Patents

光学装置及びその製造方法

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Publication number
JP2002134762A
JP2002134762A JP2000319901A JP2000319901A JP2002134762A JP 2002134762 A JP2002134762 A JP 2002134762A JP 2000319901 A JP2000319901 A JP 2000319901A JP 2000319901 A JP2000319901 A JP 2000319901A JP 2002134762 A JP2002134762 A JP 2002134762A
Authority
JP
Japan
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light transmitting
package body
cap
optical device
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000319901A
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English (en)
Inventor
Akihiro Miyamoto
明宏 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Industries Co Ltd filed Critical Shinko Electric Industries Co Ltd
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Priority to US09/981,128 priority patent/US6599770B2/en
Priority to KR1020010064335A priority patent/KR20020033437A/ko
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光透過用キャップをパッケージ本体に容易に
接着可能とし、光学装置を容易に組み立て可能とする。 【解決手段】 リードフレーム２０に一体に樹脂成形し
たパッケージ本体１０に光素子１２を搭載した後、該パ
ッケージ本体１０の開口部に光透過用キャップ１４を固
着させる光学装置の製造方法において、前記パッケージ
本体１０の開口部に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、該
開口部に、前記接着剤を硬化させる紫外線から前記光素
子を遮蔽する保護フィルム１８が光透過窓１６の一方の
面に被着された光透過用キャップ１４を、該一方の面を
外面として装着した後、該光透過用キャップ１４とパッ
ケージ本体１０との接着部に向けて紫外線を照射し、光
透過用キャップ１４をパッケージ本体１０に固着させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像素子等の光素子
を搭載する光学装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像素子等の光素子を搭載した光学装置
には、図４に示すような、樹脂成形によって形成したパ
ッケージ本体１０に光素子１２を搭載し、光透過用キャ
ップ１４によってパッケージ本体１０を封止した製品が
ある。図４(a)に示す光学装置は、ガラス板の光透過窓
１６の単体からなる光透過用キャップ１４をパッケージ
本体１０に固着した製品である。１８は光透過窓１６の
表面を保護する保護フィルムである。図４(b)に示す光
学装置は、樹脂成形によって形成した枠部１５にガラス
板の光透過窓１６を接着した光透過用キャップ１４をパ
ッケージ本体１０に固着した製品である。
【０００３】これらの光学装置を製造する場合は、ま
ず、樹脂成形金型を用いてリードフレーム２０にパッケ
ージ本体１０を樹脂成形する。次に、パッケージ本体１
０に光素子１２を接着し、光素子１２とリードフレーム
２０のインナーリード２０ａとをワイヤボンディングし
て電気的に接続する。次いで、光透過用キャップ１４を
パッケージ本体１０の開口部に固着し、最後に、トリミ
ング・フォーミング工程によりアウターリード２０ｂを
フォーミングし、リードフレーム２０から光学装置を個
片に分離して単体の光学装置を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した光学装置の製
造工程においては光透過用キャップ１４をパッケージ本
体１０の開口部に接着してパッケージ本体１０を封止す
るが、光透過用キャップ１４を接着する接着剤として従
来は熱硬化性接着剤を使用している。これは、光学装置
を実装したりする際に熱が加わってもパッケージの密封
性が損なわれたりしないよう耐熱性、信頼性を確保する
ためである。このように、光透過用キャップ１４の接着
剤に熱硬化性接着剤を使用しているため、従来の製造工
程では、パッケージ本体１０に熱硬化性接着剤を塗布し
光透過用キャップ１４をパッケージ本体１０に装着した
状態で、パッケージを加熱して熱硬化性接着剤を硬化さ
せるようにしている。
【０００５】この光透過用キャップ１４をパッケージ本
体１０に接着する工程は、被加工品を炉に入れ、１００
℃程度で１時間程度加熱し、さらに昇温して１時間程度
加熱及びキュアし、その後、徐々に常温まで温度を下げ
るようにする処理であり、この接着工程には半日程度の
時間を要する。このように、光透過用キャップ１４をパ
ッケージ本体１０に接着する工程には相当の時間がかか
るという問題があり、また、この接着工程はバッチ処理
によっているからこの点からも作業効率が低いという問
題があった。
【０００６】また、光透過用キャップ１４の接着工程で
パッケージを加熱すると熱硬化性接着剤からガスが放出
され、パッケージ本体１０の内側から放出されたガスに
よって光透過用キャップ１４がパッケージ本体１０から
浮き上がるという問題がある。このため、従来の製造工
程では、光透過用キャップ１４を接着する際に光透過用
キャップ１４がパッケージ本体１０から浮き上がらない
ように、クリップ治具を用いて光透過用キャップ１４を
押さえてから加熱するようにしている。このように、従
来方法では、光透過用キャップ１４の浮き上がり防止用
のクリップ治具を装着し、加熱完了後にはクリップ治具
を取り外すという作業があり、この点からも作業効率が
低下するという問題があった。
【０００７】そこで、本発明は上記問題点を解消すべく
なされたものであり、その目的とするところは、光透過
用キャップをパッケージ本体に固着する作業を容易かつ
効率的に行えるようにし、これによって光学装置を容易
に量産することができる光学装置及びその製造方法を提
供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、リードフレ
ームに一体に樹脂成形したパッケージ本体に光素子を搭
載した後、該パッケージ本体の開口部に光透過用キャッ
プを固着させる光学装置の製造方法において、前記パッ
ケージ本体の開口部に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、
該開口部に、前記接着剤を硬化させる紫外線から前記光
素子を遮蔽する保護フィルムが光透過窓の一方の面に被
着された光透過用キャップを、該一方の面を外面として
装着した後、該光透過用キャップとパッケージ本体との
接着部に向けて紫外線を照射し、光透過用キャップをパ
ッケージ本体に固着させることを特徴とする。また、前
記パッケージ本体の開口部の開口に対応する部位を除く
外周縁の表面を露出して前記保護フィルムが被着された
光透過用キャップを使用することを特徴とする。また、
リードフレームに一体に樹脂成形したパッケージ本体に
光素子が搭載され、該パッケージ本体の開口部に光透過
用キャップが固着されて成る光学装置において、前記光
透過用キャップが紫外線硬化型の接着剤により前記パッ
ケージ本体に固着されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて添付図面に基づき詳細に説明する。図１、２は、
光学装置の製造方法の実施形態を示す説明図、図３は光
学装置の製造工程を示すフロー図である。本実施形態に
おける光学装置はパッケージ本体に固着する光透過用キ
ャップとしてガラス板によって形成した光透過窓を使用
して製造する。図１(a)は、光透過用キャップ１４とし
て、ガラス板を所定の大きさに切断して光透過窓１６を
形成し、光透過窓１６の一方の面に保護フィルム１８を
粘着する工程を示す。この作業工程は、図３に示すフロ
ー図のステップＳ１、ステップＳ２の工程に相当する。
【００１０】光透過窓１６はパッケージ本体１０の開口
部の形状、寸法に合わせた所定形状に形成する。パッケ
ージ本体１０の開口部の内周縁には光透過窓１６を位置
合わせして接着するための段差部１１ａが形成されてい
る。光透過窓１６はこの段差部１１ａによって囲まれた
内側領域に収納される外形寸法及び形状に形成する。段
差部１１ａの深さは、段差部１１ａに光透過窓１６の外
周縁を接着した際に、光透過窓１６の外面とパッケージ
本体１０の外面とがほぼ同一高さ面となるように設定す
る。
【００１１】光透過窓１６の一方の面に被着する保護フ
ィルム１８は、光透過窓１６をピックアップする際や光
学装置として組み立てた後の製品を搬送する際に、光透
過窓１６の外面に傷がついたり異物が付着したりするこ
とを防止するとともに、本実施形態では紫外線硬化型の
接着剤を使用して光透過用キャップ１４を接着するた
め、接着工程で使用する紫外線から撮像素子等の光素子
１２を保護する目的を有している。すなわち、本実施形
態では保護フィルム１８として、紫外線を透過しないフ
ィルム材を使用することが特徴である。撮像素子等の光
素子１２にあっては紫外線が照射されることによって損
傷を受ける場合があり、保護フィルム１８によってこれ
らの光素子１２に紫外線が照射されることを防止する必
要があるからである。なお、保護フィルム１８は紫外線
を透過しないフィルム材であれば、とくに材質が限定さ
れるものではない。保護フィルム１８としては、ＰＥＴ
等の合成樹脂フィルムが使用できる。
【００１２】接着工程で使用する紫外線は必ずしも平行
光であるとは限らないから、保護フィルム１８によって
遮蔽した領域内に必ず光素子１２が位置するよう保護フ
ィルム１８を粘着する領域を確保する必要がある。一
方、保護フィルム１８は光透過用キャップ１４を接着す
る際に、光透過窓１６の外周縁とパッケージ本体１０と
の接着部分については紫外線が露光されて接着剤が硬化
されるようにする必要がある。したがって、光透過窓１
６のパッケージ本体１０に接着される部位、すなわち光
透過窓１６の外周縁については保護フィルム１８によっ
て被覆しないようにする。図１(b)では、光透過窓１６
の外周縁に沿って、光透過窓１６の表面を露出させて保
護フィルム１８を粘着している。保護フィルム１８は光
透過窓１６の面内でできるだけ広い領域を被覆する方
が、光素子１２の損傷防止と光透過窓１６の表面の保護
からは有効である。実際には紫外線硬化型の接着剤の塗
布範囲とのかねあいで保護フィルム１８の粘着範囲を決
めるようにする。
【００１３】図１(b)は、光透過窓１６に保護フィルム
１８を粘着した光透過用キャップ１４をパッケージ本体
１０に接着する様子を示す。ここで、パッケージ本体１
０はあらかじめ樹脂成形によって所定形状に樹脂成形さ
れたものである。図３に示すフロー図において、ステッ
プＳ３は、リードフレームを樹脂成形してパッケージ本
体１０を成形する工程である。このリードフレームを樹
脂成形する工程では、通常、短冊状のリードフレームの
フレーム部にパッケージ本体１０が複数個連設された形
態で樹脂成形される。ステップＳ４は、樹脂成形時の樹
脂の流れ止めとして隣接するアウターリード２０ｂ間を
連結しているタイバーを切断して除去する工程である。
タイバーカットにより、個々のアウターリード２０ｂが
各々独立したリードとなる。
【００１４】ステップＳ５は、パッケージ本体１０の搭
載部に光素子１２を接着する工程である。図１(b)に示
すように、パッケージ本体１０は上面が開口した矩形の
箱形に形成され、周壁部１１によって囲まれた凹部の内
底面が光素子１２の搭載部となる。光素子１２の搭載部
の周囲にはインナーリード２０ａが搭載部を囲むように
配置され、各々のインナーリード２０ａはパッケージ本
体１０の周壁部１１を貫通してアウターリード２０ｂに
連結する。本実施形態のパッケージは、パッケージ本体
１０の各々の壁面からアウターリード２０ｂが外方に延
出したクワッドタイプの製品である。光素子１２とイン
ナーリード２０ａとはワイヤボンディングによって電気
的に接続する（ステップＳ７）。光素子１２とインナー
リード２０ａとのワイヤボンディングはワイヤボンダー
によってなされる。
【００１５】図１(b)に示すように、パッケージ本体１
０に光素子１２を搭載し、インナーリード２０ａと光素
子１２とをワイヤボンディングした後、前述した光透過
用キャップ１４をパッケージ本体１０に接着する工程に
進む。本実施形態では、紫外線硬化型の接着剤を使用し
て光透過用キャップ１４をパッケージ本体１０に接着す
る。そのため、まずパッケージ本体１０の開口部の周
縁、具体的にはパッケージ本体１０の周壁部１１の上部
に形成した段差部１１ａの内面に紫外線硬化型の接着剤
を塗布する（ステップＳ７）。
【００１６】次いで、光透過用キャップ１４をパッケー
ジ本体１０の開口部に装着する（ステップＳ８）。光透
過用キャップ１４は保護フィルム１８を粘着した面を外
面としてパッケージ本体１０に装着する。光透過用キャ
ップ１４を装着する操作は吸着パッドにより光透過用キ
ャップ１４をエア吸着し、パッケージ本体１０の開口部
に位置合わせして移載するマウンタ装置を用いて自動で
行うことができる。次に、光透過用キャップ１４の上方
から紫外線を照射し、紫外線硬化型の接着剤を硬化させ
る（ステップ９）。図２に、パッケージ本体１０に光透
過用キャップ１４を装着した状態で、パッケージの上方
から紫外線を照射して光透過用キャップ１４をパッケー
ジ本体１０に接着している状態を示す。
【００１７】前述したように、光透過用キャップ１４の
光透過窓１６の表面には紫外線の透過を防止する保護フ
ィルム１８が粘着されている。保護フィルム１８はパッ
ケージ本体１０に搭載された光素子１２に紫外線が照射
されないように遮蔽して光透過窓１６に粘着されている
から、光透過窓１６の上方から紫外線を照射しても光素
子１２は安全に保護される。一方、光透過窓１６の外周
縁については保護フィルム１８が被着されておらず、光
透過窓１６の表面が露出しているから、紫外線が接着剤
の塗布部分まで透過して接着剤を確実に硬化させること
ができる。
【００１８】紫外線硬化型の接着剤を使用する場合は、
常温で紫外線を照射するだけで接着剤を硬化させること
ができるから、被加工品を炉内で加熱するといった操作
がまったく不要となる。紫外線硬化型の接着剤に紫外線
を照射して接着剤を硬化させるには３０分程度もあれば
十分であり、従来の熱硬化性接着剤を使用している方法
にくらべて接着剤を硬化させるまでの時間を大幅に短縮
することができる。
【００１９】パッケージ本体１０に光透過用キャップ１
４を接着した後は、トリミング・フォーミング工程でア
ウターリード２０ｂを所定形状に曲げ成形し、リードフ
レームのフレーム部から各々の光学装置を分離して、個
片の光学装置を得る（ステップＳ１０）。こうして、図
４(a)に示すような、パッケージ本体１０に光素子１２
が搭載され、光透過用キャップ１４によってパッケージ
本体１０の開口部が封止された光学装置が得られる。
【００２０】光学装置を使用する場合は、光透過窓１６
の表面から保護フィルム１８を剥離して使用する。保護
フィルム１８によって光透過窓１６の表面が保護されて
いることにより、光透過窓１６の表面が傷ついたり、光
透過窓１６の表面に異物が付着したりすることを防止し
て、高品質の光学装置として提供することができる。保
護フィルム１８を剥離した際に光透過窓１６の表面に粘
着剤が付着して残らないよう適宜粘着剤を使用するのが
よい。
【００２１】本実施形態の光学装置の製造方法では、上
述したように、パッケージ本体１０に光透過用キャップ
１４を接着する接着剤として光硬化型の接着剤を使用し
ているから、光透過用キャップ１４の接着工程では被加
工品に紫外線を照射するのみでよく、被加工品を加熱し
たりする必要がなく、接着工程をきわめて簡素化するこ
とができる。被加工品を加熱することがないから、加熱
時に接着剤から放出されるガスによって光透過用キャッ
プがパッケージ本体から浮き上がるということがない。
これによって、従来使用していたクランプ治具を使う必
要がなくなり、クランプ治具を取り扱う作業を省略する
ことが可能となる。
【００２２】また、紫外線硬化型の接着剤に紫外線を照
射して接着剤を硬化させるに要する時間は３０分程度で
あり、従来の熱硬化性接着剤を用いて光透過用キャップ
を接着していた接着工程と比較して大幅に作業時間を短
縮することが可能となる。また、紫外線を照射して接着
剤を硬化させる方法の場合は、バッチ処理による必要が
なく、たとえば被加工品を搬送しつつ紫外線を照射する
ことによって連続的に処理することが容易に可能とな
る。また、連続処理による接着工程を自動化することも
容易であり、これによって製造時間を短縮し、製造効率
を大幅に向上させ、省力化を図ることが可能となる。
【００２３】なお、上記実施形態では、光透過窓１６の
単体によって形成した光透過用キャップ１４を使用した
場合であるが、図４(b)に示す光学装置を組み立てる場
合においても紫外線硬化型の接着剤を利用することによ
って、光学装置の製造効率を一定程度向上させることが
可能である。すなわち、図４(b)に示すような、樹脂成
形によって形成した枠部１５に光透過窓１６を取り付け
た光透過用キャップ１４を使用する場合は、枠部１５に
光透過窓１６を接着して事前に光透過用キャップ１４を
組み立てる。このように光透過用キャップ１４を組み立
てる場合、従来は、耐熱性等の要請から熱硬化性接着剤
を用いて光透過窓１６を枠部１５に接着していた。この
ため、光透過用キャップ１４を組み立てる際も、炉内に
光透過用キャップ１４を収容し、加熱して、一定のキュ
ア時間を経過させるようにしている。
【００２４】このため、光透過用キャップ１４の組み立
て工程についても従来は相当の作業時間がかかっている
が、上記実施形態と同様に、光透過窓１６を枠部１５に
接着する接着剤として紫外線硬化型の接着剤を使用すれ
ば、光透過用キャップ１４を組み立てる際に被加工品を
加熱する必要がなく、紫外線を照射するだけで簡単に枠
部１５に光透過窓１６を接着することができるから、光
透過用キャップ１４の組み立て時間を短縮することがで
き、光透過用キャップ１４を容易に量産することが可能
となる。
【００２５】
【発明の効果】本発明に係る光学装置及びその製造方法
によれば、上述したように、パッケージ本体に光透過用
キャップを接着する工程の簡素化、効率化を図ることが
でき、光学装置を製造する工程全体の効率化を効果的に
図ることができる。また、製造装置の自動化を図ること
が可能となり、製造効率を向上させることができるとと
もに効果的に省力化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光透過窓に保護フィルムを粘着する様子を示す
説明図である。
【図２】光透過窓に紫外線を照射して光透過用キャップ
をパッケージ本体に接着している状態を示す説明図であ
る。
【図３】光学装置の製造工程を示すフロー図である。
【図４】光学装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ パッケージ本体 １１ 周壁部 １１ａ 段差部 １２ 光素子 １４ 光透過用キャップ １５ 枠部 １６ 光透過窓 １８ 保護フィルム ２０ リードフレーム ２０ａ インナーリード ２０ｂ アウターリード

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リードフレームに一体に樹脂成形したパ
    ッケージ本体に光素子を搭載した後、該パッケージ本体
    の開口部に光透過用キャップを固着させる光学装置の製
    造方法において、 前記パッケージ本体の開口部に紫外線硬化型の接着剤を
    塗布し、 該開口部に、前記接着剤を硬化させる紫外線から前記光
    素子を遮蔽する保護フィルムが光透過窓の一方の面に被
    着された光透過用キャップを、該一方の面を外面として
    装着した後、 該光透過用キャップとパッケージ本体との接着部に向け
    て紫外線を照射し、光透過用キャップをパッケージ本体
    に固着させることを特徴とする光学装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 パッケージ本体の開口部の開口に対応す
    る部位を除く外周縁の表面を露出して前記保護フィルム
    が被着された光透過用キャップを使用することを特徴と
    する請求項１記載の光学装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 リードフレームに一体に樹脂成形したパ
    ッケージ本体に光素子が搭載され、該パッケージ本体の
    開口部に光透過用キャップが固着されて成る光学装置に
    おいて、 前記光透過用キャップが紫外線硬化型の接着剤により前
    記パッケージ本体に固着されていることを特徴とする光
    学装置。
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