JPH0468571A - 密着型イメージセンサ - 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１次元密着型イメージセンサの構造に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば、特開昭
５９−０４８９５４号、特開昭５９−０６２２６７号等
に記載されるものがあった。

そのような従来の密着型イメージセンサは、レンズアレ
イを用いず、光電変換素子列の表面保護膜（透明保護Ｉ
ＩＩ）を介して、直接原稿面に密着させて、原稿を等倍
で読み取るようにしたものである。

以下、その構成を図を用いて説明する。

第３図は従来の密着型イメージセンサの構成図であり、
第３図（ａ）は原稿の位置する側（照明光源の反対側）
から見た平面図、第３図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図で
ある。

これらの図に示すように、ガラス基板２１上に光電変換
素子列の共通の配線である下部電極２２を形成し、その
上に半導体膜２３、例えば、水素化アモルファスシリコ
ンを形成する。更に、この上に上部電極２４として、透
明電極（ＩＴＯ）を形成した後に、金属配線２５を形成
し、光電変換素子を得るようにしている。

この装置の動作は、発光源２７から発せられる光の原稿
２８による反射光を光電変換素子に照射し、半導体中に
キャリア（電荷担体）を発生させる。

単位時間に発生するキャリアの量により、上部電極２４
に接する金属配線２５の電位を変化させる。即ち、この
電位の変化が原稿の明暗の情報となる。

ここで、光電変換素子の数に応したスイッチング機能を
持つＩＣの端子と金属配線２５とを接続し、順次、スイ
ッチをターンオンすることで、時系列的に信号を得るこ
とができる。ＩＣの端子と金属膜ｌ５２５との接続には
、例えば、ワイヤボンディングが用いられる。また、全
体に透明絶縁膜２６を堆積する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記信号のレベルは小さいものであり、
外部或いはＩＣの内部より発生するノイズが信号に重畳
し、信号のＳ／Ｎ比を悪化させる問題があった。

また、光電変換素子とスイッチングＩＣとが互いに分離
していることにより、構造的に両者の共通電極の電位を
同一にすることが困難であったため、信号出力の分布が
不均一であった。

本発明は、上記問題点を解決するために、互いに離れた
位置にある光電変換素子列とスイッチングＩＣとの共通
電極間に生しるインピーダンスを低下し、両者の電極間
の電位を同一化することにより、時系列的に得られるイ
メージセンサ信号の質を高めた密着型イメージセンサを
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、光電変換素子の
個々に接続される配線と、共通の配線とが互いに同一面
で交差することがないように形成すると共に、同一方向
に引き出される構造を有し、原稿を等倍で読み取る１次
元密着型イメージセンサにおいて、光電変換素子の個々
に接続される配線の間に引き出される共通の配線と、前
記光電変換素子と近接して配置されるスイッチングＩｃ
チップの間に形成される共通電極とを具備し、前記共通
の配線と前記共通電極とを対向させ互いに接続するよう
にしたものである。

（作用） 本発明によれば、上記したように、光電変換素子列とス
イッチングＩＣとを互いに近接して配置し、更に、充電
変換素子列の共通の配線の一部をスイッチングｒＣを配
置する側に引き出し、これとスイッチングＩＣの共通電
極とを短い距離で、多数箇所で接続する。

従って、互いに離れた位置にある光電変換素子列とスイ
ッチングＩＣとの共通ｔ８ｉ間に生じるインピーダンス
を低下し、両者の電極間の電位を同一化することができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す密着型イメージセンサの
構成図であり、第１図（ａ）は原稿側から見た平面図、
第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の密着型イメージセンサの製造方法につい
て説明する。

図に示すように、ガラス基板（保谷型ＮＡ−４０厚さ１
　、１　ｍ　、太さ３０７ｍ＋１Ｘ２５Ｍ）　１１上に
スパッタリング法により、０．３　μｍ厚の金属クロム
（Ｃ「）を堆積させ、フォトエツチングにより下部電極
１２を形成する。なお、この下部電極１２は光電変換素
子列の共通電極となる。

次いで、モノシラン（ＳｉＨ，）のプラズマＣＶＤ法に
より、水素化アモルファスシリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）膜
（以下、単に半導体膜という）１３を１μｍ堆積させ、
フォトエツチングにより、そのパターンを基板長手方向
に帯状に形成する。

次に、スパッタリング法を用いて、半導体膜１３上に透
明電極（ＩＴＯ）を堆積し、フォトエツチングにより、
上部電極１４を形成する。更に、Ｃｒ及びＡ１の２層か
らなる金属膜を蒸着し、フォトエツチングにて上部電極
１４の金属配線１５を形成す更に、原稿等の摩擦から素
子を保護する目的で、全体に透明絶縁膜１６を堆積する
。この実施例の透明絶縁膜１６は、スパッタリング法に
よる５ｉＣ）ｚ及び５ｌｓＮａの２層からなる。このよ
うにして得られた光電変換素子列を有するガラス基板を
以下、センサ基板と呼ぶ。なお、１７は発光源である。

本発明の特徴は、第１図（ａ）に示すように、センサ基
板中の下部電極１２の一部をスイッチングＩＣを配置す
る側に引き出すことである。引き出す数はこの実施例で
は上部電極１４は６４に対して１とした。引き出された
下部電極１２の端の一部は次に述べるワイヤボンディン
グのために、金属細線（Ｃｒ及びＡｆｆｉの２層）１５
を有している。第１図（ｂ）に引き出し部分の下部電極
１２と金属細線１５及び他の膜との断面的構成を示す。

次に、第２図は本発明の実施例を示す密着イメージセン
サの組立回である。

この図に示すように、センサ基板（ガラス基板）１１を
アルミニウムを加工したマウント３０上に、例えば、エ
ポキシ樹脂を用いて接着する。更に、絶縁板３２（ガラ
スエポキシ樹脂）上に金属（例えば金）配線を施した基
板をセンサ基板１１に添った位置にエポキシ樹脂を用い
て接着する。

次に、多数のスイッチング素子とその駆動回路から成る
スイッチングＩＣチップ３３を導電性ペースト（例えば
、銀ペースト）を使用して、絶縁板３２上のスイッチン
グＩＣチップ３３の共通電極３７上に接着する。接着し
たスイッチングＩＣチップ３３の数は、実施例では２７
個である。また、スイッチングＩＣチップ３３間は離し
て配置した。

次に、スイッチングＩＣチップ３３のスイッチング素子
から引き出された端子３４と光電変換素子列の個々の金
属配線１５とを金線３０μｍφを使用して、それぞれワ
イヤポンディングで接続する。更に、センサ基板１１の
下部電極１２の引き出し部分の共通の配ｇＡ１８とスイ
ッチングＩＣチップ３３の共通電極である絶縁板３２上
の共通電極３７とをワイヤポンディングで接続する。こ
のように、光電変換素子列側の共通の配線１８とスイッ
チングＩＣチップ３３側のワイヤボンディングを行う場
所は、スイッチングＩＣチップ３３間の共通電極３７と
した。なお、接続数は２６である。４１は接続導体パタ
ーンである。

以上のように、光電変換素子列の共通電極（下部電極）
１２とスイッチングＩＣの共通電極３７とは２６箇所で
接続される。

次に、第４図は本発明と従来の密着型イメージセンサに
よるノイズ出力特性図である。

即ち、第４図（ａ）及び（ｂ）はスイッチングＩＣの信
号出力を３０倍に増幅した後のノイズ出力波形であり、
第４図（ａ）は本発明によるもの、第４図（ｂ）は従来
の方法によるものである。

これらの図に示すように、本発明によるノイズ出力は従
来法に比べて、全体にノイズレベルが低い（約１１５）
、また、突発的に発生するノイズが掻めて低い。

次に、第５図は本発明と従来の密着型イメージセンサ信
号出力分布を示す特性図である。

即ち、この図はイメージセンサに均一な光を照射し、ス
イッチングＩＣの出力を３０倍に増幅した後の信号出力
（光出力）を示している。イメージセンサ基板に設けら
れた光電変換列のすべてが読み出される周期と記録に要
する時間とを同期されることで、第５図のグラフの横軸
は充電変換素子列の位置とｌ対ｌで対応させることがで
きる（即ち、１次元イメージセンサの位置に対応する）
。

第５図の曲線のうち、実線ａは本発明によるもの、点線
すは従来法によるものであり、本発明の光出力はイメー
ジセンサ全体に渡って均一であることがわかる。このた
め、センサ出力信号を階調性の判別をする際に有効であ
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

互いに離れた位置にある光電変換素子列とスイッチング
ＩＣとの共通電極間に生じるインピーダンスを低下し、
両者の電極間の電位を同一化することができる。

従って、時系列的に得られるイメージセンサ信号の賞の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す密着型イメージセンサの
構成図、第２図は本発明の実施例を示す密着イメージセ
ンサの組立図、第３図は従来の密着型イメージセンサの
構成図、第４図は本発明と従来の密着型イメージセンサ
によるノイズ出力特性図、第５図は本発明と従来の密着
型イメージセンサ信号出力分布を示す図である。 １１・・・ガラス基板、１２・・・下部電極、１３・・
・水素化アモルファスシリコン膜（半導体膜）、１４・
・・上部電極、１５・・・金属配線、１６・・・透明絶
縁膜、１８・・・共通の配線、３０・・・マウント、３
２・・・絶縁板、３３・・・スイッチングＩＣチッブ、
３７・・・共通電極。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　清　水　　守（外１名）３０　マウ
ント 、３７共涌電詩 本発明のを石型イメージセンサのξ且証固第２図 従采の名港型イメージとンサの構ガに口筒 図 時間− （Ｐｓｅｃ） オイと明と参〇才ｆバピ（ｉ駅伝ジ七シカ：よろノイズ
出力オトト佳図（僧巾晶荊１）第 ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光電変換素子の個々に接続される配線と、共通の配線
   とが互いに同一面で交差することがないように形成する
   と共に、同一方向に引き出される構造を有し、原稿を等
   倍で読み取る１次元密着型イメージセンサにおいて、 （ａ）光電変換素子の個々に接続される配線の間に引き
   出される共通の配線と、 （ｂ）前記光電変換素子と近接して配置されるスイッチ
   ングＩＣチップの間に形成される共通電極とを具備し、 （ｃ）前記共通の配線と前記共通電極とを対向させ互い
   に接続することを特徴とする密着型イメージセンサ。