CN100550983C - 固体摄像元件收纳用壳体、其制造方法以及固体摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体摄像元件收纳用壳体、及其制造方法、和具备该壳体的固体摄像装置,该固体摄像元件收纳用壳体是一种树脂制中空壳体,由大致矩形的树脂制底板及大致立设于其周缘的树脂制侧壁一体形成,并且插入设置有金属制引线端子和固定设置固体摄像元件的金属制岛,开口部可以用透明板封闭,其特征在于,该壳体通过将热塑性树脂或其组成物一体射出成形来获得,射出成形用浇口设在该壳体的短边方向的单侧侧壁,利用树脂流控制突起形成的凹部设在该单侧侧壁内,用于改变从该浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向。
Description
技术领域
本发明涉及固体摄像元件收纳用壳体(package)、其制造方法、以及具备上述固体摄像元件收纳用壳体的固体摄像装置。
背景技术
在现有技术中,在固体摄像装置中长期使用中空的陶瓷(ceramic)制壳体,但是为了使材料费低廉,最近正在开发中空的树脂制壳体(参照特开平6-163950号公报)。
在利用通常的射出成形模具来制造上述树脂制壳体的情况下,如图1和图2所示,从浇口(gate)(树脂注入口)28射出流入的树脂,与位于浇口28(包括浇口部28a和横浇道部28b,也可以简称为“浇口”或“浇口28”。)附近的岛(island)(焊垫:die pad)30或引线端子(lead terminal)40等以较强压力相碰。因此,存在在岛30上出现较大的翘曲的问题、或根据不同情况使引线端子40变形的问题。
发明内容
本发明欲解决的一个课题在于,提供一种新颖的固体摄像元件收纳用壳体、其制造方法、以及具备该壳体的固体摄像装置,在利用射出成形得到的树脂制中空壳体中,岛的翘曲或引线端子变形这样的问题少。
通过以下手段解决上述课题。
(1)本发明的固体摄像元件收纳用壳体,是一种树脂制中空壳体,由大致矩形的树脂制底板及大致立设于其周缘的树脂制侧壁一体形成,并且插设有金属制引线端子和固定设置固体摄像元件的金属制岛,开口部可以用透明板封闭,其特征在于,该壳体通过将热塑性树脂或其组成物一体射出成形而得到,射出成形用浇口设在该壳体的短边方向的单侧侧壁上,利用树脂流控制突起(projection for controlling flow ofresin)形成的凹部设在该单侧侧壁内,所述树脂流控制突起用于改变从该浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向。
树脂流控制突起,可以利用整流销(obstructive pin)来构成。再者,该凹部是从树脂中抽出树脂流控制突起后的痕迹孔。
由于树脂流控制突起控制从浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向来进行树脂成形,所以成为利用该流动性的提高来抑制壳体主体的翘曲的固体摄像元件收纳用壳体。
(2)本发明的固体摄像装置,其特征在于,具备上述(1)所述的固体摄像元件收纳用壳体。由于抑制固体摄像元件收纳用壳体的翘曲,所以利用配置在其内部的固体摄像元件来摄像的图像的变形减少。
(3)本发明的固体摄像元件收纳用壳体的制造方法,是一种树脂制中空壳体的制造方法,所述树脂制中空壳体由大致矩形的树脂制底板及大致立设于其周缘的树脂制侧壁一体形成,并且插设金属制引线端子和固定设置固体摄像元件的金属制岛,开口部可以用透明板封闭,其特征在于,以下述方式将热塑性树脂或其组成物一体射出成形,即、使射出成形用浇口设在该壳体的短边方向的单侧侧壁上,利用树脂流控制突起形成的凹部形成在该单侧侧壁内,所述树脂流控制突起用于改变从该浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向。
由于树脂流控制突起控制从浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向来进行树脂成形,所以利用该流动性的提高来抑制制造时的壳体主体的翘曲。
(4)本发明的固体摄像元件收纳用壳体,具备:树脂制壳体主体,具有固体摄像元件配置用凹部;引线端子,从固体摄像元件配置用凹部的底面向壳体主体外部延伸;树脂流控制突起插入痕迹,设在壳体主体的长边方向的一端部;和树脂注入口的安装痕迹,设在壳体主体的与树脂流控制突起插入痕迹的内侧底面对置的位置。
由于树脂流控制突起插入痕迹和树脂注入口的安装痕迹相对置,所以在制造时变更从树脂注入口注入的树脂流的方向,成为抑制引线框或引线端子的意外弯曲、壳体的翘曲等的固体摄像元件收纳用壳体。
(5)本发明的固体摄像元件收纳用壳体,具备:树脂制壳体主体,具有固体摄像元件配置用凹部;引线端子,从固体摄像元件配置用凹部的底面向壳体主体外部延伸;树脂流控制突起插入痕迹,设在壳体主体的长边方向的一端部;和树脂注入口的安装痕迹,设在壳体主体的与树脂流控制突起插入痕迹的内侧侧面对置的位置。
由于树脂流控制突起插入痕迹和树脂注入口的安装痕迹相对置,所以在制造时变更从树脂注入口注入的树脂流的方向,成为能够制造一种抑制引线端子的弯曲等的固体摄像元件收纳用壳体。
附图说明
图1是比较例1的固体摄像元件收纳用壳体的剖视图。
图2是比较例1的固体摄像元件收纳用壳体的剖视图。
图3是比较例2的固体摄像元件收纳用壳体的剖视图。
图4是比较例2的固体摄像元件收纳用壳体的剖视图。
图5是固体摄像装置的分解立体图。
图6是固体摄像装置的局部立体图。
图7是固体摄像装置的纵剖视图。
图8是固体摄像装置的纵剖视图。
图9是固体摄像元件收纳用壳体的俯视图。
图10是树脂成形时的树脂流控制突起PJ的周边部的俯视图(XY平面)。
图11是周边部的纵剖视图(XZ剖面)。
图12是树脂成形装置的纵剖视图。
图13是用于说明制造工序的流程图。
图14是第1实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的局部剖视图。
图15是第1实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的局部剖视图。
图16是第2实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的局部剖视图。
图17是第2实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的局部剖视图。
图18是第2实施方式的树脂成形时的树脂流控制突起PJ的周边部的纵剖视图(YZ剖面)。
图19是周边部的纵剖视图(XZ剖面)。
具体实施方式
以下一边参照适当附图,一边说明本发明的固体摄像元件收纳用壳体及其制造方法、以及具备上述固体摄像元件收纳用壳体的固体摄像装置。同一要素使用同一标记,省略重复说明。
首先,说明成为本发明前提的比较例。
(比较例1)
固体摄像元件收纳用壳体具备固体摄像元件配置用凹部DP,其内部配置有固体摄像元件。以与形成有该凹部DP的一侧相反侧的固体摄像元件收纳用壳体的面为“底面”。在比较例1中,从固体摄像元件收纳用壳体的底面注入树脂进行成形。
图1和图2是表示比较例1的射出成形法的一个例子的示意图。
图1是示意表示组成物RSN(以下,也记为“树脂(组成物)”,或简单记为“树脂”。)不受特别限制而在水平各方向自由流动的样子的局部剖面俯视图,其中组成物RSN从开口面积小的浇口28射出流入模具腔(cavity)内,模具腔插设有引线框(lead frame)50。由箭头DT1表示成形时的树脂RSN的流动方向。图2是图1对应的局部剖面侧视图,示意表示从浇口注入的树脂(组成物)RSN,从设有浇口的底面,在上下方向也不受特别限制地流动的样子。由箭头DT2表示成形时的树脂RSN的流动方向。
(比较例2)
在比较例2中,从固体摄像元件收纳用壳体的长边方向的一端部注入树脂RSN进行成形。
图3和图4是表示比较例2的射出成形法的一个例子的示意图。
图3是示意表示树脂RSN或其组成物不受特别限制而在水平各方向自由流动的样子的局部剖面俯视图,其中树脂RSN或其组成物从开口面积小的浇口(点浇口(pinpoint gate))28射出流入(也称为“注入”。)模具腔(cavity)内,模具腔插设有引线框(lead frame)50。由箭头DT3表示成形时的树脂RSN的流动方向。
图4是与图3对应的局部剖面侧视图,示意表示从浇口注入的树脂(组成物),从设有浇口的长边方向的一端部,在上下方向也不受特别限制地流动的样子。由箭头DT4表示成形时的树脂RSN的流动方向。
在上述比较例的固体摄像元件收纳用壳体中,由于较大的树脂压力作用于引线框,所以导致引线框变形,因此,浇口主体变形。接下来,说明实施方式的固体摄像元件收纳用壳体以及固体摄像装置。
(第1实施方式)
图5是第1实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的分解立体图。
以固体摄像元件收纳用壳体20的长边方向、宽度方向、厚度方向分别作为X轴、Y轴、Z轴。X轴、Y轴、Z轴构成直角坐标系。Z轴也和固体摄像元件12的厚度方向一致。在多个侧壁中,以相对于XZ平面具有θ度以内的倾斜角度的平面作为主侧壁,以包含相对于YZ平面具有θ度以内的倾斜角度的平面的侧壁作为副侧壁,以包含相对于XY平面具有θ度以内的倾斜角度的平面,并且位于固体摄像元件配置用凹部DP的相反侧的壁为底板。θ是45度,或者30度,优选为20度。
在侧壁包含主侧壁和副侧壁的情况下,简记作侧壁,在包括底板的情况下,记载为侧壁(底板)或简单记为底板。此外,所谓的内底面,是指设有侧壁或岛的一侧的表面,所谓的外底面是指与设有岛的表面相反侧的表面。
固体摄像元件收纳用壳体20,是一种树脂制中空壳体,由大致矩形的树脂制底板22、及大致立设于其周缘的树脂制侧壁24一体形成,并且插设有金属制引线端子40和固定设置固体摄像元件12的金属制岛30(以下也简单称为“岛”),能够用透明板60封闭开口部,壳体20通过使热塑性树脂或其组成物一体射出成形来获得,射出成形用浇口28,设在侧壁(底板)22(参照图6)中的、壳体20的长边方向的一端部的位置,借助树脂流控制突起(PJ)(参照图6)形成的凹部(树脂流控制突起插入痕迹)26设在壳体主体20A的长边方向的一端部,所述树脂流控制突起用于改变从浇口28射出流入的树脂或其组成物的流动方向。浇口(树脂注入口)28的开口,构成浇口的安装痕迹。
构成壳体主体20A的主侧壁(24b)和副侧壁(24a)24是树脂制,具有和侧壁(底板)22大致相同的外周面积,相对底板22大致垂直地设置。再者,主侧壁和副侧壁24对应于底板22的4边设在底板22上,来构成框体。所谓的“外形面积”是指由主侧壁和副侧壁24的外周包围的面积。所谓的“具有和底板22大致相同的外周面积”,意思是包含底板22的面积与主侧壁和副侧壁24的外形面积完全相同,或者,底板22的面积对于主侧壁和副侧壁24的外形面积是其1.0~2.5倍的情况,优选是1.0~1.5倍。具体来讲,主侧壁和副侧壁24优选具有构成长方体的四侧壁的形状,与底板22连接的框体的外周面积和底板22相同,或小于底板22。
主侧壁和副侧壁24大致垂直地设在大致矩形的底板22上,意思是除了严密地垂直设置的侧壁24以外,也包含朝向开口部稍微扩展设置的树脂制侧壁24。“稍微扩展”是指从垂直方向具有45°以内、优选30°以内的倾斜。
底板22是树脂制,具有大致矩形的形状,具有内底面和外底面。所谓的“大致矩形”,意思是,除了正方形和完全矩形以外,还包含近似矩形的形状。所谓的“近似矩形”,意思是,包含具有平行的长边但是短边是直线而和长边不垂直,或者短边不是直线的形状,以及极其纵长的椭圆。除此以外,对具有平行长边的该壳体的底板形状而言,欠缺矩形的四角的形状、矩形的角带有圆度的形状、或者短边不是直线,而是半圆状的形状也包含在上述的“近似矩形”中。
壳体20,具备:树脂制的壳体主体20A,具有固体摄像元件配置用凹部DP;岛30,设在凹部DP的底面上;固体摄像元件12,固定在岛30上;和引线端子40,从凹部DP的底面向壳体主体20A的外部延伸,浇口28位于侧壁(底板)22中的X轴方向的一端部,作为抽出树脂制控制突起PJ后的孔的凹部26的内侧底面,位于壳体主体20A的与浇口28对置的位置。
此外,浇口28,如第2实施方式所示,也可以设在副侧壁24中的X轴方向的一端部的位置。
壳体主体20A,具备多个凹槽DG,该多个凹槽DG分别形成在对置的两个主侧壁24上。多个引线端子40,由两个引线端子组构成。一个引线端子组,位于壳体主体20A的X轴方向的一端部,另一个引线端子组,位于壳体主体20A的X轴方向的另一端部。凹槽DG,形成在这些引线端子组之间的区域,分别沿X轴方向延伸。
凹槽DG,是为了在树脂成形时提高树脂的流动性而设置的模具痕迹,利用流动性的提高抑制壳体主体20A的翘曲。再者,凹槽DG,使壳体主体20A轻质化,并且提高相对于Z轴方向的应力的机械强度。
引线端子40,电气或机械连接固体摄像元件12和外部电路。再者,引线端子40,也具有以下作用:利用局部热传导向壳体外放出固体摄像元件12产生的热。引线端子40可以使用金属制的公知的端子。引线端子40,作为金属,可以例举铜、铜合金、铁合金,也可以由金、银、镍(Nickle)或者焊料(solder)等进行电镀(be plated with)。其中,优选可以使用镀金了的铜、或作为铁58%、镍42%的合金的42合金。
引线端子40,优选使用引线框而在该壳体成形时和树脂组成物一体成形,然后施行弯曲或切断等加工,作成引线端子。
作为在壳体20上插设引线端子40的位置和数量,只要不脱离本发明的主旨即可,没有特别限制。
图6是放大表示图5所示的固体摄像装置10的一端部附近的局部立体图。
多个引线端子40的内导线部40i,构成壳体主体20A的固体摄像元件配置用凹部DP的底面的一部分,引线端子40,通过主侧壁24内向外部延伸,在壳体主体20A的外部构成外导线部40o。壳体主体20A的底板22,具有沿X轴方向延伸的一对肋22L。肋22L,使壳体主体20A轻质化,并且抑制Z轴和Y轴方向的挠曲。
侧壁(底板)22的外底面平行于XY平面,再者,固体摄像元件配置用凹部DP的开口端也平行于XY平面。主侧壁24,相对于XZ平面倾斜,主侧壁24的外表面和YZ平面的交线,和Z轴成角度θ。角度θ大于0且45度以下。由此,在树脂成形中,可以容易地从模具中拔出成形了的壳体主体20A。
岛30沿X轴方向延伸。在岛30的Y轴方向的两端,接触有沿X轴方向延伸的凸部20A1,限制岛30在Y轴方向的移动。在壳体主体20A中凸部20A1和内导线部40i的区域,形成凹槽GRV,来提高壳体主体20A的机械强度。可以在内导线部40i的前端部和凹槽GRV之间夹有树脂。通过夹有树脂,减小在树脂成形时作用于内导线部40i的树脂压力,可以进而抑制内导线部40i和壳体主体20A的变形、毛刺的发生。
岛30,具备从Y轴方向的一端朝向内部延伸的缺口(狭缝(slit))32。一对狭缝32沿X轴方向分开。狭缝32,吸收作用于壳体主体20A或岛30的应力,抑制固体摄像元件12的应变。
岛30,在一个以上的位置具有邻接的狭缝32。邻接的狭缝32,更优选的是从岛30的对置的长边的相反侧相互设置。通过在岛30上设置狭缝32,狭缝32吸收岛30的膨胀·收缩,作为结果,抑制岛30的翘曲的效果改善,所以优选。进而,通过从岛30对置的长边的相反侧相互设置狭缝32,树脂制壳体和岛30的线膨胀率(收缩率)差的缓和·吸收的平衡提高,有效地进行变形的吸收,所以为优选。该结果为,岛30不弯曲,所以为优选。
狭缝32,可以是去除宽度极窄的切口,切口的宽度优选可以用肉眼明显地看到,狭缝的宽度,优选是岛宽度的1/2~1/10,1/2~1/5更优。狭缝优选从岛长边周缘,相对于长边大致垂直地延伸,但是其形状可以例举为U字状、四边形状,且不限于此。
从岛30的Y轴方向的两端,由与岛30连续的导电体构成的岛按压部34沿Y轴方向延伸。岛按压部34,通过主侧壁24的内部而露出到壳体主体20A的外部。壳体主体20A,具备辅助树脂部34A,用于进一步固定岛按压部34。一对树脂辅助部34A,从壳体主体20A的固体摄像元件配置用凹部DP的底面沿Z轴方向突出,在其内部埋设岛按压部34。
图7是在岛按压部34的形成部处切断了固体摄像装置10的剖面概略图。
再者,图8是在固体摄像元件12和引线端子40的连接部处切断了固体摄像装置10的剖面概略图。这些图示意地进行表示。
如图7和图8所示,在固体摄像装置10中,固体摄像元件收纳用壳体20是由树脂或树脂组成物构成的中空结构的壳体,开口部如上所述,被透明板60封闭。固体摄像元件12,设在该壳体20内的金属制岛30上,接受通过透明板60入射的外部光。该固体摄像元件12响应入射光而记录的电信息,可以通过引线端子40取出到固体摄像装置外,所述引线端子40使用接合线42与固体摄像元件12电气连接。
接合线42,是电气连接固体摄像元件12和引线端子40的导线。能够用于本发明的接合线,优选是金属细线,由金、铝(aluminum)、铜和以这些为主要成分的合金制成更优。接合线的连接方法,根据导线的材质等可以举出球焊(ball bonding)法和楔焊(wedge bonding)法等。此外,也可以代替引线端子40,在电极垫(pad)上设置金属突起,由导体配线构成的配线基板,经由上述金属垫与绝缘性薄膜(film)电气连接。
固体摄像元件收纳用壳体20,可以利用透明板60封闭壳体上部的开口部。固体摄像元件12的设置和配线结束后,固体摄像元件收纳用壳体被透明板60封闭。
在此,所谓的透明板60,是指在摄像使用的入射光、一般可视光(400~700nm)和近红外区域中,透过率是80%以上,优选90%以上的板状部件。透明板60,优选在波长400~800nm中,具有90%以上的透过率。
特别的,在使用固体摄像装置10作为条形码读取器(bar-codereader)的情况下,优选在波长650~660nm中,具有90%以上的透过率。
作为透明板60的材质,只要满足本发明的主旨即可,不特别限定,但是优选是例如透明玻璃、透明树脂或透光性陶瓷等。更具体的讲,作为透明板60的材质,可以例举玻璃(glass)、丙烯酸树脂(acrylicresin)、聚碳酸酯(polycarbonate)、环烯(cycloolefin)单位含有聚合物(polymer)。再者,为了获得聚光效果,透明板也可以使用透镜(lens)等。
作为透明板60和固体摄像元件收纳用壳体20的接合方法,可以举出基于粘结剂等进行的粘结、嵌合等方法。作为粘结剂,可以使用公知的粘结剂,特别的,优选使用公知的热固化性树脂、湿气固化性树脂、可视光固化性树脂、紫外线固化性树脂,例如,可以例举环氧树脂(epoxide resin)、不饱和聚酯树脂(unsaturated polyesterresin)、酚醛树脂(phenol resin)、蜜胺-脲醛树脂(melamine-urea-formaldehyde(MUF)resin)、聚氨基甲酸乙酯树脂(polyurethane resin)、硅树脂(silicone resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)、丙烯酸盐树脂(acrylate resin)等。形成这些固化性树脂的树脂形成组成物,可以相对于形成该固化性树脂的单基物(monomer)、齐聚物(oligomer)和聚合物(polymer),根据需要,配合用途而适宜地组合重合开始剂、交联剂、反应促进剂等添加剂、二氧化硅等无机填充材料等。
再次参照图6,树脂流控制突起PJ,是树脂成形时的模具的一部分,在壳体主体20A的X轴方向的一端部,形成作为抽出树脂流控制突起PJ后的痕迹的凹部26。此外,在树脂成形时,与该图所示的状态不同,以树脂流控制突起PJ从下方朝向铅直上方而突出的方式配置模具。此外。也可以以树脂流控制突起PJ在水平方向突出的方式配置模具。
副侧壁24,具有沿Z轴延伸的一对肋24L,使壳体主体20A轻质化,并且抑制壳体主体20A的挠曲。作为引线框的一部分的导电部E从副侧壁24露出。导电部E,电气连接于岛30,可以使岛30接地,或者在导电部E形成孔,使用于连接于外部设备的螺栓穿过其中。
图9是实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的俯视图。在该图中,表示切断前的引线框50。
壳体主体20A的X轴方向的长度X1=105mm,去除肋24L的壳体主体20A的X轴方向的长度X2=100mm,从浇口28的重心位置至副侧面24的最短距离X3=2mm,树脂流控制突起PJ的X轴方向长度X4=1.5mm,树脂流控制突起PJ至固体摄像元件配置用凹部DP底面的最短距离X5=2.5mm,树脂流控制突起PJ和副侧壁24的最短距离X6=1mm,副侧壁24和固体摄像元件配置用凹部DP的底面的X7=5mm。
壳体主体20A的主侧壁24的Y轴方向的宽度的最大值(开口端中的宽度)Y1=2mm,壳体主体20A的Y轴方向的宽度的最大值Y2=9mm,树脂流控制突起PJ的Y轴方向的宽度Y3=2.5mm。
此外,连接于岛30的一对岛按压部34,位于第2引线端子组的靠壳体主体20A中央附近的位置,所述第2引线端子组位于X轴方向上凹部26的相反侧。岛按压部34,埋设在辅助树脂部34A内。再者,在邻接于形成有第2引线端子组的区域的岛30上,也形成一对狭缝32,在这些狭缝32和壳体主体20A的一端之间,形成从凹部DP的底面突出的突起部34B。
图10是树脂成形时的树脂流控制突起PJ的周边部的俯视图(XY平面),图11是该周边部的纵剖视图(XZ剖面)。
引线框50,与岛30的X轴方向连续,具有夹在下模M4和上模M3之间的被固定部50F。被固定部50F和岛30之间的导电体具有开口50A,树脂流控制突起PJ贯通开口50A内。
如果在Z轴方向流动的树脂流F经由浇口28注入模具间的空间内,则该树脂流F,与树脂流控制突起PJ的顶面PJT接触,将行进方向改变为沿顶面PJT的方向,在模具间的空间内流动。以顶面PJT的重心位置作为原点O(0,0,0)。顶面PJT平行于XY平面,但是也可以相对于XY平面倾斜。例如,通过把从顶面PJT的原点O延伸的法线向XY平面的投影,设定为朝向壳体主体20A的重心位置,可以容易地将树脂流向壳体主体20A的中央方向引导。
浇口28的开口的重心位置G(X,Y,Z)是(X0,Y0,Z0)。X0,Y0,Z0是任意值。如果浇口28的开口是圆形且半径是R,则开口的外形位置,满足X2+Y2=R2。开口28的开口向XY平面的投影像,和顶面PJT向XY平面的投影像的区域重合。重心位置G向XY平面的投影像,位于顶面PJT向XY平面的投影像的区域内。
树脂流控制突起PJ的高度ZPJ、X轴方向的长度X4、Y轴方向的宽度Y3,分别和凹部26的深度、X轴方向的长度、Y轴方向的宽度一致。含有壳体主体20A的沿X轴方向的中央线的XZ平面内的Z轴方向的最大距离为ZMAX、令从原点O至重心位置G的沿Z轴方向的距离为ZGATB。它们具有以下关系。
-(1/2)×X4≤X0≤(1/2)×X4
-(1/2)×Y 3≤Y0≤(1/2)×Y3
ZPJ-ZMAX=Z0
在该情况下,树脂流控制突起对于控制从浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向,可以获得充分的效果。
在树脂流控制突起PJ是长方体(整流板(obstructive plate))的情况下,树脂流控制突起PJ的壳体的短边方向的宽度Y3,优选是壳体短边方向的宽度Y2(参照图7)的1/2~1/10,1/3~1/5更优。
·(1/10)×Y2≤Y3≤(1/2)×Y2
·(1/5)×Y2≤Y3≤(1/3)×Y2
在Y3是1/10以上的情况下,对于控制树脂或其组成物的流动方向,可以获得充分的效果。在Y3是1/2以下的情况下,对于确保向侧壁的树脂流动性,可以获得充分的效果。
树脂流控制突起PJ的壳体长边方向的厚度(图9的X4),优选是侧壁长边方向的宽度(图9的X7)的1/3~1/20,1/3~1/10更优。
在树脂流控制突起PJ的壳体长边方向的厚度X4是1/20以上的情况下,树脂流控制突起PJ具有充分的强度,对于控制树脂或其组成物的流动方向,可以获得充分的效果。在树脂流控制突起PJ的壳体长边方向的厚度X4是1/3以下的情况下,对于确保向侧壁的树脂流动性,可以获得充分的效果。
再者,在将浇口28设在壳体侧壁(底板)的情况下,作为树脂流控制突起PJ的高度(凹部26的深度)ZPJ,需要设定在设有浇口28的位置(重心位置G)和岛30的外底面之间,在从浇口28至岛外底面的Z轴方向的垂直距离为M时,优选比岛30的外底面位置深(1/2)×M以下。
即,如果令岛30的外底面位置和树脂流控制突起PJ的根部位置(凹部26的开口端位置)之间的距离为Z30,则满足以下关系。
Z30≤ZPJ≤Z30+(1/2)×M
在该情况下,对于确保从浇口流动的树脂流动性,可以获得充分的效果。
图12是树脂成形装置的纵剖视图。图13是用于说明制造工序的流程图。
在台座B3上,搭载基台B2、B1,它们由螺栓BL1固定。在上部的基台B1上搭载下模M4、上模M3。在上模M3上内,形成与浇口28连续的树脂供给通路SL3。再者,在配置在上模M3上的下部树脂供给部件(模具)M2和上部树脂供给部件(模具)M1上,分别形成与树脂供给通路SL3连续的树脂供给通路SL2和树脂供给通路SL1。此外,调整销LCK1、LCP是调整模具的开度的销。
首先,把引线框插入模具M3和M4之间(S1)。然后,全部的模具M1~M4封闭(S2)。在该状态下,树脂材料经由树脂供给通路(主流道(spool)或横浇道(runner))SL1、SL2、SL3和浇口28,注入上模M3和下模M4之间的空间内。在树脂的注入中,使设在树脂注入路径内的推进器(screw)旋转,计量树脂材料,由射出压力把熔融的树脂注入模具间的空间内,使树脂流动(S3)。然后,进行树脂的冷却,树脂固化(S4)。
接下来,和滑动用的引导销FT一起,模具M1和模具M2,从模具M3分离,与浇口28连续的固化树脂(主流道横浇道)SL,从壳体主体20A切断。引导销FT在厚度方向贯通模具M1、M2、M3、M4、基台B1、B2。在引导销FT贯通的孔内,设有套筒M22、M33、M44,用于促进引导销FT相对于模具的滑动,引导销FT可以一边在套筒M22、M33、M44的内表面滑动一边在上下方向移动。引导销FT的上端固定在模具M1上。
接下来,上模M3从下模M4分离,构成壳体主体20A的成形品残留在下模M4上。
然后,模具M2从模具M1离开,从模具M1拉出主流道横浇道SL,可以容易去除主流道横浇道SL。然后,通过使注塑机的突出销PP从台座B3上空出的插入孔的下方突出,突出销PP的前端向上方推压顶出板SB的下表面,顶出板SB在基台B2的内表面滑动并上升。在顶出板SB上固定有向上方延伸的回复销RTP。回复销RTP通过基台B1的贯通孔和模具M4的贯通孔内,到达模具M3的下表面。如果使顶出板SB向上方滑动,上推回复销RTP,则连结于回复销RTP并且与该动作连动而向上方运动的顶针(未图示),使构成壳体主体20A的成形品向上方突出,取出产品(S5)。
此外,在模具M4和顶出板SB之间设置弹簧等弹性体RB,弹性体RB包围回复销RTP的外周面。因此,一度上推的回复销RTP,借助弹性体的回复力,而被向下方推压。在封闭模具M1~M4的情况下,突出的回复销RTP的前端,借助弹性体RB产生的弹力和从上模M3的下表面接受的力,被向下方压,与此连动,顶针返回至原来的位置。顶针的前端,由于在接触于上模M3的状态下不被压,所以可以抑制其表面劣化。以后,反复上述工序。
此外,上述树脂成形装置,也可以横置,使上下方向的移动为水平方向的移动。
如上所述,本发明的固体摄像元件收纳用壳体的制造方法,是一种树脂制中空壳体的制造方法,所述树脂制中空壳体由大致矩形的树脂制底板22、及大致立设于其周缘的树脂制侧壁24一体形成,并且插设有金属制引线端子40和固定设置固体摄像元件12的金属制岛30,能够用透明板60封闭开口部,其特征在于,以下述方式将热塑性树脂或其组成物一体射出成形,即,将射出成形用浇口28设在沿壳体20的短边方向延伸的单侧侧壁24上,借助树脂流控制突起PJ形成的凹部26形成在单侧侧壁24内,所述树脂流控制突起用于改变从浇口28射出流入的树脂或其组成物的流动方向。
用于射出成形工序的射出成形机,可以使用公知的注塑机。作为射出成形机,不特别限定为内螺杆式(screw inline type)、柱塞式(plungertype)、螺杆柱塞式(screw plunger type)等,但是从温度控制的难易程度、熔融的均一化等方面考虑,优选是内螺杆式。
在射出成形中,树脂或树脂组成物以粉末状、颗粒状等供给至射出成形机内,在缸体(cylinder)内保持熔融状态而利用推进器(screw)向模具射出。其后,在模具内使树脂或树脂组成物冷却并固化,打开模具,取出获得的射出成形品。
可以用于本发明的射出成形模具,如上所述在浇口附近具备树脂流控制突起PJ即可,材质等可以使用适于本发明的固体摄像元件收纳用壳体的制造的公知的材质。
进而说明上述树脂和树脂组成物。
固体摄像元件收纳用壳体,具有由树脂和/或树脂组成物构成的中空结构,利用射出成形法、射出压缩成形法、压缩成形法、传递成形(transfermolding)法等形成。作为使用的树脂,可以举出能够成形的热固化性树脂和热塑性树脂,优选从难燃性、电绝缘性、强度·刚性的观点考虑来选择。从可以缩短成形周期,可以降低成形成本的观点考虑,优选使用热塑性树脂,由射出成形法形成该壳体。
作为热固化性树脂,可以例举酚醛树脂(phenol resin)、尿素树脂(urea resin)、蜜胺树脂(melamine resin)、邻苯二甲酸二丙烯树脂(diallyphthalate resin)、环氧树脂(epoxy resin)、聚氨基甲酸乙酯树脂(polyurethane resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)和不饱和聚酯树脂(unsaturated polyester resin)等,优选使用酚醛树脂、环氧树脂。
再者,作为热塑性树脂,可以例举聚苯乙烯树脂(polystyreneresin)、聚丙烯树脂(acrylic resin)、聚碳酸酯树脂(polycarbonate)、聚酯树脂(polyester resin)、聚酰胺树脂(polyamide resin)、聚醛树脂(polyacetal resin)、聚苯撑醚树脂(poly phenyleneether resin)、氟树脂(fluorine resin)、聚苯撑硫树脂(poly phenylene sulfide resin)、聚砜树脂(polysulphonresin)、多方基化合物树脂(polyarylate resin)、聚醚亚胺树脂(polyetherimide resin)、聚醚砜树脂(polyethersulfone resin)、聚醚酮树脂(Polyetherketone resin)、液晶性聚合物(liquidcrystalline polymer)、聚酰胺-酰亚胺树脂(polyamide-imideresin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)等,优选使用聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯撑硫树脂、液晶性聚合物,从流动性、耐热性、刚性优异的观点考虑,使用液晶性聚合物最优。这些树脂可以单独使用也可以同时使用多个。
关于上述树脂的概要,《高分子大辞典》(丸善株式会社发行、平成6年9月20日)和其中引用的文献等中有记载。
形成固体摄像元件收纳用壳体的树脂组成物,从强度、刚性、耐热性的提高、尺寸精度改善、线膨胀系数下降等目的考虑,优选在上述树脂中填充各种填充材料。作为使用的填充剂,可以例举玻璃纤维(磨碎玻璃纤维(milled glass fiber)、短切玻璃纤维(chopped glass fiber)等)、玻璃珠(glass beads)、中空玻璃球、玻璃粉末、云母(mica)、滑石(talc)、粘土(clay)、硅石(silica)、矾土(alumina)、钛酸钾(potassium titanate)、硅灰石(wollastonite)、碳酸钙(calciumcarbonate)、碳酸镁(magnesium carbonate)、硫酸钠(sodiumsulfate)、硫酸钙(calcium sulfate)、硫酸钡(barium sulfate)、亚硫酸钙(calcium sulfite)、氢氧化铝(aluminum hydroxide)、氢氧化镁(magnesium hydroxide)、氢氧化钙(calcium hydroxide)、硅酸钙(calcium silicate)、石英砂(silica sand)、石英岩(silicarock)、石英(quartz)、氧化钛(titanic oxide)、氧化锌(zincoxide)、氧化铁(ferric oxide)、石墨(graphite)、钼(molybdenum)、石棉(asbestos)、硅石-矾土(silica-alumina)纤维、矾土(alumina)纤维、石膏(calcium sulfate)纤维、碳(carbon)纤维、炭黑(carbonblack)、胶态硅石(white carbon)、硅藻土(diatom earth)、皂土(bentonite)、绢云母(sericite)、白色砂质沉积层(white sandydeposit)、黑铅(black lead)等无机填充物(filler)、钛酸钾(potassium titanate)晶针(whisker)、矾土(alumina)晶针、硼酸铝(aluminum borate)晶针、碳化硅(silicon carbide)晶针、氮化硅(silicon nitride)晶针等金属晶针或非金属晶针类等。本发明优选可以适用于利用配合纤维或晶针的树脂组成物而成形的树脂制中空壳体。
如上所述,固体摄像元件收纳用壳体20,具有利用树脂流控制突起PJ形成的凹部26,所述树脂流控制突起用于改变从浇口28注入的树脂(组成物)的流动方向并设在浇口28附近。固体摄像元件收纳用壳体20,在射出成形后的脱模时,在具有连接于开口面积小的浇口28的成形端的情况下,具有将此切除的切除痕迹。凹部26,形成在浇口(切除)痕迹残留的短边方向侧壁内。
凹部26,利用树脂流控制突起而形成,是形成在设有浇口的壳体短边方向单侧侧壁内的空洞状的凹部,其中,所述树脂流控制突起,为了改变从该浇口注入的树脂(组成物)的流动方向而设在射出成形模具腔内。
再者,凹部26,优选利用树脂流控制突起PJ形成,所述树脂流控制突起PJ相对于来自浇口28的树脂(组成物)的注入方向大致垂直设置。
图14和图15,是用于说明射出成形法的固体摄像元件收纳用壳体20的局部剖视图,示意地表示在射出成形模具腔内设置树脂流控制突起,限制从浇口注入的树脂(组成物)的流动方向的样子。
图14是在平行于树脂制底板22的表面切断固体摄像元件收纳用壳体20的浇口附近的局部剖视图,所述固体摄像元件收纳用壳体20,插入引线框50而射出成形。图15是在垂直于树脂制底板22,且含有浇口29的表面切断的浇口附近的局部剖视图。用箭头DT5和DT6表示成形时树脂的流动方向。
用于形成凹部26的树脂流控制突起PJ(参照图6),是为了妨碍从浇口28注入且直进的树脂(组成物)的流动方向,突出设在射出成形模具腔内的浇口附近的部件。树脂流控制突起PJ,配置在能够妨碍从浇口28注入的树脂(组成物)在模具内保持注入方向流动的位置,构成为具有适当的大小和形状。树脂流控制突起PJ的顶面,优选相对于树脂(组成物)的注入方向Z设置为大致垂直。
通过在射出成形模具腔内设置树脂流控制突起PJ,并射出成形,在树脂制中空壳体中形成树脂流控制突起PJ的形状对应的凹部26。由于树脂(组成物)的收缩,有时形状严密来讲有些不同,但是树脂流控制突起PJ的外形和凹部26的空洞,大致形状相同。在树脂流控制突起PJ是板状的情况下,也可以称为“整流板”。
树脂流控制突起PJ,配置在射出成形模具腔内的浇口28附近。所谓“附近”,是指设有浇口28的副侧壁(24a)内,能够改变注入的树脂的流动方向的位置。在副侧壁的内部埋设金属制部件(岛端部的树脂埋设部)等的情况下,树脂流控制突起PJ,优选设在该金属制部件的端部和浇口28之间。树脂流控制突起PJ,从本发明的主旨也可清楚地了解,为了即使改变向模具内注入的树脂(组成物)的流动,也不阻碍模具腔内的本来的流动,优选在树脂流控制突起PJ和浇口28之间设置适度距离,并令树脂流控制突起PJ的大小和形状也适当。
所谓的从浇口28注入的树脂(组成物)的“改变流动方向”,指从浇口注入并直进的树脂(组成物),在中途变更树脂(组成物)的流动方向,以便不直接到达配置为距离浇口28最近的岛等的金属部件的(埋设)末端。即,引线框不位于浇口28的开口的轴的延长线上。
进而说明上述射出成形用浇口28。
固体摄像元件收纳用壳体20中,射出成形用浇口设在沿壳体的短边方向延伸的单侧侧壁上。在单侧侧壁部分中,在底板22上设置射出成形用浇口,切除连接于浇口28的成形端的作业容易,所以为优选。作为浇口28的大小和形状没有特别限制,可以以公知的射出成形法为基准来设置,但是根据侧浇口、凹浇口、或者点浇口等,使用浇口尺寸小的浇口,更能发挥本发明的效果,所以为优选。
在中空壳体的单侧侧壁,由于残留切除连接于浇口28的成形端的切除痕迹,所以可以判断浇口的位置。浇口28,如果是沿短边方向的延伸的单侧侧壁,则不特别限定其位置,但是优选考虑该壳体整体的树脂(组成物)的流动平衡来设置。
由于浇口28的开口面积比较小,所以从浇口28注入的树脂(组成物)的注入压力增高。如果从浇口28注入的高温树脂(组成物)与直接插设的岛等的金属部件接触,则有产生变形的担心。通过在浇口附近设置树脂流控制突起PJ,注入的树脂(组成物)通过首先和树脂流控制突起相碰,其压力得到缓和,施加在金属部件上的压力降低。
再者,通过把浇口28设在沿短边方向延伸的单侧侧壁内,在壳体长边方向树脂(组成物)均一流动,成形的壳体的长边方向侧壁和底板的各部分的线膨胀率成为均等,也可以抑制伴随加热·冷却时的热变形的翘曲发生,所以为优选。
进而说明上述岛。
矩形的金属制岛30,形成在固体摄像元件收纳用壳体20的内底面上,在岛30上固定设置固体摄像元件12。
固定设置在岛30上的固体摄像元件12,和向壳体外部传递其信号电荷的引线端子40相连。固着在岛30上的固体摄像元件12,借助接合线(bonding wire)与引线端子40相连。
岛30是横长状,长边方向(X轴)的尺寸优选是短边方向(Y轴)尺寸的10~100倍,15~85倍更优,25~50倍进而更优。
岛30,可以具有突出部,向与长边方向垂直的宽度方向突出,突出部优选形成有将其一部分埋设并固定在固体摄像元件收纳用壳体20上的岛按压部34、和岛按压埋设部36。
岛30,可以在垂直于长边方向的方向具有突出部,突出部可以形成为与垂直方向(短边方向)倾斜,但是优选形成为与长边方向垂直。再者,突出部优选从岛30向宽度方向的两侧突出,从同一位置垂直向两侧突出,形成为十字状更优。
再者,岛按压部34的形状,如果可以抑制岛30的翘曲则不作特别限定,也可以是蛇行的形状,但是优选是等幅的带状。
岛按压部34,从岛30形成为十字状更优,优选是等幅带状。即,优选形成为十字架状。
岛按压部34优选在岛长边方向的2部位以上设置。通过设置多处岛按压部34,可以更有效地抑制岛30的翘曲,所以为优选。
在岛30具有50~100mm的长度时,岛按压部34优选以10~40mm的间隔设置,以15~30mm的间隔设置更优。
岛30,如果具有岛按压部34,则也从短边方向固定。该结果为,可以抑制岛30的翘曲,可以减小固体摄像元件12的翘曲和变形。进而,向固体摄像元件的输入像的聚焦(focusing)变得容易,根据固体摄像元件得到的图像质量提高。
再者,岛30也具有放出由固体摄像元件12发出的热的作用。如果具有岛按压部34,则散热面积增加,可以提高散热效率,再者,固体摄像装置10可以高速动作,并且可以抑制热引起的固体摄像元件的误动作,可以提高图像质量,所以为优选。
岛30,利用平坦的金属板构成,具有适当的厚度。用于岛30的金属,优选具有适当的强度和热传导率,可以例举铜、铜合金、铁合金和铝(铝合金)。作为岛用金属,优选可以使用铜、Fe-Ni42合金(42合金)和铝(铝合金)。这些金属(合金)可以施行电镀来使用,作为镀层的材质,可以例举金、银、镍和焊锡。
岛按压部34,优选具有和岛30相同的组成,岛按压部34和岛30优选一体形成为插设在中空壳体中。
再者,岛按压部34、岛30和引线端子40也优选作为引线框50,一体形成为插设在中空壳体中。即,优选将岛按压形成部分、岛形成部分和引线端子形成部分成为一体的引线框,插入模具内,射出成形(插入成形(insert molding))后,通过不需要部分的切除,分离引线端子40和岛30以及岛按压部34。
另一方面,在插入成形时,也可以把预先与引线端子40分离的岛形成部分和岛按压形成部分,插入模具内。
再者,岛按压部34的前端部优选突出到固体摄像元件收纳用壳体的外部,并且连接于散热部件和/或散热电路。此外,所谓的“连接”,也包含以下意思:通过岛按压部34的前端部优选突出到固体摄像元件收纳用壳体20的外部,其自身形成散热部件。
通过岛按压部34露出到壳体外部,连接于散热部件和/或散热电路,可以成为散热性特别优异的固体摄像装置,固体摄像装置可以更高速地动作,并且误动作减少,质量特性提高,所以为优选。
岛30长边方向的两端部,优选也固定在壳体主体20A上。优选使岛30的两端较宽,将该两端部插设于固体摄像元件收纳用壳体20,并且使其一部分露出到中空壳体外。再者,岛长边方向的两端部附近,可以是不固定在该壳体上的形式。
本发明的固体摄像装置,优选地,具备本发明的固体摄像元件收纳用壳体,壳体20的开口部被透明板60封闭,在壳体20的内底面上设置矩形的金属制岛30,在岛30上固着固体摄像元件。
进而说明该固体摄像元件12。
固体摄像元件,具有读取部,具有顺次读取响应通过透明板入射的光而产生信号电荷的像素的排列和像素排列的信号电荷的功能。固体摄像元件,优选是具有多数像素排列的半导体摄像元件。
固体摄像元件,大体分为:一维像素排列的一维图像传感器(imagesensor)、和二维像素排列的二维图像传感器,但是能够用于本发明的固体摄像元件,优选是一维图像传感器。一维图像传感器的代表长度是2~15cm,优选是3~10cm。
此外,使用一维图像传感器的固体摄像装置,可以用于传真机(facsimile)、扫描器(scanner)、条形码读取器(bar coder eader)等,使用二维图像传感器的固体摄像装置,可以用于电视摄像机等。
固体摄像元件,优选利用粘结剂、焊锡(solder)等进行固定,由粘结剂固着更优。固体摄像元件,优选由热传导率高的粘结剂进行固定。具体来讲,热传导率优选是1W/mK以上,3W/mK以上更优。再者,优选使用绝缘性的树脂进行固定。
在上述实施方式中,从浇口注入的树脂(组成物),和与其注入方向大致垂直设置的树脂流控制突起PJ相碰,在树脂流控制突起PJ的表面暂时将其流动方向改变大约90度后,朝向压力低的未填充部流动。通过改变注入的树脂(组成物)的流动方向,大体产生2个优点。一个优点在于,通过从浇口注入的树脂(组成物)的流动,暂时与树脂流控制突起PJ接触,并在其表面向四处分散,来缓和较高的射出压力。
在从图1至图4所示的比较例1、2中,以较高的射出压力注入的树脂(组成物)直接与岛等接触,出现变形,但是在实施方式中,可以消除这个问题,可以防止成形了的固体摄像元件收纳用壳体内的岛30的翘曲和引线端子40的变形。
另一个优点在于,通过从浇口射出的树脂(组成物)暂时与树脂流控制突起PJ接触,可以使树脂(组成物)的流动速度和流动方向更均一化。通过利用树脂流控制突起PJ限制流动方向,树脂(组成物)以一致的流动方向和流动速度流动并填充至底板和侧壁长边方向的未填充部。
通过流动方向和流动速度均一化,树脂(组成物)能够高度定向,该壳体20的冷却速度均一化,冷却时的树脂(组成物)的收缩也均一化,所以结果为可以抑制壳体20的翘曲或变形。该倾向,在使用液晶性聚合物成形的情况,或利用由纤维强化了的树脂组成物成形的情况下,带来特别显著的效果。
设置树脂流控制突起PJ的结果是,通过上述两个作用效果,可以抑制岛30的翘曲,可以减小固体摄像元件12的翘曲和变形。因此,可以获得聚焦容易的固体摄像装置,可以提高在固体摄像元件中获得的图像质量。
(第2实施方式)
下面说明第2实施方式。在第2实施方式中,只有浇口28设在副侧壁24中的X轴方向的一端部的位置这一点,与第1实施方式不同,其它构成与第1实施方式相同。
图16和图17,是示意表示第2实施方式的固体摄像元件收纳用壳体20的射出成形的情况中的一个例子的局部剖视图,示意表示在射出成形模具腔内设置树脂流控制突起PJ(参照图6),限制从浇口28注入的树脂(组成物)的流动方向的样子。图16是用平行于树脂制底板22并含有浇口的面,切断了本发明的固体摄像元件收纳用壳体20的浇口附近的局部剖视图,所述本发明的固体摄像元件收纳用壳体20,插入引线框50来进行射出成形。图17是用垂直于树脂制底板并且含有浇口28的面切断了的浇口附近的局部剖视图。用箭头DT7和DT8表示成形时的树脂的流动方向。
关于树脂流控制突起PJ的高度(凹部26的深度)ZPJ,在把浇口28设在中空壳体的短边方向的单侧侧壁外表面的情况下,树脂流控制突起PJ需要配置在设有浇口28的位置和底板22的外表面之间,以从位于浇口28和壳体主体20A的交界的开口至底板22的垂直距离为L时,树脂流控制突起PJ的高度(凹部26的深度)ZPJ,优选比浇口28的Z轴方向的位置深(1/8)×L-(1/2)×L。本例的L适宜为2mm。
即,如果令岛30的外底面位置和树脂流控制突起PJ的根部位置(凹部26的开口端位置)之间的距离为Z30,则满足以下关系。
(1/8)×L≤ZPJ-Z30≤(1/2)×L
在ZPJ-Z30是(1/8)×L以上的情况下,对于控制树脂或其组成物的流动方向,可以获得充分的效果。在ZPJ-Z30是(1/2)×L以下的情况下,对于确保树脂向底板的流动性,可以获得充分的效果。
图18是第2实施方式的树脂成形时的树脂流控制突起PJ的周边部的纵剖视图(YZ平面),图19是该周边部的纵剖视图(XZ剖面)。
如果在X轴方向流动的树脂流F经由浇口28注入模具M3、M4间的空间内,则该树脂流F与树脂流控制突起PJ的特定侧面PJS接触,将行进方向改变为沿侧面PJS的方向,流向模具间的空间内。以树脂流控制突起PJ对置于浇口28的面作为特定侧面PJS。以通过特定侧面PJS的Y轴方向的中心并在Z轴方向延伸的中心线、和含有岛30的XY平面的交点作为原点O(0,0,0)。特定侧面PJS平行于YZ平面,但是也可以相对于YZ平面倾斜。例如,通过把从特定侧面PJS的原点O延伸的法线向YZ平面的投影,设定为朝向顶面PJT方向,可以容易地将树脂的流动向壳体主体20A的中央方向引导。
浇口28的开口的重心位置G(X,Y,Z)是(X0,Y0,Z0)。X0,Y0,Z0是任意值。如果浇口28的开口是圆形且半径是R,则开口的外形位置,满足X2+Y2=R2。开口28的开口向YZ平面的投影像,和特定侧面PJS向YZ平面的投影像的区域重合。重心位置G向YZ平面的投影像,位于特定侧面PJS向YZ平面的投影像的区域内。
树脂流控制突起PJ的高度ZPJ、X轴方向的长度X4、Y轴方向的宽度Y3,分别和凹部26的深度、X轴方向的长度、Y轴方向的宽度一致。含有壳体主体20A的沿X轴方向的中央线的XZ平面内的Z轴方向的最大距离ZMAX、使从原点O至重心位置G的沿X轴方向的距离为X6。它们具有以下关系。
X0=X6
-(1/2)×Y3≤Y0≤(1/2)×Y3
Z30-ZPJ≤Z0≤Z30
在该情况下,树脂流控制突起对于控制从浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向,可以获得充分的效果。
如上所述,树脂流控制突起PJ,优选设置为,射出流入的树脂(组成物),与对置的突起PJ的表面大致垂直地相交。所谓的“大致垂直”,意思是,除了严密垂直的情况,优选也可以从垂直于突起PJ的表面的方向具有30°以内的倾斜。板状的整流板,除了长方体外,也可以是稍微加大长方体的中央厚度的六棱柱。
树脂流控制突起PJ,配置在浇口28和岛30的末端部的中间。在把浇口设在壳体20的单侧侧壁外表面的情况下,树脂流控制突起PJ,优选设置为从壳体20的开口部侧向模具腔内突出。与此相反,树脂流控制突起PJ,也可以设置为从壳体20的底板22侧突出。再者,通常以壳体20的底板22成为上方的方式配置模具,但是这也可以以底板成为下方的方式配置模具,再者,也可以以壳体20的厚度方向成为水平方向的方式配置模具。
树脂流控制突起PJ的形状和大小,只要能够达成本发明的目的,可以自由选择。即,树脂流控制突起PJ的构成,只要在射出成形时具有充分的强度,可以改变树脂或其组成物的流动方向即可,不作特别限定。
树脂流控制突起PJ,优选配置为垂直于树脂制底板22,优选是具有一定厚度的长方体。
固体摄像元件收纳用壳体20,由于树脂流控制突起PJ控制从浇口28射出流入的树脂或其组成物的流动方向,来进行树脂成形,所以可以利用该流动性的提高来抑制壳体主体20A的翘曲。特别的,固体摄像元件收纳用壳体20,由于树脂流控制突起插入痕迹(对应于凹部26)和树脂注入口的安装痕迹(对应于浇口28)相对置,所以在制造时从树脂注入口(浇口28的痕迹)注入的树脂流的方向变更,来抑制引线框和引线端子的意外弯曲、壳体20的翘曲等。
再者,在上述制造方法中,由于抑制固体摄像元件收纳用壳体20的翘曲,所以利用配置在其内部的固体摄像元件12摄像的图像的变形减少。由于树脂流控制突起PJ控制从浇口28射出流入的树脂或其组成物的流动方向,来进行树脂成形,所以可以利用该流动性的提高来抑制制造时的壳体主体的翘曲。特别的,由于树脂流控制突起插入痕迹(凹部26)和树脂注入口的安装痕迹(浇口28的痕迹)相对置,所以可以制造下述固体摄像元件收纳用壳体20,即,在制造时从树脂注入口(浇口28)注入的树脂流的方向变更,来抑制引线端子的弯曲等。
(实施例1)
制造图14和图15所示的第1实施方式的壳体。在该中空壳体20中,利用液晶性聚合物(住友化学(株)制、住化超级(sumikasuper)E6008B)在矩形底板的周缘上立设侧壁,并且插入铜制引线端子,在内底面设置Y轴方向宽度2mm、X轴方向长度90mm(Z轴方向的厚度250微米)的铜制岛30,并且利用嵌入成形法将中空壳体一体成形,所述中空壳体在浇口附近设有借助树脂流控制突起PJ而形成的凹部26(成形温度:350℃、射出速度:100mm/sec、浇口尺寸:1mm)。
浇口28,浇口中心位于树脂制底板22的外底面,该中心位于浇口的Y轴方向的中心,并且,设有在从中空壳体的单侧侧壁24a的外表面沿X轴方向相距距离X3=2.0mm的部分。
中空壳体的形状为,壳体外尺寸(长度X2=100mm×宽度Y2=9mm×高度ZMAX=3.2mm)、长边方向的侧壁部厚度Y1=2mm,短边方向侧壁部厚度X7=5mm,底板厚度M=1.5mm。
再者,凹部26,形状是长方体(与树脂注入方向垂直的宽度方向的边Y3=2.5mm×与树脂注入方向垂直的长度方向的边X4=1.5mm×深度ZPJ=2.2mm),与上述树脂注入方向垂直的边Y3,是和壳体的长边X垂直的边,与上述树脂注入方向垂直的长度方向的边X4,是和壳体的长边X平行的边,再者,凹部26设为,位于令距两个主侧壁的外表面的距离相等(距离Y4=3.25mm)的位置,并且从具有浇口28的副侧壁的外表面至长方体的一面的距离X6=1.0mm。浇口28的开口的直径2R是1.0mm,从浇口28的重心G至副侧壁24的距离X3是2.0mm。
岛30的两端插入并固定于中空壳体,在岛30上,以18mm的间隔设置4处从岛30形成为十字状的宽度1mm的岛按压部34,进而在两个岛按压部夹有的区域的岛的中央,设置邻接的两个矩形的狭缝32,所述狭缝32从岛相对置的长边的相反侧设置。
由粘结剂(紫外线固化型的硅树脂)把固体摄像元件固定在岛30上,利用接合线和引线端子40相连。进而,获得借助玻璃制透明板,使用紫外线固化性的树脂封闭侧壁上端的开口部的固体摄像装置。
(实验结果(实施例1))
实施例的固体摄像装置的岛的最大翘曲量是13μm。再者,未见插入的引线端子的变形。在此,所谓的固体摄像装置的岛30的最大翘曲量,表示在以连结岛两端的直线为基准的情况下的岛长边方向中央部的最大变形量。
(比较例1)
除了在浇口附近不设置基于树脂流控制突起的凹部以外,与实施例1同样,获得固体摄像装置。
(实验结果(比较例1))
获得的固体摄像装置的岛的最大翘曲量是20微米,再者,插入的引线端子40的一部分由于射出成形时的压力而变形。
(实施例2)
制造图16和图17所示的第2实施方式的壳体。在该中空壳体20中,利用液晶性聚合物(住友化学(株)制、住化超级(sumikasuper)E6008B)在矩形底板的周缘上立设侧壁,并且插入铜制引线端子,在内底面设置宽度2mm、长度90mm(厚度250微米)的铜制岛,并且利用嵌入成形法将中空壳体一体成形,所述中空壳体在浇口附近设有借助树脂流控制突起PJ形成的凹部26(成形温度:350℃、射出速度:100mm/sec、浇口尺寸:2mm(宽度)×1mm(高度))。
浇口2,浇口中心在中空壳体的短边方向左右均等地位于树脂侧壁外表面,并且,浇口的外底面设有从树脂制底板的外底面离开2mm的部分。
再者,凹部26,形状是长方体(与树脂注入方向垂直的Y轴方向的边的距离Y3=2.5mm×与树脂注入方向平行的X轴方向的边的距离X4=0.5mm×深度ZPJ=2.5mm),与上述树脂注入方向垂直的Y轴方向的边,是和壳体20的长边(X轴)垂直的边,与树脂注入方向平行的X轴方向的边,是和壳体的长边平行的边,凹部26设为,位于令距两个主侧壁的外表面的距离相等(距离Y4=3.25mm)的位置,并且从具有浇口28的副侧壁的外表面至长方体的一面的距离X6=2.0mm。
岛30的两端插入并固定于中空壳体,在岛30上,以18mm的间隔设置4处从岛30形成为十字状的宽度1mm的岛按压部34,进而在两个岛按压部34夹有的区域的岛30的中央,设置邻接的两个矩形的狭缝32,所述狭缝32从岛相对置的长边的相反侧设置。
由粘结剂(紫外线固化型的硅树脂)把固体摄像元件12固定在岛30上,利用接合线和引线端子相连。进而,获得借助玻璃制透明板,使用紫外线固化性的树脂封闭侧壁上端的开口部的固体摄像装置。
(实验结果(实施例2))
获得的固体摄像装置的岛30的最大翘曲量是11微米。再者,未见插入的引线端子40的变形。
(比较例2)
除了在浇口附近不设置基于树脂流控制突起的凹部以外,与实施例2同样,获得固体摄像装置。
(实验结果(比较例2))
获得的固体摄像装置的岛的最大翘曲量是18微米,再者,插入的引线端子40的一部分由于射出成形时的压力而变形。
根据以上实验,可以提供一种嵌入成形的金属零件(岛、引线端子等)翘曲或变形少的固体摄像元件收纳用壳体、其制造方法和具备该壳体的固体摄像装置。
Claims (11)
1.一种固体摄像元件收纳用壳体,是树脂制中空壳体,由大致矩形的树脂制底板及立设于其周缘的树脂制侧壁一体形成,并且插设有金属制引线端子和固定设置固体摄像元件的金属制岛,开口部可以用透明板封闭,
其特征在于,该壳体通过将热塑性树脂或其组成物一体射出成形而得到,
射出成形用浇口设在该壳体的短边方向的单侧侧壁,利用树脂流控制突起形成的凹部设在该单侧侧壁内,所述树脂流控制突起用于改变从该浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向。
2.如权利要求1所述的固体摄像元件收纳用壳体,其特征在于,上述树脂制侧壁以从垂直方向倾斜30°以内的角度立设于上述树脂制底板的周缘上。
3.如权利要求1所述的固体摄像元件收纳用壳体,其特征在于,上述树脂流控制突起的在中空壳体短边方向上的宽度,是该壳体短边方向的宽度的1/2~1/10。
4.如权利要求1所述的固体摄像元件收纳用壳体,其特征在于,上述树脂流控制突起的在中空壳体长边方向上的厚度,是该侧壁的长边方向的宽度的1/3~1/20。
5.如权利要求1所述的固体摄像元件收纳用壳体,其特征在于,射出成形用浇口设在上述中空壳体短边方向的单侧侧壁外表面上,在从上述浇口至上述底板的垂直距离设为L时,上述树脂流控制突起的深度,比浇口的位置深(1/8)×L-(1/2)×L。
6.如权利要求1所述的固体摄像元件收纳用壳体,其特征在于,射出成形用浇口设在底板上,该底板位于中空壳体短边方向的单侧侧壁下部,在从浇口至岛外底面的垂直距离设为M时,上述树脂流控制突起的深度,比岛的外底面位置深(1/2)×M以下。
7.一种固体摄像装置,其特征在于,具备如权利要求1所述的固体摄像元件收纳用壳体。
8.一种固体摄像元件收纳用壳体的制造方法,是树脂制中空壳体的制造方法,所述树脂制中空壳体由大致矩形的树脂制底板及立设于其周缘的树脂制侧壁一体形成,并且插入设置有金属制引线端子和固定设置固体摄像元件的金属制岛,开口部可以用透明板封闭,
其特征在于,以下述方式将热塑性树脂或其组成物一体射出成形,即,使射出成形用浇口设在该壳体的短边方向的单侧侧壁,利用树脂流控制突起形成的凹部形成在该单侧侧壁内,所述树脂流控制突起用于改变从该浇口射出流入的树脂或其组成物的流动方向。
9.如权利要求8所述的固体摄像元件收纳用壳体,其特征在于,上述树脂制侧壁以从垂直方向倾斜30°以内的角度立设于上述树脂制底板的周缘上。
10.一种固体摄像元件收纳用壳体,具备:
树脂制壳体主体,具有固体摄像元件配置用凹部;
引线端子,从上述固体摄像元件配置用凹部的底面向上述壳体主体外部延伸;
树脂流控制突起插入痕迹,设在上述壳体主体的长边方向的一端部,上述树脂流控制突起插入痕迹是借助树脂流控制突起形成的凹部;
和树脂注入口的安装痕迹,设在上述壳体主体的与上述树脂流控制突起插入痕迹的内侧底面相对置的位置,上述树脂注入口的安装痕迹是注入树脂的浇口的痕迹。
11.一种固体摄像元件收纳用壳体,具备:
树脂制壳体主体,具有固体摄像元件配置用凹部;
引线端子,从上述固体摄像元件配置用凹部的底面向上述壳体主体外部延伸;
树脂流控制突起插入痕迹,设在上述壳体主体的长边方向的一端部,上述树脂流控制突起插入痕迹是借助树脂流控制突起形成的凹部;
和树脂注入口的安装痕迹,设在上述壳体主体的与上述树脂流控制突起插入痕迹的内侧侧面相对置的位置,上述树脂注入口的安装痕迹是注入树脂的浇口的痕迹。
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