CN1838421A - 固体摄像装置、固体摄像元件收纳盒以及制造方法 - Google Patents
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Abstract
在该固体摄像装置上,在盒子的内底面上设置有矩形的金属制岛(30),在岛(30)上粘固有固体摄像元件(12)。岛(30)具有向垂直于纵向的方向突出的突出部,突出部的一部分埋设在中空盒子中固定,形成岛压紧部(34)。岛(30)在1处以上具有相邻的切口(32),且该相邻的切口从岛(30)的相向的长边的外侧向内侧延伸。该装置也可具有沿纵向分隔的岛(30)。
Description
技术领域
本发明涉及固体摄像装置、固体摄像元件收纳盒以及制造方法。
技术背景
现在,在固体摄像装置的一部分使用透明板,固体摄像元件表面的受光元件可受光的固体摄像装置上,是在以陶瓷为材质预先成形的中空盒子的侧壁上,夹入以导电性金属材料为材质成形的引线框,成形出中空盒子。
近年,为了降低材料费,逐渐将中空盒子的材质从陶瓷变成了树脂。此时,在固体摄像元件的载置部下面,优选设置以前所不需要的岛。在现在的陶瓷盒子上,由于陶瓷与固体摄像元件的热膨胀差一样而不需要岛,但在树脂制盒子上,由于树脂与固体摄像元件之间存在热膨胀差,会在固体摄像元件上附加应力,所以优选设置岛。
将设置有该岛的引线框安装在中空盒子成形用的封入金属模上,注入塑料树脂制作盒子时,存在由于岛与树脂的热膨胀差而岛变成凸状,产生翘曲的问题。
在使用了有翘曲的岛的固体摄像装置上,岛的翘曲还会引起粘固在其上部的固体摄像元件的翘曲,存在入射光的焦点不准而不能正确读取影像等导致性能不良的问题。
因此,作为岛的翘曲少的树脂制中空盒子,提出过成形为连续蛇行的形状的岛(专利文献1),但还在寻求可吸收树脂制盒子的热膨胀·热收缩并且散热效果好、新型的岛的构造。
专利文献1:特开平6-163950号公报
发明内容
本发明的一个课题在于提供具有散热效果,岛的翘曲少的固体摄像装置、其盒子。
为了解决上述课题,本发明的固体摄像装置,(1)具有由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成、且开口部被透明板封闭的树脂制中空盒子,在该中空盒子的内底面上设置有矩形的金属制岛,在该岛上粘固有固体摄像元件,其特征在于:该岛具有向垂直于纵向的方向突出的突出部,该突出部的一部分埋设在该中空盒子中固定,形成有岛压紧部。
在此,岛压紧部优选设置在岛纵向的2处以上。岛在一处以上具有相邻的切口,且相邻的切口优选交错地从岛的相向的2条长边的外侧向内侧延伸。相邻的切口优选在相邻的2个岛压紧部之间的区域设置一处以上。优选一处以上的岛压紧部的前端部向中空盒子的外部突出,并连接在散热部件或散热电路上。岛的纵向两端部优选固定在中空盒子上。
另外,岛的纵向两端部附近也可不固定在该中空盒子上。
具有缓和树脂制盒子,特别是纵长的树脂制中空盒子的热膨胀·热收缩、且散热性优良的岛的固体摄像装置,具有由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成且被透明板封闭的树脂制中空盒子,在该中空盒子的内底面上设置有金属制岛,在该岛上粘固有固体摄像元件,其特征在于:该岛是具有纵横比为4以上的的矩形,该岛在1处以上具有相邻的切口,且相邻的切口从岛的相向的2条长边的外侧向内侧延伸。
另外,在本发明中将「金属制岛」也只叫做「岛」。
又,引线框通常通过对金属板进行压力加工而制作,但当金属板的尺寸大时,精加工困难。特别是在盒子的纵向的尺寸超过70mm那样的线性传感器时,存在引线框的岛形成部上产生翘曲的问题。
作为引线框的制作方法,除利用压力的冲裁加工以外,还有利用蚀刻的制作方法,但在可廉价、短时间高精度大量生产方面优选压力加工。利用蚀刻加工制作时,可抑制引线框的变形/翘曲的发生,但与压力加工相比成本高,不适合大量生产。
岛的翘曲少的固体摄像元件收纳盒由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成且开口部可被透明板封闭,其特征在于:该盒子具有沿纵向分隔的岛。
翘曲少的固体摄像装置具有由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成、且开口部被透明板封闭的固体摄像元件收纳盒,在该盒子的内底面上设置有矩形的金属制岛,在岛上粘固有固体摄像元件,其特征在于:岛在纵向上是分隔的。
本发明的固体摄像元件收纳盒的制造方法,其特征在于,包含:将具有岛形成部和导线端子形成部且预先分隔的2块以上的金属制引线框插入盒子成形用金属模内的工序,以及将树脂注入金属模的腔部并固化的工序。
固体摄像装置的制造方法,其特征在于,包含:将具有岛形成部和导线端子形成部且预先分隔的2块以上的金属制引线框插入盒子成形用金属模内的工序;将树脂注入该金属模的腔部并固化而制造固体摄像元件收纳盒的工序;在该岛上粘固固体摄像元件的工序;电气连接该固体摄像元件与导线端子的工序;以及由透明板封闭该盒子的上部开口部的工序。
又,上述制造方法,优选该金属制引线框形成为分别独立的环箍件,而该插入工序包含将2块以上的环箍件利用环箍输送装置插入同一金属模内的工序。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:备有:具有凹部的树脂制盒主体(中空盒子);设在凹部的底面上,固定固体摄像元件的岛;从凹部内经由盒主体的侧壁向外部延伸的导线端子;以及与岛相连续,向沿着盒主体的纵向的侧壁内延伸的岛压紧部。
由于岛压紧部向侧壁内部延伸,所以能够限制岛相对于盒主体的移动,因此,能够抑制岛的翘曲以及固体摄像元件的翘曲,抑制其特性的劣化。又,还能够经由岛压紧部向外部散热。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:备有:具有凹部的树脂制盒主体;设在凹部的底面上,固定固体摄像元件的岛;以及从凹部内经由盒主体的侧壁向外部延伸的导线端子;岛备有从宽度方向的一端朝向另一端延伸的狭缝(切口)。
由于应力容易集中在狭缝附近的岛部分上,该岛部分挠曲,并且吸收膨胀和收缩,所以能够抑制固体摄像元件的挠曲。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:还备有与岛相连续,向沿着盒主体的纵向的侧壁内延伸的至少一对岛压紧部;一对岛压紧部在纵向上分开;狭缝设在一对岛压紧部之间的中央位置附近。
如上所述,虽然由于存在一对岛压紧部,岛的翘曲受到抑制,但由于一对岛压紧部的位置是固定的,所以应力容易集中在其间的岛的中央位置附近。由于在该中央位置附近设有狭缝,所以在该位置吸收应力,该岛部分挠曲,而且,由于吸收膨胀和收缩,所以能够抑制固体摄像元件的挠曲。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:狭缝备有第1和第2狭缝;第1狭缝从岛的宽度方向的一端朝向另一端延伸;第2狭缝从岛的宽度方向的另一端朝向一端延伸;第1和第2狭缝隔着中央位置配置。
在这种情况下,由于第1狭缝的形成位置上的岛绕纵向扭转的朝向与第2狭缝的形成位置上的岛绕纵向扭转的朝向为逆向,所以可抵消岛绕纵向的扭转,能够抑制岛的两端部绕纵向的扭转。又,由于第1和第2狭缝具有绕第1狭缝和第2狭缝之间的岛上的1点为点对称的倾向,所以在岛进行纵向的热膨胀时,岛的宽度方向相对于岛的纵向的中心线的移动受到限制。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:狭缝的最深部由曲面构成。在这种情况下,当应力集中在狭缝的形成部位上的岛上时,由于能够缓和最深部上的局部应力集中,所以岛的耐久性优良。而且,通过由曲面构成狭缝的最深部,还可以减少成形时产生溢料。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:狭缝的内部填充有气体。在这种情况下,由于在狭缝的内部不存在抑制狭缝挠曲的固体,所以狭缝的形成部位上的岛容易挠曲,能够吸收膨胀和收缩。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒的特征在于:备有与岛的宽度方向的两端相接触,沿着岛的纵向延伸的一对突起部。一对突起部能够抑制岛在宽度方向上的移动。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒特征在于:备有:具有凹部的树脂制盒主体;设在凹部的底面上,固定一个固体摄像元件的一对岛;以及从凹部内经由盒主体的侧壁延伸到外部的导线端子;一对岛在盒主体的长度方向上分开。
即,岛是分离的。在这种情况下,由于岛未固定在双方的岛之间的盒主体部位上,所以该盒主体部位容易挠曲,而且能够吸收膨胀和收缩,抑制固体摄像元件的挠曲。
如果采用本发明,则可提供:树脂制盒子的热膨胀·热收缩得以缓和,在岛上不产生翘曲且没有动作不良的固体摄像装置。又,可提供:岛具有良好的传导来自固体摄像元件的热的导热性,并且传递给岛的热高效地传导到树脂制中空盒子,所以容易保证动作时的固体摄像元件温度在规定的温度内而没有动作不良的固体摄像装置。如果采用本发明,则还可提供:散热效果好的固体摄像装置。并且可提供:具有尺寸精度高的岛的固体摄像元件收纳盒以及固体摄像装置。
附图说明
图1是表示可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子的一例的俯视图。
图2是将本发明的固体摄像装置的一例在该装置的固体摄像元件与导线端子的连接部剖开的概要剖面图。
图3是将本发明的固体摄像装置的一例在该装置的岛压紧部的形成部剖开的概要剖面图。
图4是表示岛30具有切口32的,可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子的一例的俯视图。
图5是表示可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子的另一例的俯视图。
图6是将本发明的固体摄像装置的一例在其导线端子插入部剖开的概要剖面图。
图7是表示可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子的一例的俯视图。
图8是表示可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子内设置的岛具有的四边形的切口的一例的模式性局部放大俯视图。
图9是与图8一样表示四边形的切口的另一例的模式性局部放大俯视图。
图10是表示本发明的固体摄像元件收纳盒的一例的俯视图。
图11是将本发明的固体摄像装置的一例在导线端子的插设部剖开的概要剖面图。
图12是表示用于本发明的固体摄像元件收纳盒的制造的预先分隔的金属制引线框的一例的俯视图。
图13是表示用于本发明的固体摄像元件收纳盒的制造的由环箍件构成的金属制引线框的一例的俯视图。
图14是备有固体摄像元件收纳盒的固体摄像装置的详细分解立体图。
图15是备有具有切口的岛的固体摄像元件收纳盒中央部的立体图。
图16是备有分隔的岛的固体摄像元件收纳盒中央部的立体图。
图17是用于说明固体摄像元件收纳盒的制造方法的图。
具体实施方式
以下,说明实施形式的固体摄像装置、固体摄像元件收纳盒以及制造方法。同样的部分采用同样的标记,省去重复的说明。
图1是表示可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子的一例的俯视图。图2是将本发明的固体摄像装置的一实施形式在该装置的固体摄像元件与导线端子的连接部剖开的概要剖面图(II-II剖面图)。图3是将本发明的固体摄像装置的一实施形式在该装置的岛压紧部的形成部剖开的概要剖面图(III-III剖面图)。
固体摄像装置10是具有由大致矩形的树脂制底板22和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁24一体形成,而开口部被透明板26封闭的树脂制中空盒子,且在该中空盒子的内底面23上设置矩形的金属制岛30,固体摄像元件12粘固在岛30上的固体摄像装置,岛30具有向垂直于纵向的方向突出的突出部(34、36),该突出部的一部分(36)埋设在中空盒子中固定,形成岛压紧部34。
下面参照适当的图说明本发明及其优选实施形式。
如图1~图3所示,在本发明的固体摄像装置10上,固体摄像元件收纳用的树脂制中空盒子20是树脂或树脂组成物构成的中空构造的,开口部被透明板26封闭。固体摄像元件12设置在固体摄像元件收纳盒20内,接受通过透明板26入射的外部光。
树脂制中空盒子20,是将树脂或以树脂为主要成分根据需要将含有各种填充材料的树脂组成物成形而获得的。另外,关于树脂以及填充剂的详细情况在后面叙述。
透明板26优选在波长400~800nm范围具有90%以上的透过率。特别是将固体摄像装置用于条形码读出器时,优选在波长650~660nm范围具有90%以上的透过率。透明板26可利用例如透明玻璃、透明树脂或透光性陶瓷形成。更具体地,作为透明板26的材质,可例示玻璃、丙烯树脂、聚碳酸酯、含有环烯烃单元的聚合物。在此,所谓透明板,指用于摄像的入射光,一般在可见光(400~700nm)以及近红外区域透过率80%以上,优选90%以上的板状部件。摄像装置是条形码读出器时,重要的是红色半导体激光的波长650nm的透过率。
固体摄像元件12具有读出部,读出部具有应答通过透明板26入射的光而顺序读出发生信号电荷的像素的排列和像素排列的信号电荷的功能,可对从摄像装置入射的光摄像。固体摄像元件12应答入射光所记录的电信号可通过与固体摄像元件12电气连接的导线端子40等取出到固体摄像装置10之外。固体摄像元件优选具有多个像素排列的半导体摄像元件。
固体摄像元件,大致分为一维状像素排列的一维图像传感器(线性传感器)和二维状像素排列的二维图像传感器,但本发明的固体摄像元件优选一维图像传感器。作为摄像元件,可例示CCD图像传感器、COMS图像传感器、CMD、电荷注入器件、红外图像传感器等。一维图像传感器的代表长度是2~15cm,优选3~10cm。
也可代替导线端子40,在电极座上设置金属突起,使绝缘性膜与导体配线构成的配线基板通过前述电极座电气连接。
另外,使用一维图像传感器的固体摄像装置可用于传真机、扫描仪、条形码读出器等,使用二维图像传感器的固体摄像装置可用于电视摄像机等。
树脂制中空盒子20由大致矩形的树脂制底板22(以下也只叫做“底板”)和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁24(以下也只叫做“侧壁”)一体形成。大致矩形的树脂制底板22以及树脂制侧壁24都具有适当的厚度。在此,大致矩形的树脂制底板22具有面向盒子外部的外底面以及面向盒子内侧的内底面23。
固体摄像元件收纳盒的底板只要是可将矩形的金属制岛设置在中空部的内底面上的即可。因此,内底面的设置金属制岛的面也可具有凹部。并且树脂制中空盒子也可具有从盒子外底面垂设的肋部。
又,所谓「大致矩形」,是指除正方形以及矩形形状以外大体矩形的形状。所谓「大体矩形」,是指具有平行的长边,但短边即使是直线状也不与长边正交,或短边不是直线的形状,以及极其纵长的椭圆等。例如树脂制中空盒子的底板也可是矩形缺四角的形状、矩形的角带倒圆的形状、或短边不是直线状而是半圆形的形状。
树脂制侧壁24大致垂设在大致矩形的树脂制底板的周缘上。侧壁也可不是从底板的所有周缘部,而是从底面的长边以及/或短边的稍微内侧垂设的。又,所谓「大致垂设」,是指除严格垂直设置的侧壁以外,也包含朝向开口部稍微扩大地设置的侧壁。所谓「稍微扩大」,是指具有离垂直方向45°以内优选30°以内的倾斜。又,侧壁也可是具有朝向上部或下部增大厚度那样的倾斜的侧壁、具有级差或凹部的侧壁。
又,在树脂制中空盒子的开口部周缘上,可设置用于嵌入透明板26的切槽或级差。
矩形的金属制岛30(以下也只叫做「岛」)形成在固体摄像元件收纳盒20的内底面上,并在岛30上粘固固体摄像元件12。
固体摄像元件12优选利用粘接剂、焊锡等粘固,更优选利用粘接剂粘固。固体摄像元件优选利用导热率高的粘接剂粘固。具体地,优选导热率在1W/mK以上,更优选3W/mK以上。又,优选使用绝缘性的树脂粘固。
并且,固定在岛30上的固体摄像元件12与将其信号电荷传递到盒子外部的导线端子40连接。如果参照图2,则粘固在岛30上的固体摄像元件12利用接合线42与导线端子40连接。接合线42是铝或金等金属构成的细线。
导线端子40电气以及机械连接固体摄像装置与外部电路。导线端子还具有将固体摄像元件产生的热利用局部热传导向树脂制中空盒子外散热的作用。导线端子40是金属制的,可使用金属制的众所周知的形式。作为金属可例示铜、铜合金、铁合金,可优选使用作为铜或铁58%镍42%的合金的42合金。这些金属(合金)可施加镀层使用,用于镀层的材料可例示金、银、镍以及焊锡。
导线端子40优选是使用引线框在该中空盒子成形时与树脂组成物一体成形,之后进行弯曲或切断等加工的导线端子。又,引线框,其一实施形式也优选具有导线端子形成部分以及岛形成部分成为一体的构造。
岛30是长条形,优选纵向的尺寸是横向的尺寸的10~100倍,更优选是15~85倍,进一步优选是25~50倍。
岛30具有向垂直于纵向的方向突出的突出部,该突出部形成岛压紧部34,岛压紧部34将其一部分埋设在固体摄像元件收纳盒中固定。又,埋设在固体摄像元件收纳盒中的部分形成岛压件埋设部36。
岛30具有向垂直于纵向的方向突出的突出部,突出部也可在垂直的方向(横向)倾斜形成,但优选垂直于纵向形成。又,突出部优选从岛向两侧突出,更优选从同一位置垂直向两侧突出,形成十字状。
又,岛压紧部34的形状如果是可抑制岛的翘曲则不特别限制,也可设为蛇行的形状,但优选等宽的带状。
岛压紧部34最优选是从岛30十字状形成等宽的带状。即,最优选形成十字架形状。
岛30由于具有岛压紧部34也从横向被固定。其结果,可抑制岛30的翘曲,可减小固体摄像元件的翘曲或变形。并且聚焦容易,固体摄像装置获得的图像品质提高。
又,岛还具有发散固体摄像元件发出的热的作用。通过具有岛压紧部,散热面积增大,可提高散热效率。其结果,固体摄像装置的高速动作成为可能,并且可抑制热引起的固体摄像元件的误动作,提高图像品质。
岛具有50~100mm的长度时,岛压紧部优选以10~40mm的间隔设置,更优选以15~30mm的间隔设置。
岛30由平坦的金属板构成,具有适当的长度。用于岛的金属,优选具有适当的强度和导热率,可例示铜、铜合金、铁合金以及铝(铝合金)。作为岛用金属,可优选使用作为铜或铁58%镍42%的合金的42合金以及铝(铝合金)。这些金属(合金)可施加镀层使用,用于镀层的材料可例示金、银、镍以及焊锡。
岛压紧部34优选具有与岛30同样的组成,优选岛压紧部34以及岛30一体插入中空盒子地形成。
又,也优选岛压紧部34、岛30、引线框一体插设在中空盒子中地形成。即,优选将岛压件形成部分、岛形成部分以及导线端子形成部分成为一体的引线框插入金属模内,注射成形(嵌入成形)后,通过切除不需要部分而分开导线端子与岛30以及岛压紧部34。
另一方面,嵌入成形时,也可将与导线端子分开的岛形成部分以及岛压件形成部分插入金属模内。
岛压紧部34优选设置在岛纵向的2处以上。
在多处设置岛压紧部,岛的翘曲受到更有效抑制所以优选。
在本发明中,岛30在一处以上具有相邻的切口32(参照图4),且该相邻的切口优选交错地从岛的相向的2条长边的外侧向内侧延伸。
通过在岛上设置切口,从而使切口吸收岛的膨胀·收缩,结果提高了抑制岛的翘曲的效果所以优选。并且交错设置从岛的相向的2条长边的外侧向内侧延伸的切口,树脂制盒子与岛的线膨胀率(收缩率)差的缓和·吸收的平衡提高,变形吸收效果好所以优选。其结果,岛不会弯曲所以优选。
图4是岛30具有切口32的可用于本发明的固体摄像装置的树脂制中空盒子的一例的俯视图。
图4表示优选的切口形状的一例。相邻的切口32优选在相邻的2个岛压紧部34之间的区域设置一处以上。
通过这样设置切口32,从而利用岛压件对翘曲的抑制以及切口对变形的吸收而抑制岛30的翘曲所以优选。
岛切口32也可是去除的宽度极窄的切槽,但切槽的宽度优选能清楚看到,优选为岛宽度的1/2~1/10,更优选为1/2~1/5。
切口32优选从岛长边周缘大致垂直设置,其形状可例示U字形、四边形,但不限于此。
岛压紧部34的前端部向固体摄像元件收纳盒20的外部突出,且优选连接在散热部件以及/或散热电路上。另外,所谓「连接在」,指也包含通过岛压紧部34的前端部向固体摄像元件收纳盒20的外部突出从而其自身形成散热部件。
通过岛压紧部34在盒子外部露出并连接在散热部件以及/或散热电路上,可设计散热性特别优良的固体摄像装置,固体摄像装置的更高速动作成为可能,并且误动作减少,品质特性提高所以优选。
岛30的纵向两端部也优选固定在中空盒子上。
又,如图5所示,岛的纵向两端部附近也可不固定在中空盒子上。
当不将两端部固定在盒子上时,利用纵向两端部吸收岛的变形,可抑制岛的翘曲所以优选。
固体摄像元件收纳盒具有由树脂以及/或树脂组成物构成的中空构造,利用注射成形法、注射压缩成形法、压缩成形法、多工位成形法等形成。作为使用的树脂,例举可成形的热硬化性树脂以及热可塑性树脂,优选从阻燃性、电绝缘性、强度·刚性的观点选择。从可缩短成形周期,可削减成形成本的观点出发,优选使用热可塑性树脂,利用注射成形法形成该盒子。
作为热硬化性树脂,可例示酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙级酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂以及不饱和聚酯树脂等,优选使用酚醛树脂、环氧树脂。又,作为热可塑性树脂,可例示出聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚苯醚树脂、氟树脂、聚苯硫醚树脂、聚砜树脂、聚芳酯、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚酮树脂、液晶性聚合物、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂等,优选使用聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物,从流动性、耐热性、刚性优良的观点考虑,更优选使用液晶性聚合物。这些树脂可单独使用也可作为聚合物共混物同时使用多种。
关于上述树脂的概要情况,记载于「高分子大辞典」(丸善株式会社发行,平成6年9月20日)以及其上引用的文献等。
形成固体摄像元件收纳盒的树脂组成物,出于提高强度或刚性、耐热性,提高尺寸精度,降低线膨胀系数等目的,优选在上述树脂中填充至少1种填充剂材料。作为使用的填充剂,可例示出玻璃纤维(磨碎玻璃纤维、短玻璃纤维等)、玻璃珠、中空玻璃球、玻璃粉末、云母、滑石、粘土、二氧化硅、氧化铝、钛酸钾、硅灰石、碳酸钙、碳酸镁、硫酸苏打、硫酸钙、硫酸钡、亚硫酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、硅酸钙、硅砂、硅石、石英、氧化钛、氧化锌、氧化铁、石墨、钼、石棉、硅酸铝纤维、氧化铝纤维、石膏纤维、碳素纤维、炭黑、白炭黑、硅藻土、膨润土、绢云母、白砂(sirasu)、石墨等无机填料,钛酸钾晶须、氧化铝晶须、硼酸铝晶须、碳化硅晶须、氮化硅晶须等金属晶须或非金属晶须类等。
(实施例1)
利用液晶性聚合物[住友化学(株)制スミカス-バ-E6008B],在矩形底板的周缘垂设侧壁并且插入金属制导线端子,利用嵌入成形一体成形在内底面上设置了宽2mm、长90mm的岛的中空盒子。
另外,该岛30的两端插入中空盒子被固定。
在该岛30上以18mm的间隔设置4处从岛30十字状形成的宽度1mm的岛压紧部34,并且如图4所示,在2个岛压紧部34之间的区域的岛30的中央,交错设置从岛30的相对的长边的外侧向内侧延伸的相邻的2个矩形切口32。切口宽0.5mm、深1.5mm,相邻的2个切口的间隔设为0.5mm。
利用粘接剂将固体摄像元件12粘固在该岛30上,并利用接合线与导线端子连接。再利用透明板并利用紫外线硬化性树脂封闭侧壁上端的开口部而获得固体摄像装置。
以连结获得的固体摄像装置的岛30的纵向两端部的直线为基准时的岛中央部的最大翘曲量(岛最大翘曲量)是18μm。
(比较例1)
在比较例1中,除没有设置岛压紧部34以及岛30上的切口32以外与实施例1完全一样地制造固体摄像装置时,获得的固体摄像装置的岛30的最大翘曲量在50μm以上。
下面说明省略了岛压紧部34的固体摄像装置。
图6是将本发明的固体摄像装置的一例在其导线端子插入部剖开的概要剖面图。
固体摄像装置10,是具有由大致矩形的树脂制底板22和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁24一体形成且利用透明板26封闭的树脂制中空盒子20,并在中空盒子20的内底面23上设置有岛30,且在该岛30上粘固有固体摄像元件12的固体摄像装置,岛30是具有纵横比为4以上的矩形形状,岛30具有1处以上相邻的切口32,且相邻的切口32从岛30的相向的2条长边的外侧向内侧延伸。
大致矩形的树脂制底板22以及树脂制侧壁24为了具有必要的机械强度而都具有适当的厚度。
可任意组合以上的树脂制底板形状和树脂制侧壁的设置角度而设计中空盒子的整体形状。中空盒子20与上述的整体形状无关,在中空盒子20的内底面23上具有可设置具有4以上的纵横比的金属制岛30的区域。
粘固在岛30上的固体摄像元件12与将读出的信号电荷传到固体摄像装置10的外部的导线端子40连接。在图6中,固体摄像元件12利用接合线42与导线端子40连接。可使用金等金属构成的细线作为接合线42。
利用接合线等电气配线后,用透明板26封闭中空盒子20的开口部而获得固体摄像装置。在由树脂制侧壁形成的框体开口部的内侧周缘上也可设置埋入透明板的切槽。在本发明中使用的树脂制中空盒子内插设金属制导线端子。在树脂侧壁开口部的内侧周缘上,也可设置埋入透明板的切槽。在固体摄像元件12的设置和配线结束后,利用透明板26封闭中空盒子20。
图7是表示可用于本发明的固体摄像装置上的树脂制中空盒子的一例的俯视图。
岛30也可具有用于将岛30固定在中空盒子的内底面上的岛压紧部,但在本例中省略了岛压紧部。
金属制岛30是用于载置固体摄像元件12的平坦部,在截面凹状的树脂制中空盒子20的内底面上与之接触地形成。岛30的两端,与导线端子40一样,优选插入埋设在树脂制中空盒子20内固定。此时,如前所述,将导线端子40形成部分以及岛30形成部分构成一体的金属制引线框插入注射成形用的金属模内后进行注射成形(嵌入成形)之后,通过切除金属制引线框的不需要部分而可分开导线端子40与岛30。又,也可在嵌入成形时一开始就将与导线端子40分开的岛30形成部分插入金属模内。
另外,也可成形树脂制中空盒子20之后,利用粘接剂等将岛30的两端粘固在中空盒子20的内底面上。
岛30也可设置在树脂制中空盒子20的平坦的内底面23上,也可设置在从内底面23局部隆起的区域,又,也可设置在比内底面23更低的凹进去的区域。
在该岛30上粘固固体摄像元件12。粘固方法没有特别限制,可利用粘接剂、焊锡等将固体摄像元件粘固在岛30上,优选利用粘接剂粘固,更优选利用绝缘性的粘接剂粘固。用于粘固固体摄像元件的粘接剂也优选导热率高的,更优选导热率在1W/mK以上,进一步优选3W/mK以上。
如果与专利文献1(特开平6-163950号公报)上记载的连续蛇形形状的岛相比,则由于本发明的岛具有更宽面积的金属部分,所以具有可通过金属制岛将固体摄像元件上产生的热有效发散到树脂制中空盒子外的优点。
岛30如图7所示,是具有上述那样的纵横比的纵长的矩形形状,在纵向的侧缘的一处以上具有相邻的切口32。该相邻的切口32从岛30的相对的2条长边的外侧向内侧延伸,它们交错地设置。又,该切口32没有在岛30的纵向同样地设置,在设置多个相邻的切口群时,优选以一定的距离分散开设置。
岛30优选在纵向的侧缘具有多个相邻的2个以上的切口群。相邻的切口群从岛的相向的长边的两侧交错地设置。在一个切口群中,优选设置多个切口,换言之,优选从相向的长边的两侧同数量地设置,更优选设置合计2个。通过将设置在相向的长边的两侧的切口的数量设为一样,从而可平衡良好地缓和·吸收树脂制中空盒子与金属制岛的线膨胀率(收缩率)差,可防止温度变化引起的岛的弯曲。
切口32的形状可采用各种形状和大小。切口优选从岛长边侧缘大致垂直设置,其形状可例示三角形、U字形、四边形,优选U字形以及四边形,更优选四边形。
图8模式性表示四边形的切口的一例。在图8的四边形切口上,优选:切口的最大深度a优选在岛30的宽度d的2分之1以上,更优选1/2~3/4。通过最大深度a设定在上述范围,从而可维持岛30的机械强度并充分缓和·吸收树脂制盒子与金属制岛的线膨胀率(收缩率)之差,防止岛30凸状翘起。
又,切口的形状为四边形,且该切口的宽度b优选在岛宽度d的2分之1以下,更优选1/2~1/5。通过上述那样设定切口的宽度b,可维持岛的切口设置部分的机械强度并充分缓和·吸收树脂制盒子与金属制岛的线膨胀率(收缩率)之差,防止岛30的翘起。
岛30的四边形切口如图9模式性所示,也更优选切口的宽度在切口的深度方向变宽。即,在图9中,b’>b。反之也可使用切口32的宽度在切口32的深度方向变窄的四边形切口。
切口32具有上述的最大深度,且相邻的切口32之间的部分的宽度c优选在岛宽度d的3分之1以下,更优选1/4~1/2。通过将切口间隔c设在上述范围,从而可充分吸收树脂制盒子与金属制岛的线膨胀率(收缩率)之差,防止岛的翘起,且可维持设置切口的部分的机械强度,防止岛弯曲变形。
当岛30的切口32的数量多,且切口32的总面积大时有利于缓和树脂制中空盒子的热膨胀·热收缩,但岛30的金属部分的面积变小所以不利于散热。
切口32的总面积优选在没有切口的岛面积的20%以下,更优选1~10%。如果是该面积则可抑制树脂制中空盒子因温度变化引起的热膨胀·热收缩,并且不妨碍从固体摄像装置散热。
也可代替切口构造而设计切除宽度极窄的切槽,但一般不如切口构造的技术效果。
相邻的切口群优选设计多个,在图7中,作为一实施形式例示了靠近岛的中央部设置4对相邻的切口群的例子。相邻的切口群优选在岛纵向大致等间隔设置。
(实施例2)
利用液晶性聚合物[住友化学(株)制スミカス-バ-E6008B],并利用嵌入成形法一体成形在矩形底板的周缘垂设侧壁并且插入了金属制导线端子的中空盒子。在该中空盒子的内底面上设置了纵横比为45的镀金的铜制岛。在岛上如图7所示相距大致一定的间隔在4处预先设置从岛长边的外侧向内侧相互切入的一对四边形的切口。在该岛上利用粘接剂粘固宽1.0mm的固体摄像元件,利用接合线与导线端子连接。利用透明板并利用紫外线硬化性树脂封闭侧壁上端的开口部而获得固体摄像装置。
(实施例3)
在实施例2中,制造了将相邻的2个切口设为如图8所示的矩形的固体摄像装置。岛全长=90mm、a=1.5mm、b=0.5mm、c=0.5mm、d=2.0mm。切口的总面积是6mm2,相当于岛面积的3.3%。
以连结岛两端的直线为基准线时的岛中央部的最大翘曲量(岛最大翘曲量)是38μm。
将固体摄像装置连接在电路上对固体摄像元件通电,通电开始10分钟后利用红外线热像仪观察到摄像元件的发热部的温度上升,发热部表面的最高温度是45℃。
(实施例4)
在实施例3中,通过设计将相邻的2个切口设为如图9所示的向内扩大的矩形(b’=1.0mm)的固体摄像元件,从而同样程度以上地抑制了翘曲,还可降低发热部表面的温度。
在上述例子中,关于切口32的形状,切口32的最大深度在岛30的宽度的3分之2以上,且相邻的切口之间的部分的宽度在岛宽度的3分之1以下。切口32的形状是四边形,且切口32的宽度在岛的宽度的2分之1以下。切口32的形状是四边形,且切口32的宽度在切口32的深度方向变宽。
(比较例A)
除不设置岛30以外其他与实施例3完全一样地制造了固体摄像装置。
当利用红外线热像仪观察发热部表面温度时最高温度是60℃。
(参考例)
使用底板以及侧面由陶瓷(氧化铝)构成的中空盒子,不设置金属制岛,与实施例3一样制造了固体摄像装置。
当利用红外线热像仪观察发热部表面温度时最高温度是43℃。
又,切口32的总面积在岛30的面积的20%以下,岛30的宽度在固体摄像元件的1.5倍以上。
下面说明分隔型的金属制岛。
图10是表示固体摄像元件收纳盒的一例的俯视图。图11是将固体摄像装置的一实施形式在导线端子的插设部剖开的概要剖面图(XI-XI剖面图)。
固体摄像元件收纳盒是由大致矩形的树脂制底板22和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁24一体形成,且开口部可被透明板26封闭的固体摄像元件收纳盒,盒子20具有沿纵向分隔的金属制岛30。
又,固体摄像装置10是具有由大致矩形的树脂制底板22和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁24一体形成,而开口部被透明板26封闭的固体摄像元件收纳盒20,且在盒子20的内底面23上设置矩形的金属制岛30,固体摄像元件12粘固在岛30上的固体摄像装置,其特征在于:岛30在纵向上是分隔的。
在固体摄像装置10上,固体摄像元件收纳盒20是由树脂或树脂组成物构成的中空构造,盒子开口部被透明板26封闭。固体摄像元件12设置在固体摄像元件收纳盒20内,接受通过透明板26入射的外部光。
固体摄像元件收纳盒20是树脂制的,是将树脂或以树脂为主要成分并根据需要含有各种填充材料的树脂组成物成形而获得的。另外,关于树脂以及填充剂的详细情况在后面叙述。
内底面23的设置岛30的面也可具有凹部。并且固体摄像元件收纳盒还可具有从盒子外底面垂设的肋部。
又,本发明的固体摄像元件收纳盒20,优选其纵向的尺寸是横向的尺寸的4~20倍,更优选是4~15倍。
矩形的金属制岛30形成在固体摄像元件收纳盒20的内底面上,固体摄像元件12粘固在岛30之上。
固体摄像元件优选利用粘接剂、焊锡等固定,更优选利用粘接剂粘固。固体摄像元件优选利用导热率高的粘接剂粘固。具体地,优选导热率在1W/mK以上,更优选3W/mK以上。又,优选使用绝缘性的树脂粘固。
并且,粘固在岛30上的固体摄像元件12与将其信号电荷传递到盒子外部的导线端子40电气连接。如果参照图,则固定在岛30上的固体摄像元件12利用接合线42与导线端子40连接。接合线是铝或金等金属构成的细线。
导线端子40是金属制的,可使用上述的形式。
岛30沿纵向分隔,只要分隔成2个以上即可,但优选分隔成2个。又,分隔的岛之间优选相互具有适当的间隔。
通过岛30沿纵向分隔,从而可吸收与热膨胀·热收缩伴随的岛30的变形,抑制翘曲。
但是,分隔的岛30之间的间隔过大时,成为形成粘固在岛30上的固体摄像元件岛的金属与形成盒子的树脂组成物的线膨胀率之差的原因,热膨胀或热收缩时可能产生在固体摄像元件上发生翘曲等不妥。
分隔的岛30之间优选具有岛宽度的1~30倍的间隔,更优选具有10~30倍的间隔。通过将岛30之间的间隔设在上述范围内,可抑制岛的翘曲,还可抑制线膨胀率之差引起的固体摄像元件的翘曲所以优选。
岛30具有向垂直于纵向的方向突出的突出部,该突出部优选形成将其一部分埋设在树脂制中空盒子中固定的岛压紧部34。又,埋设在固体摄像元件收纳盒中的部分形成岛压件埋设部36。
岛30在垂直于纵向的方向具有突出部,突出部也可向垂直的方向(横向)倾斜形成,但优选垂直于纵向形成。又,突出部优选从岛向两侧突出,优选从同一位置垂直向两侧突出。虽然可具有1个或多个岛压紧部,但优选在岛30分隔的岛末端具有岛压紧部34。
又,岛压紧部34的形状如果可抑制岛的翘曲则没有特别限制,也可设为蛇行的形状,但优选等宽的带状。
岛压紧部34从岛分隔的岛末端形成十字形,也最优选等宽的带状。
岛30由于具有岛压紧部34也从横向被固定。其结果,可抑制岛30的翘曲,可减小固体摄像元件12的翘曲或变形。并且聚焦容易,固体摄像装置获得的图像品质提高。
又,岛30还具有发散固体摄像元件发出的热的作用。通过具有岛压紧部,散热面积增大,可提高散热效率。其结果,固体摄像装置的高速动作成为可能,并且可抑制热引起的固体摄像元件的误动作,提高图像品质。
岛30由平坦的金属板构成,且具有适当的厚度。用于岛30的金属优选具有适当的强度和导热率,可使用上述材料。
岛压紧部34优选具有与岛同样的组成,优选岛压紧部以及岛一体插入固体摄像元件收纳盒地形成。
岛压紧部34优选在岛纵向的2处以上设置。
通过在多处设置岛压紧部34,岛的翘曲受到更有效抑制所以优选。
也优选在岛纵向的侧缘的一处以上设置相邻的切口。该相邻的切口优选交错地从岛的相向的长边的外侧向内侧设置。又,该切口没有在岛的纵向同样地设置,在设置多个相邻的切口群时,优选以一定的距离分散开设置。
通过在岛30上设置切口,切口部吸收岛30的膨胀·收缩,结果抑制岛30的翘曲的效果提高所以优选。并且通过设置从岛30的相向的长边的外侧向内侧延伸的切口,树脂制盒子20与岛30的线膨胀率(收缩率)差的缓和·吸收的平衡提高,变形吸收效果好所以优选。
岛切口也可是去除的宽度极窄的切槽,但切槽的宽度优选能清楚看到,优选是岛宽度的1/2~1/10,更优选是1/2~1/5。
切口32优选从岛长边周缘大致垂直设置,其形状可例示U字形、四边形,但不限于此。
固体摄像元件收纳盒具有由树脂以及/或树脂组成物构成的中空构造。作为使用的树脂,举出可成形的热硬化性树脂以及热可塑性树脂,优选根据阻燃性、电绝缘性、强度·刚性选择。作为热硬化性树脂,如上述那样。又,形成固体摄像元件收纳盒20的树脂组成物,出于提高强度或刚性、耐热性,提高尺寸精度,降低线膨胀系数等目的,优选在上述树脂中填充各种填充材料。使用的填充剂如上述那样。
固体摄像元件收纳盒的形成法,利用注射成形法、注射压缩成形法、压缩成形法、多工位成形法等形成。从可缩短成形周期,可削减成形成本的观点出发,优选使用热可塑性树脂,利用注射成形法形成该盒子。并且优选使用热可塑性树脂并利用注射成形法形成该盒子。注射成形法可连续生产,并且可省略多工位成形法所必需的用于造型的装置·时间所以优选。
下面详细介绍注射成形法。
注射成形法使用的注射成形机不特别限定在螺旋直列式、推杆式、螺旋推杆式等,但出于温度控制容易,融化均匀等角度优选螺旋直列式。
在注射成形时,树脂或树脂组成物以粉末状、颗粒状提供到注射成形机内,在圆筒内保持熔融状态地利用螺杆注射到金属模中。之后,在金属模内使树脂或树脂组成物冷却固化,打开金属模取出获得的成形品。
使用注射成形法时,注射成形时的浇口优选设置在该盒子的横向的单侧侧壁面内或盒子外底面的纵向端部上。通过将浇口设置在横向的单侧侧壁面内或盒子外底面的纵向端部上,从而树脂向与纵向的侧壁平行的方向稳定流动,使成形的盒子的侧壁以及底板的各部分的线膨胀率均匀,可抑制与加热·冷却时的热变形伴随的翘曲的发生所以优选。
在此,所谓「纵向」指矩形的长边方向,所谓「横向」指矩形的短边方向。
即使在注射成形中也优选使用嵌入成形制造固体摄像元件收纳盒。即,本发明的制造方法,优选包含将金属制引线框插入盒子成形用金属模内的工序,以及将树脂注入该金属模的腔部并固化的工序。
导线端子优选是使用引线框在该盒子成形时与树脂或树脂组成物一体成形,之后进行弯曲或切断等加工的导线端子。
又,也优选岛压紧部、岛、引线框一体插入盒子地形成。即,优选将岛压紧部形成部、岛形成部以及导线端子形成部构成一体的引线框插入金属模内,注射成形(嵌入成形)后,通过切除不需要部分而分开导线端子与岛以及岛压紧部。
另一方面,嵌入成形时,也可将预先与导线端子分开的岛形成部分以及岛压紧部形成部插入金属模内。
要获得岛沿纵向分隔的固体摄像元件收纳盒,也可将插入金属模内的金属制引线框设为1块,但优选将具有岛形成部以及导线端子形成部且预先分隔的2块以上的金属制引线框插入盒子成形用金属模内。
通过插入2块以上的金属制引线框,可减小每1块的金属板的尺寸。其结果,可高精度加工引线框所以优选。特别是在引线框的岛形成部不易发生翘曲所以优选。
图12是表示可优选用于本发明的预先分隔的金属制引线框的一例的俯视图。
金属制引线框50具有岛形成部52以及导线端子形成部54。将2块图12例示的引线框插入金属模,闭合金属模,通过将树脂注入作为腔部的盒子成形部60并固化可获得岛沿纵向分隔的固体摄像元件收纳盒。又,引线框具有岛压紧部形成部55,获得的固体摄像元件收纳盒具有岛压紧部。
在本发明中,还特别优选利用环箍成形进行嵌入成形。
即,该金属制引线框形成为分别独立的环箍件,该插入工序,优选包含利用环箍输送装置将2块以上的环箍件插入同一金属模内。
优选利用环箍成形连续高效地获得盒子以及固体摄像装置。并且通过将2块以上具有岛形成部以及导线端子形成部的金属制引线框一体插入金属模内形成分隔的岛,从而可吸收岛的膨胀·收缩所以优选。
下面详细说明环箍成形。
环箍成形,一般是以合模、注射、保压、冷却、开模、从金属模移动环箍件顺序送出的循环进行。所谓「环箍成形」,指将引线框作为嵌入物固定在注射成形金属模中,利用注射成形将树脂或树脂组成物注入金属模内,使其硬化后,将该引线框仅移送既定长度并再次作为嵌入物固定,与引线框的前述成形的部分连续地在非成形部进行下一次的注射成形的成形法。
图13是表示用于本发明的固体摄像元件收纳盒的制造的由环箍件构成的金属制引线框的一例的俯视图。
金属制引线框50具有岛形成部52以及导线端子形成部54。又,引线框50具有岛压紧部形成部55。金属制引线框50由预先分隔的第1环箍件以及第2环箍件构成。另外,环箍件优选在金属模插入2个以上,更优选插入2~4个以上,更优选插入2个。
在环箍件的带状体58上设置有输送孔56。通过使用输送孔,可卷装或顺序送出地移送环箍件。
将金属制引线框的盒子成形部插入金属模后,闭合金属模,在金属模的腔部中从浇口注入(注射)树脂或树脂组成物。在保压·冷却而固化树脂或树脂组成物后开模。将引线框移送既定长度后,在新既定的位置合模。通过顺序反复操作可制造固体摄像元件收纳盒。又,开模后,优选对引线框进行弯曲或切断等加工。
环箍件配置成金属制岛沿固体摄像元件收纳盒的纵向分隔。因此,如图13所示,优选带状体在盒子的横向地配置。
在本发明中,引线框的制作方法没有特别限制,可利用任何方法制作,具体举出对金属板进行利用压力的冲裁加工(以下也只叫做“压力加工”)制作引线框的方法,或利用蚀刻制作的方法。
这些方法中,也优选以利用压力的压力加工制作引线框。适合廉价大量生产所以优选。
利用压力加工制作引线框时,引线框的岛纵向的长度优选在100mm以下,更优选在70mm以下。当在上述范围内时,压力加工时岛或导线端子上不会产生变形或翘曲所以优选。又,尺寸精度提高所以优选。
在此,图12以及图13中表示了引线框的岛纵向的长度70。所谓引线框的岛纵向的长度,指插设引线框的盒子纵向的引线框的长度。
固体摄像装置,可利用以下工序制造:将具有岛形成部以及导线端子形成部且预先分隔的2块以上的金属制引线框插入盒子成形用金属模内的工序;将树脂注入金属模的腔部并固化而制造树脂制的固体摄像元件收纳盒的工序;在该岛上粘固固体摄像元件的工序;电气连接该固体摄像元件与引线框的工序;利用透明板封闭该盒子的上部开口部的工序。
(实施例5)
利用液晶性聚合物[住友化学(株)制スミカス-バ-E6008B],嵌入金属使用具有图12所示构造的镀金的铜制的引线框,获得在内底面上具有图10所示的沿纵向分隔的岛(岛纵向的长度51mm)的固体摄像元件收纳盒(长度约100mm×进深9mm×高4mm、厚约2mm)。
该盒子的内底面尺寸是5mm×90mm,分隔的岛分别是长36mm×宽2mm。又,分隔的岛如图10所示各自的一末端埋设在树脂制盒子中固定,另一末端成T字形地形成宽1mm的岛压紧部。
在获得的固体摄像元件收纳盒的该岛上利用粘接剂固定固体摄像元件,并利用接合线与导线端子连接。并且利用透明板并利用紫外线硬化性树脂封闭侧壁上端的开口部而获得固体摄像装置。
对于获得的固体摄像装置,为了评价载置固体摄像元件的岛部的平坦度,以连结分隔的岛分别埋设在树脂制盒子中的一末端的上表面的面为基准面时,测定了的树脂制盒子内底面上设置的岛上表面与基准面的偏差(翘曲),岛上表面与基准面的偏差不到±10μm。
(比较例B)
除使用没有沿纵向分隔的金属制的岛(岛纵向的长度120mm)以外与实施例一样地获得固体摄像元件收纳盒以及固体摄像装置。岛宽2mm×长90mm,两端埋设在树脂制盒子中固定,并且没有形成岛压紧部。
与实施例一样评价岛部的平坦度,岛发生了凸状翘曲,岛上表面与基准面的偏差在+50μm以上。
以下,对备有上述的固体摄像元件收纳盒的固体摄像装置的具体结构进行说明。
图14是备有固体摄像元件收纳盒的固体摄像装置的详细分解立体图。
如上所述,固体摄像元件收纳盒20具有固体摄像元件12要配置在起内部的收纳用凹部DP,并备有纵向X的尺寸是宽度方向的尺寸的3倍以上的树脂制的盒主体(中空盒)100,和从收纳用凹部DP的内部经由与盒主体100的纵向X平行的侧壁24向外部延伸的多个导线端子40。
该固体摄像装置备有固体摄像元件收纳盒20,设在收纳用凹部DP中的固体摄像元件12,以及封闭收纳用凹部DP的开口的透明板26。盒主体的纵向与横向的纵横比较高,在3以上。当采用液晶性聚合物作为纵横比高的盒主体100的材料时,能够获得在纵向上对齐的高分子的取向状态,耐热性、强度特性、低膨胀性优良。而且,如上所述,优选地是在树脂内包含无机材料构成的填料。即,通过在树脂内含有无机材料构成的填料,能够进一步提高刚性。通过液晶性聚合物与无机材料填料的组合,可构成具有高刚性的盒子。填料由多个纤维状体或针状体构成,各纤维状体或针状体的纵横比为5以上。
而且,固体摄像元件12的纵横比也为3以上。固体摄像元件12是一维CCD(线形传感器)。由于纵横比高的固体摄像元件12容易挠曲,所以,本发明在使用这种固体摄像元件12的情况下特别有效。另外,固体摄像元件12也可以仅通过岛30的纵向两端部固定在岛30上。
在固体摄像元件收纳盒20的纵向两端部上,分别设有加强部105。加强部105与侧壁24一体形成,从盒主体100的纵向两端,沿着纵向X向外突出。加强部105的XY截面与盒主体100的两端部一起构成大致的U字型。加强部105抑制垂直于侧壁24的方向上的翘曲或挠曲。引线框的一部分在加强部105内侧的空间内露出。
盒主体100的侧壁24具有宽度方向Y为深度方向、沿着纵向X延伸的多个凹部(薄壁部、凹槽)104。这样一来,树脂成形时树脂的流动均匀,并且能够进行轻量化。
图15是备有具有狭缝(切口)32的岛30的固体摄像元件收纳盒中央部的立体图。
在盒主体100上,沿着盒主体100的底板22的纵向X、与底板22一体地设有一对树脂制的肋103。通过一对肋103,在其间形成有凹槽LGR。盒主体100是容易产生应变的纵横比小的盒主体,并且,无论是否由树脂构成,在这种装置中,由于具有在纵向X上延伸的肋103,能够抑制垂直于盒主体100的纵向X方向上的翘曲或挠曲。肋103优选有多个,从提高刚性的观点考虑,肋103优选位于侧壁24的高度方向Z的延长线上。
固体摄像元件收纳盒20设在凹部DP的底面上,备有要固定固体摄像元件12的岛30,与岛30相连续、向沿着盒主体100的纵向的侧壁24内延伸的岛压紧部34。由于岛压紧部34向侧壁24的内部延伸,所以能够限制岛30相对于盒主体100的移动,因此,可抑制岛30的翘曲及固体摄像元件12的翘曲,能够抑制其特性的劣化。而且,还可以经由岛压紧部34向外部进行散热。
岛30在除了其两端部的位置上备有从宽度方向的一端朝向另一端延伸的狭缝(切口)32。由于应力容易集中在狭缝32附近的岛部分上,该岛部分挠曲,而且吸收膨胀和收缩,所以能够抑制固体摄像元件12的挠曲。
而且,固体摄像元件收纳盒20备有至少一对岛压紧部34,其与岛30相连续,向沿着盒主体100的纵向的侧壁24内延伸。一对岛压紧部34在纵向X上是分离的,狭缝32设在一对岛压紧部34之间的中央位置J附近。岛压紧部34的位置限定在沿着岛30的宽度方向的岛压紧部34的中心线的位置。当将一对岛压紧部34之间的距离作为X0,将从一个岛压紧部34的位置到中央位置J的距离作为X1时,从另一个岛压紧部34到中央位置J的距离X2等于X0/2。
如上所述,虽然由于存在一对岛压紧部34,到岛30的翘曲受到抑制,但由于一对岛压紧部34的位置固定在侧壁24上,所以应力容易加在其间的岛30的中央位置J的附近。由于在该中央位置J附近设有狭缝32,所以在该位置吸收应力,该岛部分挠曲,而且吸收膨胀和收缩,所以能够抑制固体摄像元件12的挠曲。
狭缝32备有第1狭缝32A和第2狭缝32B,第1狭缝32A从岛30的宽度方向的一端向另一端延伸,第2狭缝32B从岛的宽度方向的另一端向一端延伸,第1狭缝32A和第2狭缝32B隔着中央位置J配置。
在这种情况下,由于第1狭缝32A的形成位置上的岛30绕纵向扭转的朝向与第2狭缝32B的形成位置上的岛30绕纵向的扭转的朝向相反,所以可抵消岛30绕纵向的扭转,能够抑制岛30的两端部绕纵向的扭转。而且,由于第1狭缝32A和第2狭缝32B具有绕第1狭缝32A及第2狭缝32B之间的岛30上的1点P点对称的倾向,所以在岛30产生了纵向的热膨胀的情况下,岛30的宽度方向相对于岛30的纵向的中心线的移动受到限制。
狭缝32的最深部D由曲面构成。该曲面局部包含以平行于岛30的厚度方向的Z轴为中心的圆筒面。在这种情况下,由于应力集中在狭缝32的形成部位上的岛30上时能够缓和最深部D上的局部应力集中,所以岛30的耐久性优良。通过由曲面构成狭缝的最深部,还能够减少成形时产生溢料。
在狭缝32内填充有气体。换句话说,由于在狭缝32的内部不存在抑制狭缝32挠曲的固体(树脂),所以狭缝32的形成部位上的岛30容易挠曲,而且能够吸收膨胀和收缩。
而且,盒主体100备有与岛30的宽度方向两端接触的一对突起部101。突起部101沿着岛30的纵向延伸。一对突起部101能够抑制岛30的宽度方向的移动。盒主体100备有沿着岛30的纵向延伸的一对凹槽SGR,各突起部101的侧面构成各凹槽SGR的一个侧面。另外,突起部101未设在狭缝32的形成位置上,狭缝32的形成部位上的岛30容易变形。
图16是备有分隔的岛的固体摄像元件收纳盒中央部的立体图。
一对岛30、30在盒主体100的纵向上是分开的。即,由于岛30、30分离,在双方的岛30、30之间的盒主体部位100A上未固定有岛100,所以该盒主体部位100A容易挠曲,而且可吸收膨胀和收缩,能够抑制固定摄像元件12的挠曲。其他的结构如上所述,一对岛压紧部34之间的中央位置J与盒主体100的纵向的中央位置相一致。
图17是用于说明固体摄像元件收纳盒的制造方法的图。
在进行上述固体摄像元件收纳盒的注射成形的情况下,将树脂RE流入在对向面之间具有上述盒子形成的模腔的第1金属模M1和第2金属模M2之间。第1金属模M1和第2金属模M2构成盒子成形用金属模。在第1金属模M1和第2金属模M2之间插入有上述的引线框50两个以上。引线框50分别作为独立的环箍件(环箍件的带状体58,参照图13)而形成,该插入工序通过环箍件输送装置将2个以上的环箍件插入相同的金属模M1、M2内。
第2金属模M2具有在Z方向上延伸的锥状树脂导入孔M21,并具有从树脂导入孔M21的前端在X方向上延伸的联络通路M22。联络通路22的前端部构成浇口部,树脂RE从此处被导入模腔内,树脂沿着X方向流入模腔内。因此,在树脂RE为液晶性聚合物的情况下,构成其的高分子的取向在X方向上对齐。
在树脂填充、固化后,通过贯通第1金属模M1的多个推杆EP,将固化的树脂向第2金属模M2的方向推压时,完成固体摄像元件收纳盒。即,本发明的方法包含将树脂注入金属模M1、M2的模腔部中进行固化的工序。之后,将固体摄像元件12粘固、连接在岛30上,通过线接合线电气连接固体摄像元件12和导线端子40,最后,用透明板26封闭盒子的上部开口,完成上述的固体摄像装置。
Claims (27)
1.一种固体摄像装置,
具有由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成、且开口部被透明板封闭的树脂制中空盒子,
在该中空盒子的内底面上设置有矩形的金属制岛,
在该岛上粘固有固体摄像元件,
其特征在于:
该岛具有向垂直于纵向的方向突出的突出部,
该突出部的一部分埋设在该中空盒子内固定,形成岛压紧部。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于:该岛压紧部设置在岛纵向的2处以上。
3.如权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于:
该岛在一处以上具有相邻的切口,且
该相邻的切口交错地从岛的相向的2条长边的外侧向内侧延伸。
4.如权利要求3所述的固体摄像装置,其特征在于:该相邻的切口在相邻的2个岛压紧部之间的区域设置一处以上。
5.如权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于:一处以上的岛压紧部的前端部向中空盒子的外部突出,连接在散热部件或散热电路上。
6.如权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于:该岛的纵向两端部固定在该中空盒子上。
7.如权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于:该岛的纵向两端部附近没有固定在该中空盒子上。
8.一种固体摄像装置,
具有由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成、且被透明板封闭的树脂制中空盒子,
在该中空盒子的内底面上设置有金属制岛,
在该岛上粘固有固体摄像元件,
其特征在于:
该岛是具有纵横比为4以上的矩形,
该岛在1处以上具有相邻的切口,且
该相邻的切口从岛的相向的2条长边的外侧向内侧延伸。
9.如权利要求8所述的固体摄像装置,其特征在于:
该切口的最大深度在岛宽度的2分之1以上,
相邻的切口之间的部分的宽度在岛宽度的2分之1以下。
10.如权利要求8所述的固体摄像装置,其特征在于:
该切口的形状是四边形,且
该切口的宽度在岛宽度的2分之1以下。
11.如权利要求8所述的固体摄像装置,其特征在于:
该切口的形状是四边形,且
该切口的宽度在切口的深度方向上变宽。
12.如权利要求8所述的固体摄像装置,其特征在于:该切口的总面积在岛面积的20%以下。
13.如权利要求8所述的固体摄像装置,其特征在于:该岛的宽度在固体摄像元件的1.5倍以上。
14.一种固体摄像元件收纳盒,由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成、且开口部可被透明板封闭,其特征在于:该盒子具有在纵向上分隔的岛。
15.一种固体摄像装置,
具有由大致矩形的树脂制底板和大致垂设在其周缘上的树脂制侧壁一体形成、且开口部被透明板封闭的固体摄像元件收纳盒,
在该盒子的内底面上设置有矩形的金属制岛,
在该岛上粘固有固体摄像元件,
其特征在于:该岛在纵向上是分隔的。
16.一种固体摄像元件收纳盒的制造方法,其特征在于,包含:
将具有岛形成部以及导线端子形成部,且预先分隔的2块以上的金属制引线框插入盒子成形用金属模内的工序,以及
将树脂注入该金属模的腔部并固化的工序。
17.如权利要求16所述的固体摄像元件收纳盒的制造方法,其特征在于:
该金属制引线框形成为分别独立的环箍件,
该插入工序包含将2块以上的环箍件利用环箍输送装置插入同一金属模内的工序。
18.一种固体摄像装置的制造方法,其特征在于,包含:
将具有岛形成部和导线端子形成部,且预先分隔的2块以上的金属制引线框插入盒子成形用金属模内的工序;
将树脂注入该金属模的腔部并固化而制造固体摄像元件收纳盒的工序;
在该岛上粘固固体摄像元件的工序;
电气连接该固体摄像元件与导线端子的工序;
由透明板封闭该盒子的上部开口部的工序。
19.如权利要求18所述的固体摄像装置的制造方法,其特征在于:
该金属制引线框形成为分别独立的环箍件,
该插入工序包含将2块以上的环箍件利用环箍输送装置插入同一金属模内的工序。
20.一种固体摄像元件收纳盒,其特征在于:备有:
具有凹部的树脂制盒主体;
设在上述凹部的底面上,固定固体摄像元件的岛;
从上述凹部内经由上述盒主体的侧壁向外部延伸的导线端子;
与上述岛相连续,向沿着上述盒主体的纵向的侧壁内延伸的岛压紧部。
21.一种固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
备有:具有凹部的树脂制盒主体;设在上述凹部的底面上,固定固体摄像元件的岛;从上述凹部内经由上述盒主体的侧壁向外部延伸的导线端子;
上述岛备有从宽度方向的一端朝向另一端延伸的狭缝。
22.如权利要求21所述的固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
还备有与上述岛相连续,向沿着上述盒主体的纵向的侧壁内延伸的至少一对岛压紧部;
上述一对岛压紧部在上述纵向上分开;
上述狭缝设在上述一对岛压紧部之间的中央位置附近。
23.如权利要求22所述的固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
上述狭缝备有第1和第2狭缝;
上述第1狭缝从上述岛的宽度方向的一端朝向另一端延伸;
上述第2狭缝从上述岛的宽度方向的另一端朝向一端延伸;
上述第1和第2狭缝隔着上述中央位置配置。
24.如权利要求21所述的固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
上述狭缝的最深部由曲面构成。
25.如权利要求21所述的固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
上述狭缝的内部填充有气体。
26.如权利要求21所述的固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
备有与上述岛的宽度方向的两端相接触,沿着上述岛的纵向延伸的一对突起部。
27.一种固体摄像元件收纳盒,其特征在于:
备有:具有凹部的树脂制盒主体;设在上述凹部的底面上,固定一个固体摄像元件的一对岛;从上述凹部内经由上述盒主体的侧壁延伸到外部的导线端子;
上述一对岛在上述盒主体的长度方向上分开。
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