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光检测装置

文献发布时间:2023-06-19 11:21:00


光检测装置

技术领域

本公开涉及一种具备法布里-珀罗干涉滤波器的光检测装置。

背景技术

在专利文献1,公开有一种光学元件,其一体形成法布里-珀罗干涉滤波器与接受通过该法布里-珀罗干涉滤波器的光的光检测器(受光部)。在该光学元件中,设置有与可动反射膜相对的导电性的固定反射膜。由此,抑制产生对法布里-珀罗干涉滤波器施加驱动电压时的光检测器的检测信号中的噪声成分(串扰噪声)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2015-87445号公报

发明内容

发明想要解决的问题

然而,如上述光学元件那样,在一体形成法布里-珀罗干涉滤波器与光检测器的构造中,由于法布里-珀罗干涉滤波器与光检测器接近,因此难以充分地抑制串扰噪声。另一方面,考虑使用间隔件等支撑构件,使安装有光检测器的安装基板与法布里-珀罗干涉滤波器分离。然而,据本发明者的了解,即使采用这种结构,也有因自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件及安装基板流向光检测器的电流成分,导致串扰噪声混入于光检测器的检测信号的风险。

本公开的一个方式的目的在于提供一种可有效地抑制光检测器的检测信号中的串扰噪声的光检测装置。

解决问题的技术手段

本公开的一个方式的光检测装置具备:安装基板,其具有主面;光检测器,其配置于安装基板的主面上;法布里-珀罗干涉滤波器,其以通过在相互相对的一对镜部间形成有空隙,使一对镜面镜部间的距离因静电力而变化的方式构成;支撑构件,其设置于安装基板的主面上,以使法布里-珀罗干涉滤波器与光检测器分离的方式支撑法布里-珀罗干涉滤波器;及接地部,其连接于接地电位,在法布里-珀罗干涉滤波器与接地部之间,形成有电阻小于自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件及安装基板到达光检测器的任意的第1电流路径的第2电流路径。

在上述光检测装置中,通过支撑构件使法布里-珀罗干涉滤波器与光检测器分离。由此,可增大法布里-珀罗干涉滤波器与光检测器的距离。其结果,抑制因施加至法布里-珀罗干涉滤波器的驱动电压导致的光检测器的检测信号中的串扰噪声。此外,上述光检测装置中,在法布里-珀罗干涉滤波器与接地部(接地电位)之间,形成有电阻小于自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件及安装基板到达光检测器的任意的第1电流路径的第2电流路径。因此,自法布里-珀罗干涉滤波器流向支撑构件的电流成分比光检测器更容易流向接地部。由此,抑制因自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件及安装基板流向光检测器的电流成分导致的串扰噪声。通过以上,根据上述光检测装置,可有效地抑制光检测器的检测信号中的串扰噪声。

上述光检测装置也可以还具备导电性的连接构件,其以将自法布里-珀罗干涉滤波器流向支撑构件的电流成分释放至接地部的方式电连接支撑构件或安装基板与接地部。根据该结构,可使自法布里-珀罗干涉滤波器流向支撑构件的电流成分经由导电性的连接构件适当地释放至接地部。

连接构件也可以电连接沿安装基板的主面的区域与接地部,使得第2电流路径为自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件、沿主面的区域及连接构件到达接地部的路径。根据该结构,可使以经由安装基板流向光检测器的电流成分经由连接构件适当地释放至接地部。

安装基板也可以具有:绝缘层,其具有作为主面的第1面及与第1面为相反侧的第2面;及金属层,其设置于绝缘层的第2面侧,沿主面的区域为金属层。根据该结构,可以通过绝缘层确保光检测器与金属层之间的绝缘,且将以流向光检测器的电流成分经由金属层适当地释放至接地部。

也可以在绝缘层,形成有使金属层的绝缘层侧的面露出的开口部,连接材料经由开口部连接于金属层且连接于接地部。根据该结构,可以通过例如引线接合而适当且容易地连接金属层与接地部。

金属层也可以至少设置于自安装基板的厚度方向观察的安装基板的缘部,金属层中的设置于安装基板的缘部的部分露出至外部,连接构件为以覆盖安装基板的缘部的方式设置,并连接金属层的部分与接地部的导电性树脂材料。根据该结构,可以通过以覆盖安装基板的缘部的方式设置导电性树脂材料,而适当且容易地连接金属层与接地部。

金属层也可以以自安装基板的厚度方向观察时,与安装基板中设置有支撑构件的区域重叠的方式设置。根据该结构,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件流向安装基板的电流成分经由设置于支撑构件的正下方区域的金属层适当地释放至接地部。

金属层也可以以自安装基板的厚度方向观察时,不与光检测器重叠的方式设置。在该结构中,金属层与光检测器不具有在安装基板的厚度方向上相互相对的部分。由此,可以抑制寄生电容对光检测器的影响。其结果,可以抑制因这种寄生电容导致的光检测器的检测信号的响应速度的降低。

金属层也可以以自安装基板的厚度方向观察时,与安装基板中设置有支撑构件的区域与光检测器之间的任意的电流路径重叠的方式设置。在该结构中,以自安装基板的厚度方向观察时,划分安装基板中设置有支撑构件的区域与光检测器之间的任意的电流路径的方式形成有金属层。由此,可以通过金属层适当地捕捉以自设置有支撑构件的区域流向光检测器的电流成分并将其释放至接地部。

安装基板也可以具有:绝缘层,其具有作为主面的第1面;及金属层,其设置于绝缘层的第1面与支撑构件之间,沿主面的区域为金属层。根据该结构,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件流向安装基板的电流成分自设置于支撑构件的正下方区域的金属层适当地释放至接地部。

接地部也可以为固定有安装基板的与主面为相反侧的面的底座,安装基板具有:第1层,其具有作为主面的第1面及与第1面为相反侧的第2面;及第2层,其设置于第1层的第2面侧,连接构件配置于第2层的与第1层为相反侧的面及底座之间,电连接第2层的与第1层为相反侧的面及底座;自支撑构件经由第1层及第2层朝向底座的电流路径的电阻小于自支撑构件经由第1层及第2层的至少一个朝向光检测器的电流路径的电阻,第2电流路径为自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件、第1层、第2层及连接构件到达底座的路径。根据该结构,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件流向安装基板的电流成分经由安装基板的内部(第1层及第2层)适当地释放至底座(接地部)。

也可以是连接构件电连接支撑构件与接地部,第2电流路径为自法布里-珀罗干涉滤波器经由支撑构件及连接构件到达接地部的路径。根据该结构,可以在自法布里-珀罗干涉滤波器流向支撑构件的电流成分到达安装基板之前,使该电流成分自支撑构件适当地释放至接地部。

上述光检测装置也可以还具备配置于支撑构件与法布里-珀罗干涉滤波器之间的金属膜,连接构件经由金属膜电连接支撑构件与接地部,第2电流路径为自法布里-珀罗干涉滤波器经由金属膜及连接构件到达接地部的路径。根据该结构,可以在自法布里-珀罗干涉滤波器朝向支撑构件的电流成分并到达支撑构件之前,使该电流成分适当地自金属膜释放至接地部。

发明的效果

根据本公开的一个方式,可提供一种能有效地抑制光检测器的检测信号中的串扰噪声的光检测装置。

附图说明

图1是第1实施方式的分光传感器的俯视图。

图2是沿图1的II-II线的截面图。

图3是第1实施方式的分光传感器的局部的分解立体图。

图4是沿图3的IV-IV线的法布里-珀罗干涉滤波器的截面图。

图5是表示比较例的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图6是表示比较例的分光传感器的等效电路的图。

图7是表示比较例的分光传感器中的串扰噪声的图。

图8是表示第1实施方式的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图9是表示金属层的变形例的图。

图10是表示金属层的变形例的图。

图11是第2实施方式的分光传感器的俯视图。

图12是表示第2实施方式的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图13是表示金属层的变形例的图。

图14是表示金属层的变形例的图。

图15是表示第3实施方式的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图16是第3实施方式的分光传感器的配线基板的俯视图。

图17是第4实施方式的分光传感器的俯视图。

图18是表示第4实施方式的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图19是第5实施方式的分光传感器的俯视图。

图20是第5实施方式的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图21是表示第6实施方式的分光传感器中的配线基板的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。

图22是表示第6实施方式的分光传感器的等效电路的图。

图23是表示实施例(第6实施方式)及比较例的串扰噪声的测量结果的图。

具体实施方式

以下,一边参照附图一边对本公开的实施方式详细地进行说明。在图式的说明中,对同一或同等要素使用同一符号,省略重复的说明。

[第1实施方式]

[分光传感器的结构]

图1是分光传感器1A(光检测装置)的俯视图。图2是沿图1的II-II线的截面图。图3是分光传感器1A的局部分解立体图。另外,图1中,省略之后描述的盖22、光透过构件23及带通滤波器7的图示。如图1及图2所示,分光传感器1A具备封装2。封装2是容纳配线基板3(安装基板)、光检测器4、热敏电阻等温度补偿用元件5、多个(此处为2个)间隔件6(支撑构件)、带通滤波器7及法布里-珀罗干涉滤波器10的CAN封装。封装2具有底座21(接地部)及盖22。盖22具有一体形成的侧壁221及顶壁222。底座21及盖22由金属材料形成,且相互气密接合。封装2中,侧壁221形成为将特定的线L设为中心线的圆筒状。顶壁222形成为将线L设为中心线的圆板状。底座21及顶壁222在平行于线L的方向D1上相互相对,且分别堵塞侧壁221的两端。在分光传感器1A中,底座21连接于接地电位。另外,接地电位意指任意决定的基准电位,不限定于0V。

在底座21的内表面21a,固定有配线基板3。在配线基板3的主面3a,安装(配置)有光检测器4与温度补偿用元件5。主面3a是与顶壁222及法布里-珀罗干涉滤波器10相对的面。如图3所示,在配线基板3的主面3a上设置有:配线层31,其安装有光检测器4;配线层32,其安装有温度补偿用元件5;及中继用的电极垫33、34。配线层31具有配置光检测器4的安装部31a、电极垫31b及将安装部31a及电极垫31b电连接的配线部31c。配线层32具有配置温度补偿用元件5的安装部32a、电极垫32b及将安装部32a及电极垫32b电连接的配线部32c。在本实施方式中,作为一例,由包含Cr-Pt-Au的层叠膜形成配线层31、配线层32、电极垫33及电极垫34。然而,配线层31、配线层32、电极垫33及电极垫34也可以由上述以外的材料形成,也可以由例如Al、Au等单层膜、或Ti-Pt-Au、Ti-Ni-Au、Cr-Au等的层叠膜形成。

光检测器4配置于线L上。更具体而言,光检测器4以其受光部4a的中心线与线L一致的方式配置。光检测器4为例如红外线检测器,且为使用InGaAs等的量子型传感器、或使用热电堆或辐射热计等的热型传感器。在检测紫外线(UV)、可见光、近红外线的各波长域的光的情况下,可使用例如硅光电二极管等作为光检测器4。另外,光检测器4可以具有1个受光部4a,也可以具有阵列状的多个受光部4a。另外,多个光检测器4也可以安装于配线基板3。

多个间隔件6固定于配线基板3的主面3a上。法布里-珀罗干涉滤波器10固定于多个间隔件6上。即,多个间隔件6在配线基板3的主面3a上,支撑法布里-珀罗干涉滤波器10。通过这种间隔件6,在法布里-珀罗干涉滤波器10与配线基板3的主面3a之间形成空间,而使法布里-珀罗干涉滤波器10与光检测器4相互分离。作为各间隔件6的材料,可使用例如硅、陶瓷、石英、玻璃及塑料等。在多个间隔件6上,通过例如粘接剂固定法布里-珀罗干涉滤波器10。作为粘接间隔件6与法布里-珀罗干涉滤波器10的粘接剂,可使用例如具有可挠性的树脂材料(例如,硅酮系、胺基甲酸酯系、环氧系、丙烯酸系、混合(hybrid)等的树脂材料)。法布里-珀罗干涉滤波器10配置于线L上。更具体而言,法布里-珀罗干涉滤波器10以其光透过区域10a的中心线与线L一致的方式配置。另外,间隔件6也可以与配线基板3一体形成。另外,法布里-珀罗干涉滤波器10也可以由1个间隔件6而非由多个间隔件6支撑。

在底座21,固定有多个引线接脚8、8A。更具体而言,各引线接脚8于维持与底座21间的电气绝缘性及气密性的状态下,贯通底座21。各引线接脚8中,设置于配线基板3的电极垫31b、电极垫32b、电极垫33、电极垫34及法布里-珀罗干涉滤波器10的端子(第1端子12、第2端子13)的各个通过导线9电连接。电极垫33与光检测器4的端子通过导线9电连接。即,引线接脚8与光检测器4经由中继用的电极垫33地通过2条导线9连接。在该情况下,即使在光检测器4与引线接脚8之间的距离较长的情况下,也可以防止在不必要的部位处的短路,可使分光传感器1A的合格率提高。然而,可以省略电极垫33,引线接脚8与光检测器4也可以不经由电极垫33地通过1条导线9连接。同样地,电极垫34与温度补偿用元件5的端子通过导线9电连接。即,引线接脚8与温度补偿用元件5经由中继用的电极垫34而通过2条导线9连接。在该情况下,即使在温度补偿用元件5与引线接脚8之间的距离较长的情况下,也可以防止无用部位的短路,可使分光传感器1A的合格率提高。然而,可以省略电极垫34,引线接脚8与温度补偿用元件5也可以不经由电极垫34而通过1条导线9连接。通过上述的连接构成,对光检测器4、温度补偿用元件5及法布里-珀罗干涉滤波器10的各个进行电气信号的输入输出等。另外,在本实施方式中,作为一例,连接于接地电位的2条引线接脚8A通过导线9连接于底座21。由此,底座21连接于接地电位。

在封装2形成有开口2a。开口2a以其中心线与线L一致的方式形成于盖22的顶壁222。在自方向D1观察的情况下,开口2a的形状为圆形状。在顶壁222的内表面222a,以封塞开口2a的方式配置光透过构件23。光透过构件23气密性地接合于顶壁222的内表面222a。光透过构件23具有在方向D1上相互相对的光入射面23a及光出射面(内表面)23b与侧面23c。光透过构件23的光入射面23a在开口2a中与顶壁222的外表面为大致同一平面。光透过构件23的侧面23c与封装2的侧壁221的内表面221a接触。即,光透过构件23到达至开口2a内及侧壁221的内表面221a。这种光透过构件23通过例如于将开口2a设为下侧的状态下将玻璃颗粒配置于盖22的内侧,并使该玻璃颗粒熔融而形成。即,光透过构件23可以通过熔接玻璃而形成。

在光透过构件23的光出射面23b,通过粘接构件等固定带通滤波器7。带通滤波器7使透过光透过构件23的光中的分光传感器1A的测量波长范围内的光(特定的波长范围内的光,且应入射至法布里-珀罗干涉滤波器10的光透过区域10a的光)选择性地透过(即,仅使上述特定波长范围内的光透过)。带通滤波器7的形状为四角形板状。带通滤波器7是例如于由光透过材料(例如硅、玻璃等)形成为四角形板状的光透过构件的表面,形成电介质多层膜(例如,包含TiO2、Ta2O5等高折射材料与SiO2、MgF2等低折射材料的组合而成的多层膜)的器件。

在如上构成的分光传感器1A,当光经由光透过构件23自外部入射至带通滤波器7时,特定波长范围内的光透过带通滤波器7。当透过带通滤波器7的光入射至法布里-珀罗干涉滤波器10的光透过区域10a时,使特定波长范围内的光中的特定波长的光选择性透过。透过法布里-珀罗干涉滤波器10的光透过区域10a的光入射至光检测器4的受光部4a,并由光检测器4检测。即,光检测器4将透过法布里-珀罗干涉滤波器10的光转换为电气信号并输出。例如,光检测器4输出对应于入射至受光部4a的光的强度的大小的电气信号(检测信号)。

[法布里-珀罗干涉滤波器的结构]

如图3及图4所示,在法布里-珀罗干涉滤波器10中,将使对应于第1镜部55与第2镜部56间(一对镜部间)的距离的光透过的光透过区域10a设置于线L上。光透过区域10a是例如圆柱状的区域。在光透过区域10a中,高精度地控制第1镜部55与第2镜部56的距离。即,光透过区域10a是法布里-珀罗干涉滤波器10中为了使具有特定波长的光选择性透过而可将第1镜部55与第2镜部56的距离控制为特定的距离的区域,且是可透过具有对应于第1镜部55与第2镜部56的距离的特定波长的光的区域。

法布里-珀罗干涉滤波器10具备矩形板状的基板41。基板41具有在平行于线L的方向D1上相互相对的第1表面41a及第2表面41b。第1表面41a是光入射侧的表面。第2表面41b是光检测器4侧(即,光出射侧)的表面。在第1表面41a配置有第1层构造体50。在第2表面41b配置有第2层构造体60。

第1层构造体50通过将第1防反射层51、第1层叠体52、第1中间层53及第2层叠体54依次层叠于第1表面41a而构成。在第1层叠体52与第2层叠体54之间,通过框状的第1中间层53形成有空隙(air gap)S。基板41包含例如硅、石英、玻璃等。在基板41包含硅的情况下,第1防反射层51及第1中间层53包含例如氧化硅。第1中间层53的厚度为例如数十nm~数十μm。

第1层叠体52中与光透过区域10a对应的部分作为第1镜部55发挥功能。第1层叠体52通过逐层交替地层叠多层多晶硅层与多层氮化硅层而构成。构成第1镜部55的多晶硅层及氮化硅层各自的光学厚度优选为中心透过波长的1/4的整数倍。另外,第1镜部55也可以不经由第1防反射层51,而直接配置于第1表面41a。

第2层叠体54中与光透过区域10a对应的部分作为第2镜部56发挥功能。第2镜部56在方向D1上经由空隙S与第1镜部55相对。第2层叠体54通过逐层地交替层叠多层多晶硅层与多层氮化硅层而构成。构成第2镜部56的多晶硅层及氮化硅层各自的光学厚度优选为中心透过波长的1/4的整数倍。

在第1层叠体52及第2层叠体54中,也可以配置氧化硅层来取代氮化硅层。另外,作为构成第1层叠体52及第2层叠体54的各层的材料,除上述的材料外,也可以使用氧化钛、氧化钽、氧化锆、氟化镁、氧化铝、氟化钙、硅、锗及硫化锌等。

在第2层叠体54中与空隙S对应的部分,形成自第2层叠体54中的与第1中间层53为相反侧的表面54a到达空隙S的多个贯通孔54b。多个贯通孔54b形成为不会对第2镜部56的功能实质性造成影响的程度。多个贯通孔54b是用于通过蚀刻去除第1中间层53的一部分而形成有空隙S的孔。

在第1镜部55,以包围光透过区域10a的方式形成第1电极42。在第1镜部55,以包围光透过区域10a的方式形成第2电极43。即,第1镜部55包含第1电极42及第2电极43。第1电极42及第2电极43通过对第1层叠体52中最接近空隙S的多晶硅层掺杂杂质来进行低电阻化而形成。在第2镜部56,形成第3电极44。即,第2镜部56包含第3电极44。第3电极44在平行于线L的方向上经由空隙S与第1电极42及第2电极43相对。第3电极44通过对第2层叠体54中最接近空隙S的多晶硅层掺杂杂质来进行低电阻化而形成。另外,第2电极43的大小优选为包含光透过区域10a的整体大小,但也可以与光透过区域10a的大小大致相同。

在第1层构造体50,设置有一对第1端子12及一对第2端子13。一对第1端子12隔着光透过区域10a相互相对。各第1端子12配置于自第2层叠体54的表面54a到达第1层叠体52的贯通孔内。各第1端子12经由配线42a与第1电极42电连接。一对第2端子13于与一对第1端子12相互相对的方向垂直的方向上隔着光透过区域10a相互相对。各第2端子13配置于自第2层叠体54的表面54a到达第1中间层53的内部的贯通孔内。各第2端子13经由配线43a与第2电极43电连接,且经由配线44a与第3电极44电连接。

在第1层叠体52中的第1中间层53侧的表面52a,设置有沟槽47、48。沟槽47以包围配线43a中的与第2端子13的连接部分的方式环状延伸。沟槽47将第1电极42与配线43a电绝缘。沟槽48沿第1电极42的内缘环状延伸。沟槽48将第1电极42与第1电极42的内侧(即,第2电极43存在的区域)电绝缘。在第2层叠体54的表面54a,设置有沟槽49。沟槽49以包围第1端子12的方式环状延伸。沟槽49将第1端子12与第3电极44电绝缘。各沟槽47、48、49内的区域可以为绝缘材料,也可以为空隙。

第2层构造体60通过将第2防反射层61、第3层叠体62、第2中间层63及第4层叠体64依次层叠于第2表面41b而构成。第2防反射层61、第3层叠体62、第2中间层63及第4层叠体64各自具有与第1防反射层51、第1层叠体52、第1中间层53及第2层叠体54同样的结构。如此,第2层构造体60具有将基板41作为基准而与第1层构造体50对称的层叠构造。即,第2层构造体60以与第1层构造体50对应的方式构成。第2层构造体60具有抑制基板41翘曲等的功能。

在第3层叠体62、第2中间层63及第4层叠体64,以包含光透过区域10a的方式形成开口60a。开口60a的中心线与线L一致。开口60a是例如圆柱状的区域,且具有与光透过区域10a大致相同的直径。开口60a朝光出射侧开口,开口60a的底面到达第2防反射层61。开口60a使透过第1镜部55及第2镜部56的光通过。

在第4层叠体64的光出射侧的表面形成有遮光层65。遮光层65包含例如铝等。在遮光层65的表面及开口60a的内表面形成有保护层66。保护层66包含例如氧化铝。另外,可以通过将保护层66的厚度设为1~100nm(优选为30nm左右),而忽略因保护层66导致的光学性的影响。

如上构成的法布里-珀罗干涉滤波器10具有经由空隙S相互相对的一对第1镜部55、第2镜部56,且一对镜部间的距离根据一对镜部(第1镜部55及第2镜部56)间产生的电位差而变化。即,在法布里-珀罗干涉滤波器10中,经由第1端子12及第2端子13对第1电极42与第3电极44施加电压(驱动电压)。通过该电压于第1电极42与第3电极44之间产生电位差,而于第1电极42与第3电极44之间产生对应于该电位差的静电力。通过该静电力,第2镜部56被吸附向固定于基板41的第1镜部55侧,第1镜部55与第2镜部56的距离被调整。如此,在法布里-珀罗干涉滤波器10中,第1镜部55与第2镜部56的距离为可变的。

透过法布里-珀罗干涉滤波器10的光的波长取决于光透过区域10a中的第1镜部55与第2镜部56的距离。因此,可以通过调整施加于第1电极42与第3电极44的电压,而适当选择透过的光的波长。第1电极42与第3电极44之间的电位差越大,第1镜部55与第2镜部56的距离越小,透过法布里-珀罗干涉滤波器10的光的波长越短。第2电极43为与第3电极44相同的电位。因此,第2电极43作为用以将光透过区域10a中的第1镜部55及第2镜部56保持平坦的补偿电极发挥功能。

在分光传感器1A中,可以通过例如一边使施加于法布里-珀罗干涉滤波器10的电压变化(即,一边使法布里-珀罗干涉滤波器10中第1镜部55与第2镜部56的距离变化),一边在光检测器4中检测透过法布里-珀罗干涉滤波器10的光透过区域10a的光的强度,从而获得分光光谱。

[配线基板的构造及各部件间的电气连接结构]

在分光传感器1A中,具有用于抑制产生因施加于法布里-珀罗干涉滤波器10的驱动电压导致的光传感器4的检测信号中的串扰噪声的构造。具体而言,分光传感器1A中,在法布里-珀罗干涉滤波器10与底座21(接地电位)之间,形成电阻小于自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6及配线基板3到达光检测器4的任意的电流路径(第1电流路径)的电流路径(第2电流路径)。由此,在对法布里-珀罗干涉滤波器10施加驱动电压时,以自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6流入至配线基板3的电流成分的大部分流向第2电流路径。其结果,可以减少经由第1电流路径到达光检测器4的电流量,可以抑制检测信号中的串扰噪声。

在对分光传感器1A的具体构造进行说明之前,首先,说明比较例的分光传感器100的构造,且对分光传感器100中产生上述的串扰噪声的机制进行说明。

图5是表示比较例的分光传感器100中的配线基板110的构造及各部件间的电气连接结构的示意图。配线基板110具有自底座21侧起依次层叠第1绝缘层111、硅层112、第2绝缘层113及钝化膜114的构造。第1绝缘层111及第2绝缘层113的各个是通过加热硅层112的表面而形成的硅热氧化膜,其厚度为例如1μm左右。第1绝缘层111经由包含非导电性树脂的粘接层115固定于底座21的内表面21a。在第2绝缘层113的与硅层112为相反侧的表面113a,设置有上述的配线层31、32。配线层31、32的厚度为例如0.5μm左右。另外,在第2绝缘层113的表面113a上,以覆盖表面113a、光检测器4的侧面及温度补偿用元件5的侧面的方式,将钝化膜114成膜。钝化膜114的厚度为例如10μm左右。

图6是表示分光传感器100的等效电路的图。在图6中,电阻Ra是沿与配线基板110的厚度方向(方向D1)正交的方向(方向D2)的第1绝缘层111或第2绝缘层113内的电流路径(具有自配线基板110与间隔件6相接的部分P1至配线基板110(配线层31)与光检测器4相接的部分P2的长度的电流路径)的电阻。电阻Rb是沿方向D1横跨第1绝缘层111或第2绝缘层113的电流路径的电阻。电阻Rc是沿方向D2的硅层112内的电流路径(具有部分P1至部分P2的长度的电流路径)的电阻。电阻Rd是沿方向D1横跨硅层112的电流路径的电阻。电阻Re是沿方向D1横跨粘接层115的电流路径的电阻。此处,各构件(第1绝缘层111、硅层112、第2绝缘层113及粘接层115)的电阻是对各构件的材料的电阻率乘以“各构件的长度÷各构件的截面积”的值。另外,各构件的厚度(方向D1的长度)充分小于沿方向D2的部分P1至部分P2的长度。另外,各构件的沿方向D1的截面积充分小于各构件的沿方向D2的截面积。由此,“Ra>>Rb”及“Rc>>Rd”成立。另外,由于粘接层115为非导电性,因此“Re>>Rc”成立。另外,由于硅热氧化膜(第1绝缘层111、第2绝缘层113)的电阻率充分大于硅(硅层112)的电阻率,因此“Rb>>Rc”成立。此处,“A>>B”意指A与B相比充分(非常)大。

由于施加于法布里-珀罗干涉滤波器10的驱动电压为高电压,因此如果对法布里-珀罗干涉滤波器10施加上述的驱动电压,则产生自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6流入至配线基板110的电流成分。另外,如上所述,由于在电阻Ra~Re中“Ra>>Rb>>Rc>>Rd”及“Re>>Rc”的关系成立,因此上述电流成分的大部分流向沿图6所示的箭头方向的电流路径(即,电阻最小的电流路径)。即,上述电流成分的大部分自部分P1沿方向D1在第2绝缘层113内移动并到达硅层112,粘接沿方向D2在硅层112内移动,粘接沿方向D1在第2绝缘层113内移动而流向光检测器4(配线层31)。

图7是表示于比较例的分光传感器100中观测到的串扰噪声的图。本发明者如下观测串扰噪声。即,在对法布里-珀罗干涉滤波器10的光透过区域10a持续入射特定波长λ1的光的状态下,在某时间t1,将施加于第1电极42与第3电极44的驱动电压自电压V0(=0V)变更为可透过波长λ1的光的电压Vλ1。其结果,在驱动电压自电压V0变更为电压Vλ1之后,马上确认到产生了脉冲状的串扰噪声N。虽这种串扰噪声N为瞬间性的,但存在因分光传感器100的使用方法(测量方法)而成为问题的情况。

接着,参照图8,对分光传感器1A中的配线基板3的构造及各部件间的电气连接结构进行说明。配线基板3具有自底座21侧起依次层叠第1绝缘层71、硅层72、第2绝缘层73、金属层74、第3绝缘层75(绝缘层)及钝化膜76的构造。第1绝缘层71、硅层72及第2绝缘层73与分光传感器100中的第1绝缘层111、硅层112及第2绝缘层113同样。因此,配线基板3与分光传感器100中的配线基板110的主要不同点在于:在第2绝缘层73与配线层31、32之间设置有金属层74及第3绝缘层75。

第1绝缘层71及第2绝缘层73的各个是通过加热硅层72的表面而形成的硅热氧化膜,其厚度为例如1μm左右。第1绝缘层71经由包含非导电性树脂的粘接层(与粘接层115同样的粘接层)固定于底座21的内表面21a。在第2绝缘层73的与硅层72为相反侧的表面73a,设置有金属层74。在本实施方式中,作为一例,金属层74设置于第2绝缘层73的表面73a的整个表面。另外,金属层74由包含Al的单层膜形成。然而,金属层74也可以由上述以外的材料形成,也可以由例如Al以外的金属材料(例如Au等)的单层膜、或Ti-Pt-Au、Ti-Ni-Au、Cr-Au等的层叠膜形成。金属层74的厚度为例如1μm左右。

第3绝缘层75具有作为配线基板3的主面3a的第1面75a及与第1面75a为相反侧的第2面75b。第3绝缘层75由例如TEOS(Tetraethyl Orthosilicate:四乙氧基硅烷)、SiN、SiO

在第3绝缘层75,形成有使金属层74的第3绝缘层75侧的面74a露出的开口部75c。在钝化膜76也形成有与开口部75c连通的开口部76a。由此,在配线基板3的至少一部分的区域中,金属层74的面74a的一部分露出至外部。此外,如图1、图2及图8所示,通过导线91(连接构件)将该金属层74的面74a的一部分与底座21的内表面21a电连接。在本实施方式中,在开口部75c及开口部76a的内侧,设置有与金属层74的面74a的一部分电连接的接合垫91a(连接构件)。并且,导线91的一端连接于该接合垫91a。另一方面,导线91的另一端连接于底座21的内表面21a。另外,在本实施方式中,作为一例,在配线基板3上的2个部位,将金属层74与底座21经由导线91及接合垫91a电连接。具体而言,在自方向D1观察时,在与多个间隔件6的各个相邻的各位置(矩形状的配线基板3的2个角部),设置有开口部75c及开口部76a且设置有接合垫91a。并且,各接合垫91a经由导线91与接近各接合垫91a的底座21的内表面21a电连接。由此,可以将自法布里-珀罗干涉滤波器10经由各间隔件6流向配线基板3的电流成分适当地释放至底座21。另外,通过导线91及接合垫91a将金属层74与底座21连接的部位可以为1个,也可以为3个以上。

[作用效果]

在以上说明的分光传感器1A中,法布里-珀罗干涉滤波器10与光检测器4通过间隔件6分离。由此,可以增大法布里-珀罗干涉滤波器10与光检测器4的距离。其结果,抑制因施加于法布里-珀罗干涉滤波器10的驱动电压导致的光检测器4的检测信号中的串扰噪声。此外,在分光传感器1A中,在法布里-珀罗干涉滤波器10与底座21(接地电位)之间,形成电阻小于自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6及配线基板3到达光检测器4的任意的电流路径的电流路径(第2电流路径)。在本实施方式中,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6、第3绝缘层75、金属层74、接合垫91a及导线91到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。因此,自法布里-珀罗干涉滤波器10流向间隔件6的电流成分比光检测器4更容易流向底座21。由此,抑制因自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6及配线基板3流向光检测器4的电流成分导致的串扰噪声。通过以上,根据分光传感器1A,可有效地抑制光检测器4的检测信号中的串扰噪声。

另外,分光传感器1A具备导电性的连接构件(本实施方式中为导线91及接合垫91a),其以将自法布里-珀罗干涉滤波器10流向间隔件6的电流成分释放至底座21的方式,电连接配线基板3与底座21。根据该结构,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器10流向间隔件6的电流成分经由导电性的连接构件适当地释放至底座21。更具体而言,连接构件(导线91及接合垫91a)将沿配线基板3的主面3a的区域(本实施方式中为金属层74)与底座21电连接。并且,第2电流路径是自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6、沿主面3a的区域(金属层74)及连接构件(导线91及接合垫91a)到达底座21的路径。根据该结构,可以将以经由配线基板3流向光检测器4的电流成分经由连接构件(导线91及接合垫91a)适当地释放至底座21。

另外,配线基板3具有:第3绝缘层75,其具有作为主面3a的第1面75a及与第1面75a为相反侧的第2面75b;配线层31,其设置于第3绝缘层75的第1面75a侧,且安装有光检测器4;及金属层74,其设置于第3绝缘层75的第2面75b侧。根据该结构,可以通过第3绝缘层75确保光检测器4与金属层74之间的绝缘,且将以流向光检测器4的电流成分经由金属层74适当地释放至底座21。

另外,在第3绝缘层75形成有使金属层74的面74a露出的开口部75c。连接构件(导线91及接合垫91a)经由开口部75c连接于金属层74且连接于底座21。根据该结构,可以通过接合垫适当且容易地连接金属层74与底座21。另外,如本实施方式那样,可以通过将开口部75c(即,接合垫91a)尽可能地设置于配线基板3的外缘部(自方向D1观察的配线基板3的缘部)附近,从而缩短连接接合垫91a与底座21的导线91的长度,且易于避免导线91与其他的导线9的干涉。

[变形例]

在上述第1实施方式中,金属层74设置于第2绝缘层73的表面73a的整个表面,但也可以采用仅设置于第2绝缘层73的表面73a的一部分的金属层。例如,如图9及图10所示,也可以设置金属层74A~74D来取代金属层74。另外,在该情况下,在未设置金属层74A~74D的部分,在第2绝缘层73上直接设置第3金属层75。

图9(A)所示的2个金属层74A设置成自方向D1观察时,与配线基板3中设置有间隔件6的区域(换言之,间隔件6与配线基板3经由粘接树脂等相互接触的区域)重叠。作为一例,金属层74A对每一个间隔件6设置。具体而言,各金属层74A设置于自方向D1观察时包含设置有间隔件6的区域的矩形状的区域。在各金属层74A中不与间隔件6重叠的部分,设置有上述的开口部75c及开口部76a(参照图8),且设置有与金属层74A连接的接合垫91a。根据该结构,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6流向配线基板3的电流成分经由设置于间隔件6的正下方区域的金属层74A而适当地释放至底座21。更具体而言,可以通过设置于间隔件6的正下方区域的金属层74A可靠地捕捉自间隔件6的底面流向配线基板3的电流成分。其结果,可以将上述电流成分适当地引导至底座21。

图9(B)所示的金属层74B设置成自方向D1观察时,与设置有间隔件6的区域及光检测器4之间的任意的电流路径(本实施方式中为设置有间隔件6的区域与配线层31之间的任意的电流路径)重叠。即,金属层74B形成为具有自方向D1观察时,划分设置有间隔件6的区域与光检测器4之间的任意的电流路径的部分。作为一例,金属层74B以自方向D1观察时,对各间隔件6覆盖并隐藏包含配线层31的区域的方式形成。由此,可以通过金属层74B适当地捕捉以自设置有间隔件6的区域流向光检测器4的电流成分并将其释放至底座21。另外,此处作为一例,经由上述的开口部75c及开口部76a(参照图8)与金属层74B连接的接合垫91a设置于与金属层74B的两端对应的2个部位。

图10(A)所示的金属层74C设置于包含配线层31的矩形状的区域(此处为包含配线层31及电极垫33的区域)以外的区域。另外,在金属层74C与间隔件6不重叠的区域(此处作为一例为2个部位),设置有上述的开口部75c及开口部76a(参照图8),且设置有与金属层74C连接的接合垫91a。金属层74C与金属层74A同样,具有自方向D1观察时与配线基板3中设置有间隔件6的区域重叠的部分。另外,金属层74C金属层74B同样,具有自方向D1观察时划分自设置有间隔件6的区域朝向光检测器4的任意的电流路径的部分。因此,根据金属层74C,可以获得上述的金属层74A及金属层74B的两者的效果。

图10(B)所示的2个金属层74D以自方向D1观察时,划分设置有各间隔件6的区域与光检测器4之间的任意的电流路径的方式,沿各间隔件6的延伸方向(与间隔件6彼此相对的方向正交的方向)设置。与上述的开口部75c及开口部76a(参照图8)以及金属层74D连接的接合垫91a设置于各金属层74D的端部。通过这种2个金属层74D,也可以获得与上述的金属层74B同样的效果。

另外,通过金属层74A~74D获得的上述的效果也可以通过设置于第2绝缘层73的表面73a的整个表面的金属层74同样地获得。另一方面,金属层74A~74D以自方向D1观察时,不与光检测器4重叠的方式设置。更具体而言,金属层74A~74D以自方向D1观察,不和与光检测器4电连接的配线层31重叠的方式设置。在该结构中,配线层31与金属层74A~74D不具有方向D1上相互相对的部分。即,金属层74A~74D以使得配线层31与金属层74A~74D不隔着第3绝缘层75接近的方式形成。由此,可以适当地抑制配线层31中产生的寄生电容,且可以抑制寄生电容对光检测器4的影响。其结果,可以抑制因这种寄生电容导致的光检测器4的检测信号的响应速度降低。

另外,图9(B)所示的金属层74B及图10(B)所示的金属层74D自方向D1观察时不与间隔件6重叠。因此,自间隔件6的底面流向配线基板3的电流成分的一部分可能在间隔件6的正下方区域,在第2绝缘层73及第3绝缘层75内移动而流向硅层72。因此,为了提高串扰噪声的降低效果,可以通过在位于金属层74B、74D与硅层72之间的第2绝缘层73的一部分设置开口,而使金属层74B、74D的一部分接触于硅层72。由此,如上所述,即使电流成分的一部分流向硅层72,也可以使该电流成分的一部分自硅层72与金属层74B、74D的接触部分适当地释放至金属层74B、74C。其结果,可适当地抑制自法布里-珀罗干涉滤波器10流向光检测器4的电流成分,而可以更有效地抑制光检测器4的检测信号中的串扰噪声。

[第2实施方式]

如图11及图12所示,分光传感器1B与分光传感器1A的不同点在于:具备配线基板3B来取代配线基板3,具备导电性树脂材料92来取代导线91及接合垫91a。配线基板3B与配线基板3的不同点在于:具备第3绝缘层75B及钝化膜76B来取代第3绝缘层75及钝化膜76。金属层74以覆盖自方向D1观察的配线基板3B的缘部的方式设置。即,金属层74至少设置于配线基板3B的缘部。另外,金属层74中的设置于配线基板3B的缘部的部分露出至外部。在本实施方式中,作为一例,通过去除第3绝缘层75B的缘部的一部分形成开口部81(缺口),且通过去除钝化膜76B的缘部的一部分形成与开口部81连接的开口部82(缺口)。通过这种形成包含开口部81及开口部82的开口部80,而使金属层74的一部分露出至外部。在分光传感器1B中,通过导电性树脂材料92,将开口部80中露出的金属层74的一部分与底座21的内表面21a电连接。导电性树脂材料92以覆盖配线基板3B的缘部的方式设置,并与金属层74的一部分及底座21的内表面21a的两者接触。导电性树脂材料92为例如导电性银浆、导电性碳浆等。

在本实施方式中,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6、第3绝缘层75B、金属层74及导电性树脂材料92到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。根据分光传感器1B,可以通过以覆盖配线基板3B的缘部的方式设置导电性树脂材料92,而适当且容易地连接金属层74与底座21。

另外,在分光传感器1B中,与分光传感器1A同样,也可以采用仅设置于第2绝缘层73的表面73a的一部分的金属层,来取代金属层74。例如,如图13及图14所示,也可以设置金属层74E~74H来取代金属层74。

图13(A)所示的2个金属层74E具备与上述的金属层74A类似的结构。即,各金属层74E以自方向D1观察时与配线基板3中设置有各间隔件6的区域重叠的方式设置。各金属层74E延伸至配线基板3B的缘部(此处为角部),且在该角部形成有开口部80。在该开口部80中,各金属层74E的面74a的一部分露出。如此,以覆盖露出的面74a的方式设置导电性树脂材料92。根据该结构,与金属层74A同样,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6流向配线基板3的电流成分经由设置于间隔件6的正下方区域的金属层74E适当地释放至底座21。更具体而言,可以通过设置于间隔件6的正下方区域的金属层74E可靠地捕捉自间隔件6的底面流向配线基板3的电流成分。其结果,可以将上述电流成分适当地引导至底座21。

图13(B)所示的金属层74F具备与上述的金属层74B类似的结构。即,金属层74F以自方向D1观察时与设置有间隔件6的区域及光检测器4之间的任意的电流路径重叠的方式设置。由此,可以通过金属层74F适当地捕捉以自设置有间隔件6的区域流向光检测器4的电流成分并将其释放至底座21。另外,此处,作为一例,在配线基板3B的2个角的各个形成有开口部80,且在各开口部80中,金属层74F的面74a的一部分露出。如此,以覆盖露出的面74a的方式设置导电性树脂材料92。

图13(C)所示的金属层74G具备与上述的金属层74C类似的结构。即,金属层74G设置于包含配线层31的矩形状的区域(此处为包含配线层31及电极垫33的区域)以外的区域。另外,在金属层74C与间隔件6不重叠的区域(此处,作为一例为配线基板3B的2个角部),形成有开口部80,在各开口部80中,金属层74G的面74a的一部分露出。如此,以覆盖露出的面74a的方式设置导电性树脂材料92。根据这种金属层74G,获得上述的金属层74E及金属层74F的两者的效果。

图13(D)所示的2个金属层74H具备与上述的金属层74D类似的结构。即,金属层74H以自方向D1观察时,划分设置有各间隔件6的区域与光检测器4之间的任意的电流路径的方式,沿各间隔件6的延伸方向(与间隔件6彼此相对的方向正交的方向)设置。在各金属层74H的端部(配线基板3B的缘部)形成有开口部80,在各开口部80中,金属层74H的面74a的一部分露出。如此,以覆盖露出的面74a的方式设置导电性树脂材料92。通过这样的2个金属层74H,也可以获得与上述的金属层74E同样的效果。

另外,金属层74E~74H与金属层74A~74D同样,以自方向D1观察时,不与配线层31重叠的方式设置。由此,可以适当地抑制配线层31中产生的寄生电容。其结果,可以抑制因这种寄生电容导致的光检测器4的检测信号的响应速度降低。另外,与使用上述的金属层74B或金属层74D的情况同样,在使用金属层74F或金属层74H的情况下,为提高降低串扰噪声的效果,也可以通过在位于金属层74F、74H与硅层72之间的第2绝缘层73的一部分设置开口,而使金属层74F、74H的一部分与硅层72接触。

[第3实施方式]

如图15及图16所示,分光传感器1C与分光传感器100的不同点在于:还具备连接构件(导线91及接合垫91b),来取代配线基板110而具备配线基板3C,。配线基板3C与配线基板110的不同点在于具备设置于第2绝缘层73与间隔件6之间的金属层74I。在本实施方式中,作为一例,金属层74I形成于自方向D1观察时包含间隔件6且比间隔件6大一圈的区域。然而,金属层74I也可以形成为与间隔件6的底面(与配线基板3C相对的面)大致相同的大小。金属层74I例如与配线层31同样,由包含Cr-Pt-Au的层叠膜形成。然而,金属层74I也可以由上述以外的材料形成,也可以由例如Al、Au等的单层膜、或Ti-Pt-Au、Ti-Ni-Au、Cr-Au等的层叠膜形成。

在分光传感器1C中,在金属层74I中未配置间隔件6的部分设置有接合垫91b。并且,通过导线91将接合垫91b与底座21的内表面21a电连接。在本实施方式中,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6、金属层74I、接合垫91b及导线91到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。根据该结构,可以使自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6流向配线基板3C的电流成分自设置于间隔件6的正下方区域的金属层74I适当地释放至底座21。更具体而言,可以通过设置于间隔件6的正下方区域的金属层74I可靠地捕捉自间隔件6的底面流向配线基板3C的电流成分。其结果,可以将上述电流成分适当地引导至底座21。另外,可以通过将用于使电流成分释放至底座21的金属层74I设置于与配线层31相同的层(第2绝缘层73的表面73a上),而使配线基板3C的制造工序简化。具体而言,与上述的分光传感器1A、1B相比,将工序简化为能省略形成金属层74及第3绝缘层75、75B的部分的工序。

[第4实施方式]

如图17及图18所示,分光传感器1D具备具有与配线基板110同样的结构的配线基板3D。另一方面,分光传感器1D具备具有用于引线接合的区域(设置接合垫91c所需的区域)的间隔件6A。在本实施方式中,作为一例,上述区域是支撑法布里-珀罗干涉滤波器10的间隔件6A的上表面6a中自方向D1观察时不与法布里-珀罗干涉滤波器10重叠的部分。在上述区域设置有接合垫91c。并且,通过导线91将接合垫91c与底座21的内表面21a电连接。即,分光传感器1D具备将间隔件6A的上表面6a与底座21的内表面21a电连接的连接构件(接合垫91c及导线91)。在本实施方式中,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6A、接合垫91c及导线91到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。因此,根据该结构,在自法布里-珀罗干涉滤波器10流向间隔件6A的电流成分到达配线基板3D之前,可以使该电流成分自间隔件6A适当地释放至底座21。另外,在本实施方式中,接合垫91c设置于间隔件6A的上表面6a,但接合垫91c也可以设置于除此以外的部位(例如间隔件6A的侧面)。即,也可以将除间隔件6A的上表面6a以外的部分(例如侧面)与底座21电连接。另外,间隔件6A的一部分(例如侧面)与底座21也可以通过与上述的导电性树脂材料92同样的连接构件连接,来取代接合垫及导线。

[第5实施方式]

如图19及图20所示,分光传感器1E与分光传感器1D的不同点在于:还具备配置于间隔件6A的上表面6a的金属膜93,且将接合垫91c设置于金属膜93上。在分光传感器1E中,将金属膜93配置于间隔件6A的上表面6a与法布里-珀罗干涉滤波器10之间。金属膜93具有自方向D1观察时不与法布里-珀罗干涉滤波器10重叠的部分,且在该部分设置有接合垫91c。金属膜93通过将例如金属材料(例如Au等)的单层膜、或Ti-Pt-Au、Ti-Ni-Au、Cr-Au等的层叠膜以蒸镀或溅镀等成膜,而成膜于上表面6a。连接构件(接合垫91c及导线91)经由金属膜93电连接间隔件6A与底座21的内表面21a。在本实施方式中,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由金属膜93、接合垫91c及导线91到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。因此,根据该结构,在自法布里-珀罗干涉滤波器10朝向间隔件6A的电流成分到达间隔件6A之前,可以使该电流成分自金属膜93适当地释放至底座21。另外,也可以在间隔件6A的侧面设置金属膜93,并以连接构件(接合垫及导线、或导电性树脂材料)电连接该金属膜93与底座21的内表面21a。在该情况下,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6A、金属膜93及连接构件到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。

[第6实施方式]

如图21所示,分光传感器1F与分光传感器100的不同点在于具备配线基板3F来取代配线基板110。配线基板3F与配线基板110的不同点在于:去除第1绝缘层71、及硅层72(第2层)的与第2绝缘层73(第1层)为相反侧的面经由包含导电性树脂的粘接层77(连接构件)与底座21的内表面21a接触。即,配线基板3F具有:第2绝缘层73,其具有作为主面3a的表面73a(第1面)及与表面73a为相反侧的背面73b(第2面);及硅层72,其设置于第2绝缘层73的背面73b侧。粘接层77配置于硅层72的与第2绝缘层73为相反侧的面及底座21的内表面21a之间,将硅层72的与第2绝缘层73为相反侧的面及底座21的内表面21a电连接。

图22是表示分光传感器1F的等效电路的图。根据该等效电路及上述的电阻间的关系可知自间隔件6经由第2绝缘层73及硅层72朝向底座21的电流路径的电阻小于自间隔件6经由第2绝缘层73及硅层72的至少一个朝向光检测器4的电流路径的电阻。即,沿图22所示的箭头的方向的电流路径相当于上述第2电流路径。具体而言,在分光传感器1F中,自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6、第2绝缘层73、硅层72及粘接层77到达底座21的电流路径相当于上述第2电流路径。根据该结构,可以通过使自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件6流入至配线基板3F的电流成分经由配线基板3F的内部(第2绝缘层73及硅层72)而适当地释放至底座21。

另外,在上述实施方式中,第1层为包含硅热氧化膜的第2绝缘层73,第2层为包含硅的硅层72,但第1层及第2层是只要使上述的关系性(即,“自间隔件6经由第1层及第2层朝向底座21的电流路径的电阻小于自间隔件6经由第1层及第2层的至少一个朝向光检测器4的电流路径的电阻”的关系性)成立即可,第1层及第2层的材料不限定于上述例。另外,第1层或第2层也可以为将多层组化的层。即,可以在第1层或第2层的中包含多层(例如由多种不同的材料形成的层)。

图23是表示实施例(分光传感器1F)及比较例(分光传感器100)中的串扰噪声的测量结果的图。在该测量中,在对法布里-珀罗干涉滤波器10的光透过区域10a持续入射特定的波长的光的状态下,通过在某时间(此处为测量开始起0.0002秒后的时间),将施加于第1电极42与第3电极44的驱动电压自0V变更为可透过上述特定的波长的光的电压而进行。其结果,在比较例中,产生1.5V左右的大小的串扰噪声,相对于此,在实施例中,可以将串扰噪声抑制为0.2V左右的大小。这种串扰噪声降低效果被认为可通过在法布里-珀罗干涉滤波器10与底座21之间,形成电阻小于自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件及配线基板到达光检测器4的任意的第1电流路径的第2电流路径(即,通过将自法布里-珀罗干涉滤波器10经由间隔件朝向配线基板的电流成分引导至底座21而非光检测器4)而获得。因此,在与分光传感器1F同样地形成有第2电流路径(即,将来自法布里-珀罗干涉滤波器10的电流成分积极地释放至底座21的路径)的分光传感器1A~1E中,也被认为可获得同样的串扰噪声降低效果。

以上,已对本公开的若干实施方式进行说明,但本公开并不限定于上述实施方式。上述的一个实施方式或变形例中的一部分构成可以任意地应用于其他的实施方式或变形例中的结构。例如,为尽可能地缩小自法布里-珀罗干涉滤波器10朝向光检测器4的电流成分来提高串扰噪声降低效果,也可以适当组合上述的若干实施方式。例如,也可以组合将沿配线基板的主面3a的区域(金属层74、74A~74I)与底座21电连接的结构(例如,第1~第3实施方式中的任一个)与将间隔件6A与底座21电连接的结构(例如第4或第5实施方式)。如此,可以通过组合多个构成而多段地设置用于使来自法布里-珀罗干涉滤波器10的电流成分释放至底座21的电流路径(电阻小于自法布里-珀罗干涉滤波器10朝向光检测器4的电流路径的路径)。其结果,能尽可能地缩小对光传感器4造成影响的电流成分,从而能够更有效地抑制串扰噪声。

另外,在上述实施方式中,利用底座21作为连接于接地电位的接地部(来自法布里-珀罗干涉滤波器10的电流成分的引导端),但也可以利用底座21以外的构件作为接地部。例如,在第1实施方式中,导线91也可以与连接于接地电位的引线接脚8A直接连接。在该情况下,引线接脚8A作为接地部发挥功能。

另外,在上述实施方式中,使用具有用于安装光检测器4及温度补偿用元件5的配线构造(配线层31、32等)的配线基板,但也可以使用不具有如上所述的配线构造的基板(安装基板)来取代配线基板。在使用这种基板的情况下,对光检测器4或温度补偿用元件5的电连接也可以通过例如直接连接光检测器4或温度补偿用元件5与导线9而实现。另外,在该情况下,光检测器4或温度补偿用元件5也可以经由例如薄板状构件配置于基板上。

符号说明

1A、1B、1C、1D、1E、1F……分光传感器(光检测装置);21……底座(接地部);3、3B、3C、3D、3F……配线基板(安装基板);3a……主面;4……光检测器;6、6A……间隔件(支撑构件);10……法布里-珀罗干涉滤波器;55……第1镜部;56……第2镜部;72……硅层(第2层);73……第2绝缘层(第1层);74、74A、74B、74C、74D、74E、74F、74G、74H、74I……金属层;74a……面;75、75B……第3绝缘层(绝缘层);75a……第1面;75b……第2面;75c……开口部;77……粘接层(粘接构件);91……导线(连接构件);91a、91b、91c……接合垫;92……导电性树脂材料(连接构件);93……金属膜;S……空隙。

相关技术
  • 光检测装置和光检测装置的制造方法
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