光传感器制造技术

本发明专利技术提供能够实现小型化的光传感器。光传感器(1)包括基板(2)、发光元件(3)、光接收元件(4)、电气元器件(9)。发光元件(3)安装于基板(2)的表面(2A)。光接收元件(4)被安装于基板(2)的表面(2A)的不同于发光元件(3)的位置。电气元器件(9)安装于基板(2)的背面(2B)。电气元器件(9)与发光元件(3)和光接收元件(4)电连接。电气元器件(9)被配置在与发光元件(3)和光接收元件(4)重合的位置。

Optical sensor

The invention provides a light sensor capable of miniaturization. The optical sensor (1) includes a substrate (2), a light-emitting element (3), a light receiving element (4), and an electrical component (9). The light emitting element (3) is mounted on the surface of the substrate (2) (2A). The optical receiving element (4) is mounted on the surface (2A) of the substrate (2), which is different from the position of the light emitting element (3). The electrical components (9) are mounted on the back of the substrate (2) (2B). The electrical component (9) is electrically connected with the light emitting element (3) and the light receiving element (4). The electrical component (9) is configured to coincide with the light emitting element (3) and the light receiving element (4).

【技术实现步骤摘要】
光传感器
本专利技术涉及具备发光元件和光接收元件的光传感器。
技术介绍
一般而言，作为光传感器，已知有具备向被测定物照射光的发光元件、以及接受被测定物反射的光的光接收元件的光传感器(例如，参照专利文献1)。专利文献1中，记载有下述结构：在基板的表面，除了发光元件和光接收元件之外，还安装有与这些元件电连接的集成电路元器件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2011－180121号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，为了提高光传感器的检测灵敏度，优选提高发光元件的光接收灵敏度。对此，在专利文献1所记载的光传感器中，由于基板的表面安装有发光元件、光接收元件、集成电路元器件，因此基板的面积有增大的趋势。除此以外，为了提高光接收灵敏度，在使用了具有较大的光接收面积的光接收元件的情况下，存在光传感器整体大型化的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，本专利技术的目的在于提供一种能够实现小型化的光传感器。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述课题，第一方面的专利技术的光传感器的特征在于，包括：基板；安装于所述基板的表面的发光元件；安装于所述基板的表面的光接收元件；以及安装于所述基板的背面且与所述发光元件和所述光接收元件电连接的电气元器件，所述电气元器件配置在与所述发光元件和所述光接收元件重合的位置。第二方面的专利技术中，还包括：设置在所述基板的表面侧且对所述发光元件和所述光接收元件间进行遮光的框；以及覆盖所述发光元件和所述光接收元件的透明的树脂部。第三方面的专利技术中，还包括：设置于所述基板的表面侧且覆盖所述发光元件和所述光接收元件的导波路板，所述光导波路板具有将来自所述发光元件的光引导至外部的发光侧光导波路、以及将外部的光引导至所述光接收元件的光接收侧光导波路。第四方面的专利技术中，还包括：设置在所述基板的背面侧、且覆盖所述电气元器件的由树脂材料形成的底部；以及与设置于所述底部的背面的所述电气元器件电连接的电极端子。专利技术效果根据第一方面的专利技术，在基板的表面安装发光元件和光接收元件，在基板的背面安装电气元器件，并且电气元器件配置于发光元件和光接收元件相重合的位置。因此，与将电气元器件、发光元件及光接收元件配置在基板的表面的不同位置的情况相比，能够减小基板的面积，能够使光传感器整体小型化。根据第二方面的专利技术，由于在基板的表面侧设置有对发光元件和光接收元件之间进行遮光的框，因此利用框能够防止来自发光元件的光直接入射到光接收元件。并且，发光元件和光接收元件被透明树脂部覆盖。因此，能够使来自发光元件的光通过透明树脂部出射到外部。并且，能够使来自外部的光通过透明树脂部入射到光接收元件。根据第三方面的专利技术，在基板的表面侧设置有覆盖发光元件和光接收元件的光导波路板。因此，能够通过光导波路板的发光侧光导波路使来自发光元件的光出射到外部。除此以外，还能够通过光导波路板的光接收侧光导波路，使来自外部的光入射到光接收元件。根据第四方面的专利技术，由于在基板的背面侧设置覆盖电气元器件的由树脂材料形成的底部，因此能够使底部的背面成为平坦面。因此，能够在不与电气元器件发生干涉的情况下将光传感器安装到安装基板上，并能够容易地将设置于底部的背面的电极端子接合至安装基板侧的电极。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的光传感器的立体图。图2是以图1中的光传感器翻转后的状态示出的立体图。图3是表示图1中的光传感器的俯视图。图4是从图3中的箭头IV－IV方向观察光传感器得到的剖视图。图5是表示电气元器件的结构的框图。图6是表示本专利技术的实施方式2的光传感器的立体图。图7是表示图6中的光传感器的俯视图。图8是从图7中的箭头VIII－VIII方向观察光传感器得到的剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式3的光传感器的立体图。图10是表示图9中的光传感器的俯视图。图11是从图10中的箭头XI－XI方向观察光传感器得到的剖视图。图12是表示变形例中的光传感器的立体图。图13是表示图12中的光传感器的俯视图。图14是从图13中的箭头XIV－XIV方向观察光传感器得到的剖视图。具体实施方式下面，关于本专利技术的实施方式中的光传感器，列举应用于脉波传感器的情况作为示例，参照附图进行详细说明。图1至图4示出实施方式所涉及的光传感器1。该光传感器1例如检测来自作为被测定物的生物体的与脉搏相对应的光电脉波信号(脉波信号)。光传感器1包括基板2、发光元件3、光接收元件4、电气元器件9等。基板2是用绝缘材料形成的平板。基板2可以使用例如印刷布线基板、陶瓷基板。基板2也可以是多个电极层与绝缘层交替层叠而成的多层基板。基板2的表面2A(一侧主面)安装有发光元件3和光接收元件4作为光学元器件。在基板2的背面2B(另一侧主面)安装有电气元器件9。因此，基板2为两面安装基板。在基板2的表面2A仅安装有光学元器件(发光元件3、光接收元器件4)和电气元器件中的光学元器件。发光元件3例如由发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、垂直谐振器面发光激光器(VCSEL)、谐振器型LED等构成。发光元件3例如发出500nm～1000nm频带的光。发光元件3例如使用芯片接合、引线接合等接合方法安装于基板2的表面2A。发光元件3与电气元器件9电连接。光接收元件4例如由光电二极管(PD)等形成。光接收元件4配置在基板2的表面2A中不同于发光元件3的位置，且配置在与发光元件3相邻的位置。光接收元件4与电气元器件9电连接。光接收元件4将进行光接收获得的光信号转换(光电转换)成例如电流信号那样的电信号并进行输出。具体而言，光接收元件4接收从发光元件3照射出并被生物体反射的光，将该进行光接收获得的光转换成由电信号构成的检测信号S。光接收元件4向电气元器件9输出检测信号S。光接收元件4例如使用芯片接合、引线接合等接合方法安装于基板2的表面2A。另外，光接收元件4例如可以使用光电晶体管来形成。框5设置于基板2的表面2A侧，对发光元件3与光接收元件4之间进行遮光。在框5与基板2之间，设置有例如由透明的树脂材料构成的接合层6。使用接合层6将框5固定于基板2。为了遮断来自发光元件3的光，框5例如由黑色等不透明的树脂材料形成。框5分别包围发光元件3和光接收元件4。为此，框5具有配置在与发光元件3对应的位置且在厚度方向上贯穿的收容孔5A、以及配置在与光接收元件4对应的位置且在厚度方向上贯穿的收容孔5B。在收容孔5A中收容发光元件3。在收容孔5B中收容光接收元件4。此外，框5具有位于发光元件3和光接收元件4之间的遮光壁5C。遮光壁5C防止来自发光元件3的光直接入射到光接收元件4。与发光元件3的发光面相比，收容孔5A的开口面积形成得足够大，以避免来自发光元件3的光被框5遮蔽。为了使尽可能多的来自生物体的反射光入射到光接收元件4，与光接收元件4的光接收面相比，收容孔5B的开口面积形成得足够大。透明树脂部7、8对发光元件3和光接收元件4个别地进行覆盖。透明树脂部7、8使用能够使来自发光元件3的光、来自被测定物的反射光透过的树脂材料(透明的树脂材料)形成。透明树脂部7位于框5的收容孔5A内，覆盖发光元件3的发光面一侧。透明树脂部8位于框5的收容孔5B内，覆盖光接收元件4的光接收面一侧。电气元器件9由集成电路元器件(IC元器件)形成。如图5所示，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光传感器，其特征在于，包括：基板；安装于所述基板的表面的发光元件；安装于所述基板的表面的光接收元件；以及安装于所述基板的背面且与所述发光元件和所述光接收元件电连接的电气元器件，所述电气元器件配置在与所述发光元件和所述光接收元件重合的位置。

【技术特征摘要】
2017.04.21 JP 2017-0844621.一种光传感器，其特征在于，包括：基板；安装于所述基板的表面的发光元件；安装于所述基板的表面的光接收元件；以及安装于所述基板的背面且与所述发光元件和所述光接收元件电连接的电气元器件，所述电气元器件配置在与所述发光元件和所述光接收元件重合的位置。2.如权利要求1所述的光传感器，其特征在于，还包括：设置在所述基板的表面侧且对所述发光元件和所述光接收元件之间进行遮光的框；以及覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川弘树，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP