JPH04207255A - イメージセンサー及びイメージセンサユニット - Google Patents

イメージセンサー及びイメージセンサユニット

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JPH04207255A
JPH04207255A JP2332431A JP33243190A JPH04207255A JP H04207255 A JPH04207255 A JP H04207255A JP 2332431 A JP2332431 A JP 2332431A JP 33243190 A JP33243190 A JP 33243190A JP H04207255 A JPH04207255 A JP H04207255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
light
conductor layer
circuit conductor
transmitting substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2332431A
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English (en)
Inventor
Tetsuro Nakamura
哲朗 中村
Eiichiro Tanaka
栄一郎 田中
Shinji Fujiwara
藤原 愼司
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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 本発明は光学画像を電気信号に変換するイメージセンサ
−及びイメージセンサユニットに関するものであ4 従来の技術 従来 イメージセンサ−は 第3図に於て導体配線を形
成した基板上に 受光素子32を含む半導体素子を導電
性接着剤により固定し 半導体の電極39と回路導体層
32とをワイヤーボンド法により金やアルミニウムなど
の金属細線で接続しさら凶 その上から透明なモールド
樹脂によって封止する構造をとっていた また 上記従来のイメージセンサ−を用いたイメージセ
ンサ−ユニットにおいて(よ イメージセンサ−と、L
EDアレイ35 (光源)及び集束性ロッドレンズ34
とを、各々ホルダーに組立 調整しなければならなかっ
な 発明が解決しようとする課題 上記従来の構成では ワイヤーボンド等複雑な工程が必
要な上に イメージセンサ−ユニットを作る上で、集束
性ロッドレンズをイメージセンサ−に位置調整して組み
込む必要があり、かつレンズの共役長のために寸法が大
きくなってしまうという課題があっな 課題を解決するための手段 上記課題を解決するために 本発明は 表面上に回路導
体層を形成した透光性基板に 光硬化型絶縁樹脂を介し
て受光素子を有する半導体素子とを、フェイスダウンで
その素子上に形成された取り出し電極が上記回路導体層
に当接するように実装することによりイメージセンサ−
を作成すもここに於て、第一の発明は 上記透光性基板
の厚みが25μm〜200μmを有するものをものを用
いも また第二の発明(よ 上記透光性基板の透過率がλ>3
50nmで65%以上 λ>500nmで85%以上を
有するものを用いも また第三の発明ζ瓜 上記透光性基板の加熱収縮率が0
.01%〜0.4%(180肱 3hr)を有するもの
を用いも また第四の発明tヨ  上記透光性基板の線膨張係数が
4.  Ox 10−6〜7.  Ox 10−5cm
/ am/℃を有するものを用いも また第五の発明り友  上記イメージセンサ−を用いて
、上記透光性基板の受光素子を有する半導体素子が実装
されている側より照明を当て、他方表面を原稿密着面と
して、レンズなしで原稿を読み取ることができるイメー
ジセンサ−ユニットを作成するものであも 作用 第1の発明:よ 透光性基板の厚みが25μm〜200
μmのものを用いることにより照明光及び原稿からの光
情報の伝達効率の向上を見いだしたものであム 第2の発明において+1  透光性基板の透過率力丈λ
〉350μmで65%以上 λ〉500μmで85%以
上のものを用いることにより効率よく透光性基板を通し
て、紫外線を光硬化型絶縁樹脂に照射したり、照明光や
原稿からの光情報を効率よく導くことを見いだしたもの
であム 第3の発明において(よ 透光性基板の加熱収縮率が0
.01%〜0.4%(180℃、3hr)のものを用い
ることにより、半導体素子の実装後の位置精度及び実装
の信頼性(特に高温高湿試験に対する)の向上を実現す
ることを見いだしたものであ4 第4の発明においては 透光性基板の熱膨張係数が4.
 0X10−6〜7.  Ox10−5cm/cm/℃
のものを用いることにより、回路導体層と透光性基板の
密着性を良くし かつ実装の信頼性(特に熱衝撃試験に
対する)の向上を見いだしたものである。
第五の発明において1よ 第一の発明におけるイメージ
センサ−を用いて、透光性基板を通して、半導体素子が
実装されている側から照明光を入射し 他方面を原稿密
着面として原稿に光を当て、原稿からの光情報を、透光
性基板を通してレンズを使うことなく直接受光素子へ導
いて、原稿を読み取るイメージセンサ−ユニットを見い
だしたものである。この時、透光性基板の厚みは25μ
m〜200μmと充分に薄いのてミ はとんど光のクロ
ストークなく高解像度で読み取ることができも実施例 以下、本発明におけるイメージセンサ−及びイメージセ
ンサ−ユニットの構成を図面を用いて説明すも 第1図(a)、(b)i;L  本発明の実施例におけ
るイメージセンサ−の正面断面図と側面断面図を示した
ものである。 11は透光性基板、12は透光性基板の
表面上に形成された回路導体層 13は半導体素子とし
て用いたイメージセンサ−チップ、14は半導体イメー
ジセンサ−チップ13に設けらレテいる電&  15は
半導体イメージセンサ−チップ13を、透光性基板11
へ実装するための透明光硬化型絶縁樹脂16は半導体イ
メージセンサ−チップ13を保護するための保護服I7
は半導体イメージセンサ−チップ13に設けられている
受光素子である。
以上のように構成されるイメージセンサ−の製造方法を
説明すも 先ず半導体プロセスを用いて単結晶シリコン基板(ウェ
ハ)上へ フォトトランジスタ又はフォトダイオード等
の受光素子17とCCDやM OS。
バイポーラIC等のアクセス回路(図示せず)を設けた
ものを作る。各電極14につぃ゛ては 2層AI配線の
プロセスを用しく スパッタリング方法により数μm程
度ウェハ表面より突出した構造になっていも その後こ
のウェハを高精度ダイシング技術により切断し 半導体
イメージセンサ−チップ13を作4 次にポリエーテル
サルフ、オン(PES)、ポリエチレンテレフタレート
(PET)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)
等の透光性基板11上に 銅等の金属を、蒸着法または
スパッタリング法を用いて形成L 後にフォトリソ法に
よって回路導体層12を形成してもよ(℃ この透光性
基板11の所定の位置へ アクリレート系の透明光硬化
型絶縁樹脂15をスタンピング法やスクリーン印刷法等
で所定量塗布し その上に半導体イメージセンサ−チッ
プ13を電極14が所定の回路導体層12に電接するよ
うにフェイスダウンで配置すム その後、この半導体イ
メージセンサ−チップ13の上方から圧力を加えなが収
 透明光硬化型絶縁樹脂15に透光性基板11を通して
紫外線照射をし 硬化させ、実装を完了す4 さらにそ
の上からシリコーン等の樹脂をデイスペンサー等で塗布
し 保護層16を形成すも このイメージセンサ−についてζ友 透光性基板11及
び透明光硬化型絶縁樹脂工5を通して光情報を受光素子
17が検知し これを電気信号に変換するようになって
いる。
光硬化型透明絶縁樹脂としてIt  ウレタンアクリレ
ート慕 あるいはエポキシアクリレート系紫外線硬化樹
脂が接着法 光感度の点から好適であム 第2図は 本発明の実施例におけるイメージセンサ−ユ
ニットの側面断面図を示したものであム21は透光性基
板22は透光性基板の表面上に形成された回路導体層2
3は半導体素子として用いたイメージセンサ−チップ、
24は半導体イメージセンサ−チップ23に設けられて
いる電極25は半導体イメージセンサ−チップ23を、
透光性基板21へ実装するための透明光硬化型絶縁樹脂
26は半導体イメージセンサ−チップ23を保護するた
めの透明保護層、27は半導体イメージセンサ−チップ
23に設けられている受光素子、29は照明に用いる光
源(LEDアレイ)、28は透光性基板21の裏面に密
着して配置される読み取るべき原稿であム以下、本発明
の実施例について説明すも実施例1 上記第1図の構成のイメージセンサ−を作成する際の紫
外線光硬化絶縁樹脂として、メタクリロイル基(CI(
2−C(C1(3)CO−)をもつポリエーテルウレタ
ンアクリレートを光重合性オリゴマーとして用(\希釈
剤として用いる反応性モノマーとしてはメタクリレート
モノマーを主成分とした樹脂を用い九透光性基板にはボ
リアリレートフィルムを用I、\スッパッタリング法及
びフォトリソ法により回路導体層を形成した 半導体イメージセンサチップをボリアリレートフィルム
に実装する際1:、このフィルムを通して紫外線(λ=
365nm)を光硬化型絶縁樹脂に照射するので、フィ
ルムの透過率をλ>350nmで65%以上とし また
このフィルムを通して原稿からの光を受光素子で読み取
るので、 λ〉500nmで85%とし池 これにより
、効率よく紫外線を光硬化型絶縁樹脂に照射することが
でき、生産性の向上を実現できると共&ミ 原稿面の照
射も効率よくでき、光源(LEDアレイ)のコストダウ
ンにも効果があっち このイメージセンサ−の実装の信頼性に重要なパラメー
ターには 光硬化型絶縁樹脂や透光性基板等の諸物性値
及び実装方法がある力丈 そのなかでも透光性基板に使
用したボリアリレートの物性値が一番大きく効いている
。信頼性試験に(よ 高温高温 高温 低温及び熱衝撃
試験等がある力丈その中でも高温高温、熱衝撃が重要で
ある。ボリアリレートフィルムの加熱収縮率を0.01
%〜0.4%(180”C,3h r )にすることに
より、高温高温(85℃、、  85%)の信頼性試験
において、光硬化型絶縁樹脂とボリアリレートフィルム
間の剥離がなくなり、実装の信頼性が飛躍的に向上しな
 また ボリアリレートフィルムの線膨張係数を4. 
 Ox 10−’6〜7.  Ox 10−5cm/ 
cm/℃とすることにより、熱衝撃(−40℃〜+85
℃)の信頼性試験において、光硬化型絶縁樹脂とボリア
リレートフィルム間の剥離がなくなり、実装の信頼性の
向上を実現できf。
実施例2 上記第2図の構成のイメージセンサ−については 上記
第1図のイメージセンサ−において受光素子を半導体イ
メージセンサ−チップの一端側に配置させたものを用い
て、透光性基板の裏面を原稿密着面とし 上方からLE
Dアレイにより透明保護服 透明光硬化型絶縁樹脂及び
透光性基板を透して原稿を照明し 原稿からの光情報を
透光性基板及び透明光硬化型絶縁樹脂を透して受光素子
へ導き、原稿の情報を読み取るものである。
このとき、透光性基板として厚み25μm〜200μm
程度の薄いボリアリレートフィルムを使用し 原稿から
の光情報をレンズ系なしに光のクロストークなく高分解
能で読み取ることができる(MTF値50%(41p/
mm))と同時にイメージセンサ−ユニット自身のサイ
ズを飛躍的に小さくすることができた また 従来のレンズ系を使うより光の伝送率が2〜3倍
程度になり、光源(LEDアレイ)のコスト低減にも寄
与しk な耘 ここで用いた半導体イメージセンサ−チップはフ
ォトトランジスターを受光素子とし 走査回路にサイリ
スター駆動型のバイポーラトランジスター素子を配列し
たチップを用いた発明の効果 以上のように本発明によれば 半導体イメージセンサ−
素子を金属細線による配線(ワイヤーボンド)作業を行
わず、また 半導体素子においてもバンプ電極を形成す
ることなく、回路導体層を設けた透光性基板に実装し 
しかも安価なイメージセンサ−を提供することができる
さらに本発明のイメージセンサ−ユニットにおいて(よ
 非常にシンプルでコンパクト、かつ低コストで原稿を
読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)は本発明の第1の実施例の正面断
面図と側面断面@ 第2図は本発明の第2の実施例の側
面断面図 第3図は従来例の断面図である。 11・・・透光性基板、 12・・・回路導体層13・
・・半導体イメージセンサーヂッズ 14・・・電極 
15・・・透明光硬化型絶縁樹脂116・・・保護# 
17・・・受光素子、 21・・・透光性基板 22・
・・回路導体層 23・・・半導体イメージセンサ−チ
ップ、24・・・電極 25・・・透明光硬化型絶縁樹
脂 26・・・透明保護# 27・・・受光素子、28
・・・原、!  29・−・光源(LEDアレイ)、 
3゜・・・基板、 31・・・半導体イメージセン+l
−−チップ、 32・・・受光素子、 33・・・封止
ガラ入 34・・・集束性口・ソトルンズアレイ、 3
5・ ・・LEDアレイ、 36・ ・ ・原種 37
・・・ホルダー、38・・・回路導体@、 39・・・
電極 40・・・金属細亀 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか2名

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面上に回路導体層を形成した透光性基板と、こ
    の透光性基板の表面上に、光硬化型絶縁樹脂を介して実
    装した受光素子を有する半導体素子とを備え、上記半導
    体素子はフェイスダウンで、その素子上に形成された取
    り出し電極が上記回路導体層に当接する構造をしたイメ
    ージセンサにおいて、上記透光性基板の厚みが25μm
    〜200μmを有するイメージセンサ。
  2. (2)表面上に回路導体層を形成した透光性基板と、こ
    の透光性基板の表面上に、光硬化型絶縁樹脂を介して実
    装した受光素子を有する半導体素子とを備え、上記半導
    体素子はフェイスダウンで、その素子上に形成された取
    り出し電極が上記回路導体層に当接する構造をしたイメ
    ージセンサにおいて、上記透光性基板の透過率がλ>3
    50nmで65%以上、λ>500nmで85%以上を
    有するイメージセンサー。
  3. (3)表面上に回路導体層を形成した透光性基板と、こ
    の透光性基板の表面上に、光硬化型絶縁樹脂を介して実
    装した受光素子を有する半導体素子とを備え、上記半導
    体素子はフェイスダウンでその素子上に形成された取り
    出し電極が上記回路導体層に当接する構造をしたイメー
    ジセンサにおいて、上記透光性基板の加熱収縮率が0.
    01%〜04%(180℃、3hr)を有するイメージ
    センサー。
  4. (4)表面上に回路導体層を形成した透光性基板と、こ
    の透光性基板の表面上に、光硬化型絶縁樹脂を介して実
    装した受光素子を有する半導体素子とを備え、上記半導
    体素子はフェイスダウンで、その素子上に形成された取
    り出し電極が上記回路導体層に当接する構造をしたイメ
    ージセンサにおいて、上記透光性基板の線膨張係数が4
    .0×10−6〜7.0×10−5cm/cm/℃を有
    するイメージセンサー。
  5. (5)請求項1に記載のイメージセンサーにおいて、透
    光性基板の半導体素子を実装した側に上記半導体素子に
    近接する位置で光源を取り付け、上記透光性基板の他方
    表面を原稿密着面としたイメージセンサーユニット。
JP2332431A 1990-11-28 1990-11-28 イメージセンサー及びイメージセンサユニット Pending JPH04207255A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61188964A (ja) * 1985-02-18 1986-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密着型イメ−ジセンサ
JPS62256472A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密着型イメ−ジセンサ−の組み立て方法
JPS6398292A (ja) * 1986-10-15 1988-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像部品

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