JPH02208970A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイメージセンサの構成に関する。なお本明細書
では、発明の効果がもっとも大きく期待できるリニアイ
メージセンサ若しくはラインセンサを例に取り上げて記
述する。

〔従来の技術〕

イメージセンサ素子の構成は第２図に示したように、−
船釣にはガラス質（石英ガラス、ホウケイ酸ガラスなど
）の基板（１０）のいずれか一方の表面に受光素子（１
１）が形成されている。この受光素子への光の入り方に
よって２種類の方式が考えられている。すなわち、第３
図に示したように直接受光素子（１１）に光が入る方式
（以下、トップタイプと記す）及び、第４図のように光
が基板材’Ｅｊ（１０）を通過して受光素子（１１）に
入る方式（以下、ボトムタイプと記す）である。

しかし、トップタイプにおいては素子及び接続部の保護
のために、平面性の良いガラス性のフタを封着する必要
があり、耐湿信頼性、コスト、作業性の面などで不利で
ある。したがって、本明細書においては従来例としてボ
トムタイプを代表に取り上げる。

従来のイメージセンサの主な構造は、第５図に示したよ
うに、導体パターン（１２）が設けられた入射光を透過
する透明な絶縁物基板（１３）の表面にイメージセンサ
素子（１４）が接着剤（１５）等によって固定され、ア
ルミニウムまたは金のワイヤー（１６）でイメージセン
サと基板が接続されている。さらに、このイメージセン
サ素子及びワイヤーの保護のために有機高分子材料（１
７）が素子表面及びワイヤーにボッティングされている
。（この際、有機高分子材料は初期的に液状であること
がほとんどであるため、ボッティング時の流れ出し防止
のためにダムとなる構造物（１８）を基板上に設けてお
く必要がある。さらに、イメージセンサ駆動回路、プリ
アンプ回路などの形成されたプリント基板をコネクタで
接続している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来技術においては、以下に記するような問題
点が認められる。

（１）基板の材質が制約される。

・入射光の透過率 ・膨張係数、ヤング率：イメージセンサ素子基板との釣
り合い（応力発生防止） （２）接着剤の要求特性が厳しい ・熱応力の緩和が必要 ・接着信頼性 ・屈折率：複数の素子をつなぎ合わせて使用する場合そ
のつなぎ部の光学的連続性が必要（３）イメージセンサ
駆動回路、プリアンプ回路が別に必要になる。

・透明な絶縁基板上への素子実装が困難・接続点が２か
所あるため信頼性が不安（４）モールド流れ防止用のダ
ムとなる構造物及びその付加工程が必要になる。

本発明は、この様な問題点を解決するもので、その目的
とするところは、 ■構成部品が少なく、アッセンブル工程が簡略化できる
。

■構造が単純で、薄型化できる。

■絶縁物基板等の使用材料の自由度が大きい。

■センサ素子にかかる応力が小さくでき、複数のチップ
をつなぎ合わせたような大型のものにも適用可能 ■接続点が１か所であるため信頼性向上というようなイ
メージセンサを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のイメージセンサは表面の一部または全部が絶縁
物で被われその絶縁物表面に導体パターンを有する金属
基板、及びイメージセンサ素子が、片面に接着剤層若し
くは粘着剤層を有するプラスチックフィルムの当該接着
若しくは粘着面に固定され、この当該導体パターンと当
該イメージセンサが電気的に接続されていることを特徴
とし、かつ上記の金属基板にイメージセンサを取り囲め
る大きさの穴が設けられ、イメージセンサ素子がこの穴
の中に位置していることを特徴とする、さらに上記のイ
メージセンサ及び電気的接続部が、少なくとも一種類以
上の有機高分子材料でおおわれていることを特徴とする
。

なお本発明で用いられる金属基板は材料を問わず選択で
きるが、機械的強度、熱的特性（線膨張係数など）、比
重、穴加工等の面などを考慮するとアルミニウムが最も
望ましく、この金属基板に設けられる穴の形状は、特許
請求の範囲に述べられた要件さえ満たしていれば、特に
制約はない。

また、金属基板表面の一部または全部をおおう絶縁物と
しては、周知の絶縁材料であればその種類を問わず、そ
の形成方法、及びその表面の導体パターンの形成方法も
問わない。更に本発明で用いられるプラスチックフィル
ム材料およびそれが有する接着剤若しくは粘着剤、およ
びこのイメージセンサ及び電気的接続部をおおう有機高
分子材料（この材料中に有機物以外のフィラーや粒子が
含まれていてもよい）の材質は、この光学的な特性（光
線透過率、屈折率等）、物理的特性（耐熱性、熱膨張係
数、ヤング率等）、耐候性、耐蝕性等が、適用されるイ
メージセンサの仕様を満たせるものであればその種類、
組み合わせに制約を受けない。

以下、実施例にしたがって本発明をさらに詳しく説明す
る。

〔実　施　例−１〕 本発明をボトム方式の密芒型イメージセンサに適用した
。その構造は第１図（ａ）および（ｂ）に示したような
ものである。すなわち、金属基板（１）として、アルミ
ニウム基板を用い、その表面にアルマイト処理を施して
絶縁物膜（１′）を形成し、更にその表面に周知のアデ
ィティブ法によって導体パターン（４）を形成し、更に
ラインセンサ素子（２）を取り囲める大きさの穴（３）
を設けた。絶縁物基板およびラインセンサ索子の固定用
の材料として表面にシリコーン系の粘着剤（５）が塗布
されたポリエステル系（ＰＥＴ−ポリエチレンテレフタ
レート）のフィルム（６）を用い、この表面にラインセ
ンサ用素子および上記の金属基板を粘着固定した。アル
ミニウムワイヤー（７）でラインセンサ素子と絶縁物基
板を接続し、導通をとった後、有機高分子材料（８）と
して付加重合タイプのシリコーン樹脂によってラインセ
ンサ素子及び接続部の保護を行った。本実施例によって
形成されたラインセンサは、従来のもと比較して、 （１）主な部品点数２２分の１（４点が２点）（２）実
装工程数　：２分の１（６が３）（３）サイクルタイム
２３分の１ （４，５日が１．５日） （４）モジュール厚さ２２分の１ （７龍が３．　５ｍ１） というような特徴が上げられ、トータルコスト面で、ま
た製品設計面で大きなメリットが得られた。

なお、以下の実施例においても同様のメリットが得られ
た。

〔実　施　例−２〕 本発明を、２本のセンサチップをつないだ大型のボトム
タイプのラインセンサに用いた。その構造は実施例−１
と同様である。金属基板の材料として、アルミニウム板
を用い、その表面には導体パターンが形成されたポリイ
ミドテープを接着した。金属基板およびラインセンサ素
子の固定は住友スリーエム製の粘着剤付き耐熱カブトー
ンテープを用いた。

〔実　施　例−３〕 本発明を２本のセンサチップをつないだ大型のボトムタ
イプのラインセンサに用いた。その構造は実施例−１と
ほぼ類似であるが、２本のセンサ素子のつなぎ部に紫外
線硬化型のアクリル系接着剤を充填して光学的−様性を
確保した。さらに、ラインセンサ素子および接続部の保
護のための有機高分子材料として、紫外線硬化型のウレ
タン変性のアクリル樹脂を用いた。

〔実　施　例−４〕 実施例−１において、金属基板およびラインセンサ素子
の固定用の材料として、表面にエポキシ系の接着剤が塗
布されたポリエーテルサルフオン（ＰＥＳ）フィルムを
用いた。

〔実　施　例−５〕 実施例−３において、金属基板およびラインセンサ素子
の固定用の材料として、つなぎ部に充填したものと同一
の紫外線硬化型のアクリル系接着剤が表面に塗布された
ポリエーテルサルフオン（ＰＥＳ）フィルムを用いた。

〔実　施　例−６〕 実施例−２に準じたものを、縮小光学系のＣＯＤイメー
ジセンサに適用した。

〔実　施　例−７〕 実施例−１に準じたものを、３本のセンサ素子からなる
大型イメージセンサに適用した。なお、これらのセンサ
素子は機械的にはつながずにロボットによって精度良く
並べた。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、■部品点数の削
減 ■実装工程の削減と納期短縮 ■センサ素子への応力緩和および接続点の減少による信
頼性向上 ■使用できる材料の組み合わせの範囲拡大■モジュール
の薄型化可能 といった効果がイメージセンサにもたらされる。

また、本明細書では、ボトムタイプのリニアイメージセ
ンサおよびラインセンサのみについて説明してきたが、
トップタイプのもの、さらにはエリアイメージセンサな
どの他のイメージセンサにも適用可能で、同様な効果も
期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の代表的な構造を示
す断面図および平面図である。 第２図は、ラインセンサ素子の構成の概略を示す斜視図
である。 第３図は、トップタイプの方式の概念を示す断面図であ
る。 第４図は、ボトムタイプ方式の概念を示す断面図である
。 第５図は、従来のボトムタイプのイメージセンサの構造
を示す断面図である。 １　壷 １′　・ ２　拳 ３ゆ ４　φ ｅ ６・ ７拳 ８・ ９番 １０・ １１・ １２・ １３・ １４・ １５・ １６・ １７拳 金属基板 絶縁物膜 ラインセンサ素子 穴 導体パターン 粘着剤（または、接着剤） フィルム ワイヤー 有機高分子材料 紫外線硬化型接着剤付き石英棒 基板 受光素子 導体パターン 透明な絶縁物基板 イメージセンサ素子 接着剤 ワイヤー 有機高分子材料 ダムとなる構造物 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面の一部または全部が絶縁物で被われその絶縁
   物表面に導体パターンを有する金属基板、及びイメージ
   センサ素子が、片面に接着剤層若しくは粘着剤層を有す
   るプラスチックフィルムの当該接着若しくは粘着面に固
   定され、当該導体パターンと当該イメージセンサ素子が
   電気的に接続されていることを特徴とするイメージセン
   サ。
2. （２）上記の金属基板にイメージセンサを取り囲める大
   きさの穴が設けられ、イメージセンサ素子がこの穴の中
   に位置していることを特徴とする請求項１記載のイメー
   ジセンサ。
3. （３）上記のイメージセンサ及び電気的接続部が、少な
   くとも一種類以上の有機高分子材料でおおわれているこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載のイメージ
   センサ。