JP6290594B2 - 光検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ファブリペロー干渉フィルタを備える光検出装置に関する。

従来の光検出装置として、例えば特許文献１には、支持基板上に受光素子が配置され、この受光素子の上に接着層を介してファブリペロー干渉フィルタが接着されたものが記載されている。このような光検出素子では、受光素子の上面には、受光素子の電気的接続のためのボンディングパッドが配置されている。ファブリペロー干渉フィルタは、ファブリペロー干渉フィルタにおける光の透過方向から見て、受光素子の上面において、上記のボンディングパッドから離間して配置されている。

特開２０１２−１７３３４７号公報

しかしながら、上述したような光検出素子では、ファブリペロー干渉フィルタにおける光の透過方向から見て、ボンディングパッドをファブリペロー干渉フィルタの外側に配置させる必要があるため、光検出装置の小型化が妨げられるおそれがある。

そこで、本発明は、小型化が可能な光検出装置を提供することを目的とする。

本発明の光検出装置は、主面を有する配線基板と、配線基板の主面上に配置され、配線基板と電気的に接続された光検出器と、配線基板の主面上において光検出器の周囲に配置された支持部材と、光透過領域を有し、支持部材を介して配線基板の主面上に配置されたファブリペロー干渉フィルタと、を備え、支持部材は、光透過領域の周囲領域においてファブリペロー干渉フィルタを支持しており、支持部材は、光透過領域における光の透過方向から見た場合に、周囲領域の内側と周囲領域の外側とを連通する開口部を有する。

この光検出装置では、開口部は、支持部材に設けられている。このため、光検出器に電気的に接続されたボンディングパッドを光透過領域の周囲領域に配置した場合であっても、このボンディングパッドと他の素子とを電気的に接続するための配線を、支持部材の開口部を経由するように設けることにより、光検出器に対する電気的な接続を確保することができる。したがって、ファブリペロー干渉フィルタにおける光の透過方向から見た場合に、ボンディングパッドをファブリペロー干渉フィルタの外側に配置する必要がない。したがって、光検出装置の大きさをファブリペロー干渉フィルタの大きさとほぼ同等とすることができ、光検出装置を小型化することができる。

ここで、本発明の光検出装置では、光検出器に電気的に接続されたボンディングパッドの少なくとも一部は、周囲領域内に配置されていてもよい。この構成によれば、ボンディングパッドと他の素子とを電気的に接続するための配線を、支持部材の開口部を経由するように設けることにより、光検出器に対する電気的な接続を確保することができる。したがって、ボンディングパッドを、支持部材により囲まれた領域の外に配置した場合と比較して、ボンディングパッドを配置するためのスペースが不要となり、光検出装置を小型化することができる。

また、本発明の光検出装置では、ファブリペロー干渉フィルタは、ボンディングパッドを有し、支持部材は、透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタのボンディングパッドに対応する位置に配置されていてもよい。この構成によれば、光検出装置の製造時におけるワイヤボンディング工程において、ファブリペロー干渉フィルタのボンディングパッドが、当該ボンディングパッドに対応する位置に設けられた支持部材により支持されるため、ワイヤボンディング性を向上させることができる。

また、本発明の光検出装置では、支持部材は、透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域から離間していてもよい。この構成によれば、支持部材と光透過領域とが離間しているため、光検出装置の製造時において、接着部に用いられる樹脂等の材料が接着部からはみ出した場合でも、この樹脂等の材料が光透過領域に浸入することを抑制することができる。

本発明によれば、小型化が可能な光検出装置を提供することができる。

実施形態に係る光検出装置の分解斜視図である。 ファブリペロー干渉フィルタの断面図である。 光検出装置の製造工程を示す平面図である。 図３に続く光検出装置の製造工程を示す平面図である。 図４に続く光検出装置の製造工程を示す平面図である。 図５（Ｂ）に対応する側面図である。 図５（Ｂ）におけるVII−VII線断面図及びその一部を拡大して示す図である。 図５に続く光検出装置の製造工程を示す平面図である。 光検出装置の変形例を示す平面図である。 光検出装置の変形例を示す平面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、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、重複する部分を省略する。

［第１実施形態］
［分光センサ］
図１に示されるように、分光センサ（光検出装置）１は、配線基板２と、光検出器３と、複数のスペーサ（支持部材）４と、ファブリペロー干渉フィルタ１０と、を備えている。配線基板２は、主面２Ａを有している。配線基板２の主面２Ａ上には、光検出器３が実装される実装部２ａ、複数の電極パッド（ボンディングパッド）２ｂ、及び例えばサーミスタ等の温度補償用素子が実装される実装部２ｃが設けられている。電極パッド２ｂのうち１つは、配線２ｄにより実装部２ａと電気的に接続されている。電極パッド２ｂのうち他のものは、実装部２ｃと配線２ｄにより電気的に接続され、実装部２ｃに実装されるサーミスタ等を、分光センサ１の外部と電気的に接続するために用いられる。光検出器３は、例えば、赤外線検出器であって、ＩｎＧａＡｓ等が用いられた量子型センサ、又は、サーモパイル若しくはボロメータ等が用いられた熱型センサである。なお、紫外（ＵＶ）、可視、近赤外の各領域を検出する場合には、光検出器３としてシリコンフォトダイオード等を用いることができる。

複数のスペーサ４は、配線基板２の主面２Ａ上に固定されており、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、複数のスペーサ４上に固定されている。このようにして、複数のスペーサ４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０を支持し、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、配線基板２の主面２Ａ上に配置される。このとき、ファブリペロー干渉フィルタ１０への熱歪みの影響を抑制するために、複数のスペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、可撓性を有する樹脂材料からなる接着部によって固定されることが好ましい。接着部を構成する樹脂材料としては、例えば、シリコーン系、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、ハイブリッド等の各種の樹脂材料が用いられ得る。好ましくは、樹脂材料としては、弾性率（又はヤング率）が０．１ＧＰａ以下の材料が用いられる。さらに、当該樹脂材料は、室温硬化又は低温硬化のものから選択されることが望ましい。

また、複数のスペーサ４の材料としては、例えばシリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等が用いられ得る。特に、ファブリペロー干渉フィルタ１０において特に複数のスペーサ４と接する部分との熱膨張係数差を緩和するために、複数のスペーサ４の材料は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の材料と比較して、その熱膨張係数が同等又は小さい材料であることが好ましい。一例として、ファブリペロー干渉フィルタ１０をシリコン基板上に形成する場合には、複数のスペーサ４は、石英又はシリコンといった熱膨張係数の小さい材料で形成されることが望ましい。なお、上述のように配線基板２とスペーサ４とを別体として形成する構成に代えて、配線基板２の表面上にスペーサ４となる部分を一体形成した構成としてもよい。光検出器３は、配線基板２とファブリペロー干渉フィルタ１０との間においてファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１と対向しており、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光を検出する。なお、サーミスタ等の温度センサを配線基板２上に設置してもよい。

後述するように、配線基板２、光検出器３、複数のスペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、配線基板２がステム上に固定され且つファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１がキャップの光透過窓に対向した状態で、ＣＡＮパッケージ内に収容されている。配線基板２の電極パッド２ｂ及びファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３は、ステムを貫通するリードピンのそれぞれとワイヤボンディングによって電気的に接続されている。光検出器３に対する電気信号の入出力等は、リードピン、電極パッド２ｂ及び実装部２ａを介して行われる。ファブリペロー干渉フィルタ１０への電圧の印加は、リードピン及び端子１２，１３を介して行われる。

以下、スペーサ４の配置について説明する。スペーサ４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域（光透過領域１１を含まない領域であって、光透過領域１１を囲む領域）の内側と、この周囲領域の外側とを連通する開口部を有するように配置されている。ここで、本明細書において、ある要素（例えばスペーサ４）が開口部を有するとは、当該要素がある領域（例えば光透過領域１１）を隙間なく囲む環状のものではなく、少なくとも一箇所において切れ目を有していることを意味する。当該要素と開口部との長さの関係は、特に限定されるものではない。例えば、光透過領域１１を囲む円、多角形等の図形の周上のうち一部にスペーサ４が設けられており、かつ全部にスペーサ４が設けられていなければ、スペーサ４は開口部を有しているものとする。なお、ファブリペロー干渉フィルタ１０を安定的に設置するために、スペーサ４は、光の透過方向から見た場合に少なくとも光透過領域１１の両側に配置されていることが好ましい。開口部を有するスペーサ４の具体例としては、直線状に延びる２本のスペーサ４を互いに平行に配置した場合（図４（Ａ）参照）、四角形の４つの頂点のそれぞれに柱状のスペーサ４を配置した場合（図９参照）、スペーサ４をＵ字状に配置した場合（図１０（Ａ）参照）等を含む。

本実施形態の分光センサ１においては、スペーサ４として、互いに平行に配置された２本の直線状のスペーサ４Ａ，４Ｂが用いられている。これらのスペーサ４Ａ，４Ｂは、スペーサ４Ａ，４Ｂのそれぞれにおける同じ側の端部同士の間に、二点鎖線で示される開口部Ａ１を有している。言い換えれば、スペーサ４Ａ，４Ｂと２つの開口部Ａ１，Ａ１とにより、光透過領域１１を囲む四角形が形成されている。この四角形における２辺には、スペーサ４Ａ，４Ｂが設けられており、他の２辺には、スペーサ４Ａ，４Ｂが設けられておらず、開口部Ａ１，Ａ１が形成されている。

また、分光センサ１では、実装部２ａに接続された電極パッド２ｂは、配線基板２の主面２Ａ上において、光透過領域１１の周囲領域Ｒ１に配置されている。この電極パッド２ｂは、その全部が周囲領域Ｒ１内に配置されていてもよいし、その一部のみが周囲領域Ｒ１内に配置されていてもよい。

以上のように構成された分光センサ１では、測定光が入射すると、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加している電圧に応じて、所定の波長を有する光がファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する。そして、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光は、光検出器３で検出される。分光センサ１では、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加する電圧を変化させながら、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光を光検出器３で検出することで、分光スペクトルを得ることができる。

［ファブリペロー干渉フィルタ］
図２に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、基板１４を備えている。基板１４の光入射側の表面１４ａには、反射防止層１５、第１積層体３０、犠牲層１６及び第２積層体４０がこの順序で積層されている。第１積層体３０と第２積層体４０との間には、枠状の犠牲層１６によって空隙（エアギャップ）Ｓが形成されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第２積層体４０に対して基板１４の反対側から測定光が入射し、所定の波長を有する光が、ファブリペロー干渉フィルタ１０の中央部に画定された光透過領域１１を透過する。なお、基板１４は、例えばシリコン、石英、ガラス等からなり、基板１４がシリコンからなる場合には、反射防止層１５及び犠牲層１６は、例えば、酸化シリコンからなる。犠牲層１６の厚みは、２００ｎｍ〜１０μｍである。犠牲層１６の厚みは、中心透過波長（すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０が透過させる波長の可変範囲の中央である波長）の１／２の整数倍であることが好ましい。

第１積層体３０のうち光透過領域１１に対応する部分は、第１ミラー３１として機能する。第１積層体３０は、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第１ミラー３１を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層それぞれの光学厚みは、中心透過波長（可変波長範囲の中心波長）の１／４の整数倍であることが好ましい。

第２積層体４０のうち光透過領域１１に対応する部分は、空隙Ｓを介して第１ミラー３１と対向する第２ミラー４１として機能する。第２積層体４０は、第１積層体３０と同様に、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第２ミラー４１を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層それぞれの光学厚みは、中心透過波長（可変波長範囲の中心波長）の１／４の整数倍であることが好ましい。

なお、第２積層体４０において空隙Ｓに対応する部分には、第２積層体４０の表面４０ａから空隙Ｓに至る複数の貫通孔４０ｂが均一に分布されている。貫通孔４０ｂは、第２ミラー４１の機能に実質的に影響を与えない程度に形成されている。貫通孔４０ｂの直径は、１００ｎｍ〜５μｍであり、貫通孔４０ｂの開口面積は、第２ミラー４１の面積の０．０１〜１０％を占める。

ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第１ミラー３１及び第２ミラー４１は、基板１４に支持されている。そして、第１ミラー３１は、基板１４の光入射側に配置されており、第２ミラー４１は、空隙Ｓを介して第１ミラー３１の光入射側に配置されている。

第１ミラー３１には、光透過領域１１を囲むように第１電極１７が形成されている。第１電極１７は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。

第１ミラー３１には、光透過領域１１を含むように第２電極１８が形成されている。第２電極１８は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。ポリシリコン層において、第２電極１８の大きさは、光透過領域１１の全体を含む大きさであることが好ましく、光透過領域１１の大きさと略同一であってもよい。

第２ミラー４１には、第１電極１７及び第２電極１８と対向するように第３電極１９が形成されている。第３電極１９は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。

ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第２電極１８は、第１ミラー３１と第２ミラー４１とが対向する対向方向Ｄにおいて、第１電極１７に対して第３電極１９の反対側に位置している。すなわち、第１電極１７と第２電極１８とは、第１ミラー３１において同一平面上に配置されておらず、第２電極１８は、第１電極１７よりも第３電極１９から離れている。

図１及び図２に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０に電圧を印加するための端子１２は、光透過領域１１を挟んで対向するように一対設けられている。各端子１２は、第２積層体４０の表面４０ａから第１積層体３０に至る貫通孔内に配置されており、配線２１を介して、第１電極１７と電気的に接続されている。

図１及び図２に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０に電圧を印加するための端子１３は、光透過領域１１を挟んで対向するように一対設けられている。なお、一対の端子１２が対向する方向と、一対の端子１３が対向する方向とは、直交している。各端子１３は、配線２２を介して、第３電極１９と電気的に接続されている。また、第３電極１９は、配線２３を介して、第２電極１８とも電気的に接続されている。

図２に示されるように、第１積層体３０の表面３０ａには、端子１３から対向方向Ｄに沿って延びる配線２３を囲むように環状に延在するトレンチ２６、及び第１電極１７の内縁に沿って環状に延在するトレンチ２７が設けられる。トレンチ２６は、第１電極１７と配線２３とを電気的に絶縁している。トレンチ２７は、第１電極１７と第１電極１７の内側の領域とを電気的に絶縁している。各トレンチ２６，２７内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。

第２積層体４０の表面４０ａには、端子１２を囲むように環状に延在するトレンチ２８が設けられている。トレンチ２８の底面は、犠牲層１６に達している。トレンチ２８は、端子１２と第３電極１９とを電気的に絶縁している。トレンチ２８内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。

基板１４の光出射側の表面１４ｂには、反射防止層５１、第３積層体５２、中間層５３及び第４積層体５４がこの順序で積層されている。反射防止層５１及び中間層５３は、それぞれ、反射防止層１５及び犠牲層１６と同様の構成を有している。第３積層体５２及び第４積層体５４は、それぞれ、基板１４を基準として第１積層体３０及び第２積層体４０と対称の積層構造を有している。これらの反射防止層５１、第３積層体５２、中間層５３及び第４積層体５４によって、応力調整層５０が構成されている。応力調整層５０は、基板１４の光出射側に配置されており、基板１４の反りを抑制する機能を有している。応力調整層５０には、光透過領域１１を含むように開口５０ａが設けられている。応力調整層５０の光出射側の表面５０ｂには、遮光層２９が形成されている。遮光層２９は、アルミニウム等からなり、測定光を遮光する機能を有している。

以上のように構成されたファブリペロー干渉フィルタ１０においては、端子１２，１３を介して第１電極１７と第３電極１９との間に電圧が印加されると、当該電圧に応じた静電気力が第１電極１７と第３電極１９との間に発生する。それによって、第２ミラー４１は、基板１４に固定された第１ミラー３１側に引き付けられるように駆動され、第１ミラー３１と第２ミラー４１との距離が調整される。ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長は、光透過領域１１における第１ミラー３１と第２ミラー４１との距離に依存するため、第１電極１７と第３電極１９との間に印加する電圧を調整することで、透過する光の波長を適宜選択することができる。このとき、第２電極１８は、電気的に接続された第３電極１９と同電位となるため、光透過領域１１において第１ミラー３１及び第２ミラー４１を平坦に保つための補償電極として機能する。

［分光センサの製造工程］
次に、図３〜８を参照して、本実施形態に係る分光センサの製造工程について説明する。図３〜５及び図８は、製造工程を示すための平面図であり、図６は、図５（Ｂ）に対応する側面図であり、図７は図５（Ｂ）のVII−VII線断面図及びその一部拡大図である。図３（Ａ）に示されるように、まず、ステム６を用意する。ステム６は、例えばＴＯ−ＣＡＮステムである。ステム６は、円盤状のベース６ａに、導電性を有するリードピン６ｂが貫通した構成を有する。

次に、図３（Ｂ）に示されるように、ステム６のベース６ａの上に配線基板２を配置し、ベース６ａと配線基板２とを樹脂により接着する。配線基板２の上には、光検出器３を固定するための実装部２ａと、複数の電極パッド２ｂ（ボンディングパッド）と、サーミスタ７を配置するための実装部２ｃと、が配置されている。実装部２ａ，２ｃは、それぞれ別個の電極パッド２ｂと、配線２ｄにより電気的に接続されている。

次に、図４（Ａ）に示されるように、配線基板２の実装部２ａ，２ｃ上に、それぞれ光検出器３及びサーミスタ７を配置する。また、配線基板２上に２本の棒状部材であるスペーサ４Ａ，４Ｂを、互いに平行に延びるように配置する。スペーサ４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向（紙面に垂直な方向）から見た場合に、二つの開口部Ａ１，Ａ１を有するように設けられる。開口部Ａ１，Ａ１は、光透過領域１１の周囲領域Ｒ１の内側と、周囲領域Ｒ１の外側と、を連通する。光検出器３が実装された実装部２ａに電気的に接続された電極パッド２ｂは、配線基板２の主面２Ａ上において、光透過領域１１の周囲領域Ｒ１内に配置される。

２本のスペーサ４Ａ，４Ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域に配置される。すなわち、スペーサ４Ａ，４Ｂは、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１から離間して配置される。なお、サーミスタ７については省略してもよい。

次に、図４（Ｂ）に示されるように、光検出器３、サーミスタ７、電極パッド２ｂと、ステム６のリードピン６ｂとを、ワイヤ８を用いてワイヤボンディングにより電気的に接続する。ワイヤ８の材質は、例えば金（Ａｕ）である。

ここで、光検出器３に電気的に接続された電極パッド２ｂは、配線基板２の主面２Ａ上において、光透過領域１１の周囲領域Ｒ１内に配置されている。また、光検出器３に電気的に接続された電極パッド２ｂに接続されるワイヤ８は、スペーサ４Ａ，４Ｂの間に形成された開口部Ａ１を経由して、ステム６のリードピン６ｂに接続されている。

次に、図５（Ａ）に示されるように、スペーサ４にダイボンド樹脂５（接着部）を塗布する。ここで、ダイボンド樹脂５は、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域の内側と、この周囲領域の外側と、を連通する開口部を有するように設けられる。ここで、ダイボンド樹脂５が開口部を有するとは、ダイボンド樹脂５が切れ目のない環状となっていないことを意味し、先にスペーサ４について例示したのと同様の形状を含む。具体的には、ダイボンド樹脂５は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の両方の側のみに配置されるように塗布される。図５（Ａ）に示される例の場合には、ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａ，４Ｂの上面の略全長にわたって塗布される。

次に、図５（Ｂ）に示されるように、スペーサ４の上にファブリペロー干渉フィルタ１０を配置する。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、ダイボンド樹脂５を介してスペーサ４の上に固定される（光検出器３の上に離間してファブリペロー干渉フィルタ１０が配置される）。このとき、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、ファブリペロー干渉フィルタ１０のボンディングパッドとしての端子１２，１３に対応する位置にスペーサ４が配置されるように配置される。さらに、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３とステム６のリードピン６ｂとを、ワイヤ８により電気的に接続する。ワイヤ８の材質は、例えば金（Ａｕ）である。

図５（Ｂ）に対応する側面図を図６に示す。ファブリペロー干渉フィルタ１０とスペーサ４Ａ，４Ｂの間は、ダイボンド樹脂５により接着されている。

さらに、図５におけるVII−VII線断面図を図７（Ａ）に示す。図７（Ａ）における楕円ＥＢにより囲まれた部分に相当する拡大図を図７（Ｂ）に示す。

スペーサ４Ａ及び４Ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１から離間している。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３に対応する位置、具体的には端子１２，１３の真下には、スペーサ４Ａ，４Ｂが位置している。スペーサ４Ａ，４Ｂの上面と、ファブリペロー干渉フィルタ１０の遮光層２９とが接するように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、スペーサ４Ａ，４Ｂの上面に接着されている。さらに、図７（Ｂ）に示されるように、スペーサ４Ａの外側面４Ａａは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外側面１０ａと比較して、僅かに外側に位置している。

図５（Ｂ）に続く工程を図８に示す。図８に示されるように、ステム６のベース６ａの上に、金属からなるキャップ９を取り付けて、ファブリペロー干渉フィルタ１０及び光検出器３等を封止する。キャップ９は、略円柱状であり、その上面に円形の透過窓９ａを備えている。透過窓９ａは、ガラスやシリコン、ゲルマニウム等の、分光センサ１の適用波長範囲に対応した材料を用いた透過窓であってもよい。また、透過窓９ａは、反射防止膜付き窓、又は適用波長範囲を制限するバンドパスフィルタであってもよい。図３〜８を参照して上述した製造工程により、分光センサ１が得られる。

本実施形態の分光センサ１では、光透過領域１１の周囲領域Ｒ１の内側と、周囲領域Ｒ１の外側と、を連通する開口部Ａ１，Ａ１がスペーサ４Ａ，４Ｂに設けられている。このため、光検出器３に電気的に接続された電極パッド２ｂを光透過領域１１の周囲領域の、スペーサ４Ａ，４Ｂにより囲まれた領域の内側に配置した場合であっても、この電極パッド２ｂと他の素子とを電気的に接続するためのワイヤ８を、スペーサ４Ａ，４Ｂの開口部Ａ１を経由するように設けることにより、光検出器３に対する電気的な接続を確保することができる。したがって、ファブリペロー干渉フィルタ１０における光の透過方向から見た場合に、光検出器３に電気的に接続された電極パッド２ｂを、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外側に配置する必要がない。したがって、分光センサ１の大きさをファブリペロー干渉フィルタ１０の大きさとほぼ同等とすることができ、分光センサ１を小型化することができる。

また、スペーサ４Ａ，４Ｂが開口部Ａ１，Ａ１を有するため、密閉された空間がファブリペロー干渉フィルタ１０、スペーサ４及びダイボンド樹脂５によって形成されることがない。したがって、分光センサ１の製造時におけるダイボンド樹脂５の熱硬化時に、ファブリペロー干渉フィルタ１０、スペーサ４及びダイボンド樹脂５によって囲まれた空気が熱膨張してダイボンド樹脂５を破裂させることがなくなる。これによりファブリペロー干渉フィルタ１０のアライメントずれが生じて光学的特性が低下することを抑制することができる。さらに、光検出器３として例えばサーモパイル等のメンブレン構造を有する素子を用いた場合に、空気の熱膨張により光検出器３のメンブレン構造が破損することを防止することができる。

また、光検出器３に電気的に接続された電極パッド２ｂが、光透過領域１１の周囲領域Ｒ１内の、スペーサ４Ａ，４Ｂにより囲まれた領域の内側に配置されている。このため、この電極パッド２ｂと他の素子とを電気的に接続するための配線を、スペーサ４Ａ，４Ｂの開口部Ａ１を経由するように設けることにより、光検出器３に対する電気的な接続を確保することができる。したがって、電極パッド２ｂを、スペーサ４Ａ，４Ｂにより囲まれた領域の外に配置した場合と比較して、電極パッド２ｂを配置するためのスペースが不要となり、分光センサ１を小型化することができる。

また、ファブリペロー干渉フィルタ１０は端子１２，１３を有し、スペーサ４Ａ，４Ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３に対応する位置に配置されている。このため、分光センサ１の製造時におけるワイヤボンディング工程において、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３が、端子１２，１３に対応する位置に設けられたスペーサ４Ａ，４Ｂにより支持されるため、ワイヤボンディング性を向上させることができる。

また、ファブリペロー干渉フィルタ１０が光透過領域１１を有し、スペーサ４Ａ，４Ｂが、ファブリペロー干渉フィルタ１０における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１から離間している。したがって、スペーサ４Ａ，４Ｂと光透過領域１１とが離間しているため、分光センサ１の製造時において、ダイボンド樹脂５がはみ出した場合でも、ダイボンド樹脂５が光透過領域１１に浸入することを抑制することができる。仮にダイボンド樹脂５が余分に塗布された場合であっても、余分なダイボンド樹脂５はスペーサ４Ａ，４Ｂの下側へ伝うこととなり、これにより光透過領域１１にダイボンド樹脂５が伝うことを防止することもできる。

また、図７（Ｂ）に示したように、スペーサ４Ａの外側面がファブリペロー干渉フィルタ１０の外側面と比較して僅かに外側に位置していることにより、ダイボンド樹脂５の樹脂のフィレットが形成されるため、確実に接着がなされる。

［変形例］
なお、図４（Ｂ）を参照して説明したスペーサ４の配置、及び図５（Ａ）を参照して説明したダイボンド樹脂５の配置については、種々の変形をすることができる。例えば、図９に示されるように、矩形の配線基板２の４個の頂点のそれぞれの近傍に柱状のスペーサ４Ｃを配置し、４本のスペーサ４Ｃのそれぞれの上面にダイボンド樹脂５をドット状に塗布してもよい。

また、図１０（Ａ）に示されるように、配線基板２上にＵ字状のスペーサ４Ｄを固定し、このＵ字状のスペーサ４Ｄの上面の略全長にわたってダイボンド樹脂５を塗布してもよい。

また、図１０（Ｂ）に示されるように、配線基板２の４個の頂点のうち配線基板２の対角線上に位置する２つの頂点にＬ字型のスペーサ４Ｅを固定し、このスペーサ４Ｅの上面にわたってダイボンド樹脂５を塗布してもよい。

また、上記実施形態では、図２に示されるように、光透過領域１１が開口５０ａより狭い領域であるとして説明を行ったが、本発明は、このような形態に限定されない。予め幅が絞られた光を入射光として導入する場合には、図２に示されるように、光透過領域１１は開口５０ａより狭くなる。しかしながら、例えば、開口５０ａより幅の広い光を入射光として導入する場合には、開口５０ａが光透過領域１１を画定する。本発明は、このような形態にも適用可能である。

１…分光センサ（光検出装置）、２…配線基板、２Ａ…主面、２ｂ…電極パッド（ボンディングパッド）、３…光検出器、４，４Ａ〜４Ｅ…スペーサ（支持部材）、１０…ファブリペロー干渉フィルタ、１１…光透過領域、１２，１３…端子（ボンディングパッド）、Ａ１…開口部、Ｒ１…光透過領域１１の周囲領域。

Claims (7)

1. 主面を有する配線基板と、
   前記配線基板の前記主面上に配置され、前記配線基板と電気的に接続された光検出器と、
   前記配線基板の前記主面上において前記光検出器の周囲に配置された支持部材と、
   光透過領域を有し、前記支持部材を介して前記配線基板の前記主面上に配置されたファブリペロー干渉フィルタと、を備え、
   前記支持部材は、前記光透過領域の周囲領域において前記ファブリペロー干渉フィルタを支持しており、
   前記支持部材は、前記光透過領域における光の透過方向から見た場合に、前記周囲領域の内側と前記周囲領域の外側とを連通する開口部を形成し、
   前記ファブリペロー干渉フィルタは、基板と、前記基板に固定された第１ミラーと、前記第１ミラーと空隙を介して対向し、前記第１ミラーに対して移動可能な第２ミラーと、を有し、
   前記支持部材と前記ファブリペロー干渉フィルタとは、樹脂材料により形成された接着部によって互いに固定される、光検出装置。
2. 前記光検出器に電気的に接続されたボンディングパッドの少なくとも一部は、前記周囲領域内に配置されている、請求項１に記載の光検出装置。
3. 前記ファブリペロー干渉フィルタは、ボンディングパッドを有し、
   前記支持部材は、前記透過方向から見た場合に、前記ファブリペロー干渉フィルタのボンディングパッドに対応する位置に配置されている、請求項１又は２に記載の光検出装置。
4. 前記支持部材は、前記透過方向から見た場合に、前記ファブリペロー干渉フィルタの前記光透過領域から離間している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光検出装置。
5. 前記支持部材は、直線状に延びる第１の支持部材及び第２の支持部材により構成され、
   前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、互いに平行に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光検出装置。
6. 前記支持部材は、柱状の第３の支持部材、第４の支持部材、第５の支持部材及び第６の支持部材により構成され、
   前記第３の支持部材、前記第４の支持部材、前記第５の支持部材及び前記第６の支持部材は、前記光透過領域を含む矩形状の領域のそれぞれの角部に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光検出装置。
7. 前記支持部材は、第７の支持部材により構成され、
   前記第７の支持部材は、前記光透過領域を含むＵ字状の形状を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光検出装置。

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