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Die
Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildgebervorrichtung,
die durch Montieren eines Bildgeberelementes, wie eines CCD, auf
einer Basis gebildet wird, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
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Festkörper-Bildgebervorrichtungen
werden verbreitet für
Videokameras und Standbildkameras verwendet und in Form eines Aufbaus
benutzt, bei welchem ein Bildgeberelement wie ein CCD auf einer aus
Isoliermaterial bestehenden Basis montiert wird, wobei ein Lichtauftreffbereich
mit einer transparenten Platte bedeckt ist. Um die Einrichtung zu
miniaturisieren, wird das Bildgeberelement auf der Basis unter Einbehaltung
eines blanken Chipzustands montiert (wie beispielsweise in der
JP 2000-58805 A beschrieben).
Solch ein übliches
Beispiel von Bildgebervorrichtung wird im Folgenden anhand von
7 erläutert.
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In 7 besteht
eine Basis 31 aus Keramik oder Plastikkunstharz und hat
eine Rahmenform ebener Gestalt mit einer Öffnung 32 in ihrem
Mittelteil. Eine Bodenfläche
der Basis 31 ist in einem Bereich längs eines Umfangs der Öffnung 32 ausgenommen,
um eine Vertiefung 33 zu bilden. Die Bodenfläche der
Basis 31 ist mit Verdrahtungsleitersleitern 34 aus
einer Goldplatierungsschicht versehen, welche von der Nähe der Öffnung 32 zur
Umfangsendfläche
der Basis 31 reicht. Auf der Fläche der Vertiefung 33 mit
den darauf gebildeten Verdrahtungsleitersleitern 34 wird
ein als CCD oder dergleichen ausgebildetes Bildgeberelement montiert
und mit den Verdrahtungsleitersleitern 34 verbunden. Das
Bildgeberelement 35 ist so angeordnet, dass sein Lichtauftreffbereich 35a der Öffnung 32 gegenüberliegt.
Auf einer Oberseite der Basis 31 ist eine transparente Platte 36 aus
Glas angebracht, so dass sie die Öffnung 32 bedeckt.
Die Umgebung eines Endteils des Bildgeberelementes 35 ist
mit einem Dichtharz 35 gefüllt, um so einen Spalt zwischen
dem Endteil des Bildgeberelementes 35 und der Basis hermetisch
abzudichten. Auf diese Weise befindet sich der Lichtauftreffbereich
(lichtempfindlicher Bereich) 35a innerhalb des durch die Öffnung 32 gebildeten
geschlossenen Raums.
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Auf
derselben Oberfläche
des Bildgeberelementes 35, wie der Lichtauftreffbereich 35a ist
eine (nicht veranschaulichte) Elektrodenkontaktfläche mit einer
Schaltung für
den Lichtauftreffbereich 35a vorgesehen, und auf der Elektrodenkontaktfläche ist
ein Vorsprung (vorspringende Elektrode) 38 vorgesehen. Ein
Endabschnitt der Verdrahtungsleiter 34 neben der Öffnung 34 bildet
einen inneren Anschlussteil, mit welchem die Elektrodenkontaktfläche für das Bildgeberelement 35 über den
Vorsprung 38 verbunden ist.
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Diese
Festkörper-Bildgebervorrichtung
ist auf einer Schaltungsplatine in einer in der Zeichnung veranschaulichten
Position zu montieren, wobei die Seite einer durchsichtigen Platte 36 nach
oben zeigt. Ein Teil der Verdrahtungsleiter 34, der sich
an der Bodenfläche
des äußeren Umfangsbereichs
(Außenseite
der Vertiefung 33) der Basis 31 befindet, bildet
einen externen Anschlussteil, der für die Verbindung mit einer
Elektrode der Schaltungsplatine benutzt wird. Ein (nicht veranschaulichter)
Linsentubus, der ein optisches Abbildungssystem enthält, wird
dann oberhalb der durchsichtigen Platte 36 angeordnet, wobei
die Position gegenüber
dem Lichtauftreffbereich 35a mit einer vorbestimmten Genauigkeit
justiert wird. Mit Hilfe des in dem Tubus enthaltenen optischen
Abbildungssystems wird von einem abzubildenden Objekt kommendes
Licht auf den Lichtauftreffbereich 35a projiziert, so dass
eine fotoelektrische Umwandlung erfolgen kann.
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So
wie die Struktur der Basis
31 in der Konfiguration gemäß
7 ist
außerdem
ein Beispiel einer Festkörper-Bildgebervorrichtung
bekannt mit einer Basis, die auf der Fläche für die Montage des Bildgeberelementes
35 eine
als Ganzes flache ebene Form ohne die Vertiefung
33 hat
(siehe beispielsweise
JP
2002-43554A ). In einem solchen Fall ist ein äußerer Anschlussteil,
der an einem Umfangsendteil einer Basis angeordnet ist, mit einer
Elektrode auf einer Schaltungsplatine über eine Lötperle oder dergleichen mit
einem großen
Durchmesser verbunden. Die Lötperle
dient ebenfalls der Einstellung eines Zwischenraums zwischen der
Bodenfläche
des Bildgeberelementes
35 und einer Fläche der Schaltungsplatine.
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Bei
der Konfiguration der oben beschriebenen üblichen Festkörper-Bildgebervorrichtung
ist es jedoch schwierig, eine genügende Ebenheit der Basis 31 zu
erreichen. D. h., da die Basis 31 eine Rahmenform mit einer Öffnung 32 hat,
besteht eine Neigung zur Bildung einer Wellung und einer Verwerfung in
ihre Querschnittsform. Wenn die Ebenheit der Fläche der Vertiefung 33,
in welcher das Bildgeberelement 35 zu montieren ist, nicht
ausreichend ist, dann wird die Position des Bildgeberelementes 35 unstabil mit
der Folge, dass der Linsentubus nicht exakt bezüglich dem Lichtauftreffbereich 35a ausgerichtet werden
kann.
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Weiterhin
wird bei den üblichen
Beispielen (siehe etwa
EP 1237202 )
die Verdrahtungsleiter durch Plattieren ausgebildet wird. Hierbei
ist aber das Verfahren zur Aufbringung der Plattierung auf die Basis
kompliziert, und es besteht die Neigung, dass die Abmessungsgenauigkeit
der gebildeten Verdrahtungsleiter
34 variiert, und außerdem ist
dieses Verfahren recht kostspielig.
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Vor
dem oben erläuterten
Hintergrund besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Festkörper-Bildgebervorrichtung
zu schaffen, wie sie in 1 beschrieben ist, deren Basis
zur Montage des Bildgeberelementes eine praktisch ausreichende Ebenheit
aufweist. Außerdem
besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer
Festkörper-Bildgebervorrichtung,
deren Verdrahtungsleiter weniger Abweichungen der Dimensionierungsgenauigkeit
aufweisen und die kostengünstiger
ist. Weiterhin besteht noch eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung
eines Herstellungsverfahrens gemäß Anspruch
9, welches sich zur Herstellung einer Festkörper-Bildgebervorrichtung eignet.
Eine Festkörper-Bildgebervorrichtung
gemäß der Erfindung
enthält
eine Basis aus einem Isoliermaterial mit einer Rahmenform ebener
Gestalt, die in ihrem inneren Bereich eine Öffnung hat; eine Mehrzahl von
Verdrahtungsleitern ist auf einer Oberfläche der Basis vorgesehen und
ragt von einem Bereich längs
der Öffnung
zu einem äußeren Umfang
der Basis; auf der Oberfläche
der Basis ist ein Bildgeberelement montiert, auf dem sich eine Mehrzahl
von Verdrahtungsleitern befindet, so dass der Lichtauftreffbereich
des Bildgeberelementes der Öffnung
gegenüber
liegt. Ein Endteil auf der Öffnungsseite
jeder der mehreren Verdrahtungsleitern bildet einen inneren Anschlussteil,
und ein Endteil auf der äußeren Umfangsseite
jeder der Mehrzahl von Verdrahtungsleitern bildet einen äußeren Anschlussteil,
wobei der innere Anschlussteil der Verdrahtungsleiter elektrisch
mit einer Elektrode des Bildgeberelementes verbunden ist. Zur Lösung des
oben beschriebenen Problems besteht die Mehrzahl von Verdrahtungsleitern
aus dünnen Metallplattenleitern
und die Basis ist aus einem Gießharzteil
hergestellt, in welches die dünnen
Metallplattenleiter eingebettet sind, und mindestens ein Teil der Seitenkantenfläche der
dünnen
Metallplattenleiter ist in die Basis eingebettet.
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Gemäß der Erfindung
umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Bildgebervorrichtung
mit dem oben beschriebenen Aufbau: Die Verwendung eines Paares von
Gießformen
zum Bilden von Hohlräumen
für das
Spritzgießen
der Basis zusammen mit einem Leiterrahmen, welcher dünne Metallplattenleiter hat
zur Bildung der Mehrzahl von Verdrahtungsleitern, sowie einem Verstärkungsplattenteil
einer der Form der Öffnung
der Basis entsprechenden Form, welcher mit den dünnen Metallplattenleitern in
einem halb unterbrochenen Zustand an einem dazwischen liegenden
Grenzbereich verbunden ist; der Leiterrahmen wird zwischen das Paar Spritzgussformen
platziert, so dass die dünnen
Metallplattenleiter in den Hohlräumen
liegen, die in den Paar Spritzgussformen ausgebildet sind, und dass der
Verstärkungsplattenteil
an einem Teil positioniert ist, wo die Öffnung auszubilden ist; dann
wird ein Dichtharz in die Hohlräume
eingegossen, welches anschließend
ausgehärtet
wird; ein Kunstharzgießteil in
Form einer Basis, bei welcher die dünnen Metallplattenleiter eingebettet
sind, wird aus dem Gießformpaar
herausgenommen; der Verstärkungsplattenteil
wird von den dünnen
Metallplattenleitern getrennt, so dass man die Basis erhält, und
das Bildgeberelement wird auf einer Fläche der Basis mit der daran
vorgesehenen Mehrzahl von Verdrahtungsleitern montiert.
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1 zeigt
eine Querschnittansicht einer Festkörper-Bildgebervorrichtung einer
Ausführungsform
1.
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2A zeigt
eine Draufsicht auf eine Basis zur Bildung der Festkörper-Bildgebervorrichtung
gemäß 1 von
der Rückseite
gesehen, und 2B zeigt eine entsprechende
Seitenansicht.
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3 zeigt
einen Querschnitt einer Festkörper-Bildgebervorrichtung
nach einer Ausführungsform
2.
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4A zeigt
eine Draufsicht auf eine Basis zur Bildung der Festkörper-Bildgebervorrichtung
gemäß 3 von
der Rückseite
gesehen, und 4B zeigt eine entsprechende
Seitenansicht.
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5A–C sind
Querschnitte zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Festkörper-Bildgebervorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
3.
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6 ist
eine Draufsicht auf die Basis in einem Zustand gemäß 5B.
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7 ist
ein Querschnitt durch eine Festkörper-Bildgebervorrichtung
gemäß einem
Beispiel des Standes der Technik.
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Bei
einer Festkörper-Bildgebervorrichtung gemäß der Erfindung
sind an einer Basis Verdrahtungsleitern für die Montage eines Bildgeberelementes
aus dünnen
Metallplattenleitern vorgesehen, und die Basis besteht aus einem
Gießharzelement,
in welches die dünnen
Metallplattenleiter eingebettet sind. Mindestens ein Teil einer
Seitenkantenfläche der
dünnen
Metallplattenleiter ist in die Basis eingebettet, wodurch deren
Steifheit vergrößert wird,
um eine Wellung und eine Verwerfung der Basis zu unterbinden. Als
Ergebnis lässt
sich eine praktisch ausreichende Ebenheit der Basis erreichen. Weiterhin erhält man Verdrahtungsleitern
mit geringeren Abweichungen von der Dimensionierungsgenauigkeit bei
niedrigen Kosten.
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Diese
Festkörper-Bildgebervorrichtung
kann eine Konfiguration haben, bei welcher die Oberfläche der
Basis mit den darauf angeordneten mehreren Verdrahtungsleitern eine
Vertiefung in einen Bereich längs
der Öffnung
hat, so dass diese gegenüber
einem Bereich außerhalb
der Vertiefung zurückversetzt
ist, und auf eine Fläche
der Vertiefung ist das Bildgeberelement montiert. Vorzugsweise ist
eine Oberfläche
eines Teils der dünnen
Metallplattenleiter, welche sich zwischen dem inneren Anschlussteil
und dem äußeren Anschlussteil
befinden, in die Basis eingebettet.
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Die
vorstehend beschriebene Festkörper-Bildgebervorrichtung
kann eine Konfiguration haben, bei welcher die Dicke der Basis im
Wesentlichen gleichmäßig ist
und eine Lötperle
auf dem äußeren Anschlussteil
jeder der mehreren Verdrahtungsleitern vorgesehen ist.
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Die
vorstehend beschriebene Festkörper-Bildgebervorrichtung
kann eine Konfiguration haben, bei welcher mindestens der innere
und/oder äußere Anschlussteil
der dünnen
Metallplattenleiter von einer Oberfläche der Basis weg ragt.
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Vorzugsweise
enthält
die Basis eine Mehrzahl von Positionierungsreferenzlöchern, die
in Dickenrichtung der Basis ausgebildet sind, und das Bildgeberelement
ist so angeordnet, dass es eine vorbestimmte ebene Position gegenüber der
Mehrzahl von Positionierungsreferenzlöchern hat. Die Mehrzahl von
Positionierungsreferenzlöchern
kann jeweils an unsymmetrischen Positionen in der ebenen Form der
Basis angeordnet sein. Diese Konfiguration erlaubt ein Erkennen
der Orientierung der Basis. Alternativ können Durchmesser der Mehrzahl von
Positionierungsreferenzlöchern
voneinander verschieden sein. Außerdem durchdringen vorzugsweise
die mehreren Positionierungsreferenzlöcher die Basis in deren Dickenrichtung,
wobei ein Durchmesser der mehreren Positionierungsreferenzlöcher auf einer
Bildelementmontageseite kleiner als ein Durchmesser dieser Löcher auf
der Rückflächenseite
ist.
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Ein
Verfahren zur Herstellung eines Festkörper-Bildgebungselementes gemäß der Erfindung
ist gekennzeichnet durch die Konfiguration eines Leiterrahmens,
der in einem Verfahren zum Kunstharzgießen der Basis benutzt wird.
D. h., der Leiterrahmen hat dünne
Metallplattenleiter zur Bildung von Verdrahtungsleitern sowie einen
Versteifungsplattenteil, dessen Form einer Form einer Öffnung der
Basis entspricht, die mit den dünnen
Metallplattenleitern in einem halb getrennten Zustand an einem Grenzabschnitt
dazwischen gekoppelt ist. Nach dem Gießen wird der Verstärkungsplattenteil
von den dünnen
Metallplattenleitern getrennt. Mit halb getrennter Zustand ist ein
Zustand gemeint, bei welchem eine dünne Metallplatte an einer Grenze
zwischen den jeweiligen Bereichen im Wesentlichen abgeschnitten
ist, wobei eine geringe Dicke ungeschnitten bleibt und die Verbindungen
zwischen den gekoppelten Teilen mit einer schwachen Kraft gehalten
werden, so dass die Anwendung einer schwachen Kraft die Teile leicht voneinander
trennt. Das Vorhandensein des Versteifungsplattenteils während des
Gießprozesses
verhindert die Bildung eines Loches zwischen oberer und unterer
Gießform
zum Zeitpunkt des Gießens,
so dass die Bildung einer Wellung oder Verwerfung der Basis vermieden
wird.
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Bei
diesem Verfahren wird vorzugsweise eine Vertiefung zur Bildung der
Hohlräume
in einem der beiden Gießformhälften vorgesehen,
und zwischen die andere Gießformhälfte und
dem Leiterrahmen wird beim Gießen
der Basis ein Gratverhinderungsblatt eingelegt. Das Vorhandensein
des Verstärkungsplattenteils
stellt die Fixierung des Gratverhinderungsblattes mit der Wirkung
sicher, dass man eine ausreichende Unterdrückung der Gradbildung erreichen
kann.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
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Ausführungsform
1
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Nachstehend
wird anhand der 1 und 2 eine
Festkörper-Bildgebervorrichtung
einer ersten Ausführungsform
beschrieben. Eine Basis 1 besteht aus Plastikkunstharz,
wie etwa einem Epoxyharz, in Form eines rechteckigen Rahmens mit
ebener Form und einer rechteckigen Öffnungen 2 in ihrem
Mittelteil. Eine Bodenfläche
der Basis 1 ist an einem Bereich längs eines Umfangs der Öffnung 2 ausgenommen,
so dass eine rechteckige Vertiefung 3 gebildet wird, welche
die Öffnung 2 umgibt.
Die Bodenfläche der
Basis 1 ist mit einer Mehrzahl von Verdrahtungsleitern 4 aus
dünnen
Metallplattenleitern verbunden, die von der Nähe der Öffnung 2 zu einer äußeren Umfangsendfläche der
Basis 1 reichen. Für
die dünnen
Metallplattenleiter wird eine Kupferlegierung, eine Legierung 42 (Fe-Ni
42-Verbindung) und dergleichen verwendet, welche ähnlich den
Materialien sind, die für
einen normalen Leiterrahmen benutzt werden. Die Dicke liegt üblicherweise
im Bereich von etwa 2–3 μm.
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An
der Oberfläche
der Vertiefung 3 mit den auf ihr ausgebildeten Verdrahtungsleitern 4 wird
ein Bildgeberelement 5 wie ein CCD oder dergleichen auf
Siliziumbasis montiert und mit den Verdrahtungsleitern 4 verbunden.
Das Bildgeberelement 5 ist so montiert, dass sein Lichtauftreffbereich 5a auf
Seiten der Öffnung 2 liegt.
Auf der oberen Fläche
der Basis 1 wird eine transparente Platte 6 aus
Glas so angebracht, dass sie die Oberfläche 2 bedeckt. Der
Umfangsteil des Bildgeberelementes 5 ist mit einem Dichtharz 5 aus
einem Epoxyharz oder dergleichen gefüllt, so dass ein Spalt zwischen
dem Endteil des Bildgeberelementes 5 und der Basis 1 hermetisch verschlossen
wird. Auf diese Weise liegt der Lichtauftreffbereich 5a innerhalb
eines mit der Öffnung 2 gebildeten
abgeschlossenen Raums.
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Auf
derselben Oberfläche
des Bildgeberelementes 5 wie der Lichtauftreffbereich 5a ist
eine (hier nicht veranschaulichte) Elektrodenleiterfläche angeordnet
und mit einer Schaltung des Lichtauftreffbereichs 5a verbunden,
und ein Vorsprung aus Gold ist auf der Elektrodenkontaktfläche vorgesehen.
Ein Endteil jedes der Verdrahtungsleitern 4 neben der Öffnung 2 bildet
einen inneren Anschlussteil 4a, der mit der Elektrodenkontaktfläche des
Bildgeberelementes 5 über
den Vorsprung 8 verbunden ist. Ein Teil jedes Verdrahtungsleiters 4 ist
an der Bodenfläche
des äußeren Umfangsendteils
(der Teil außerhalb
der Vertiefung 3) der Basis angeordnet und bildet einen äußeren Anschlussteil 4b,
der für
die Verbindung mit einer Elektrode auf einer Schaltungsplatine benutzt
wird.
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Außerhalb
der Vertiefung 3 der Basis 1 ist eine Mehrzahl
von Positionierungsreferenzlöchern 9 ausgebildet.
Das Bildgeberelement 5 ist mit einer vorbestimmten Positionierungsgenauigkeit
bezüglich den
Positionierungsreferenzlöchern 9 eingebaut. Wenn
die Festkörper-Bildgebervorrichtung
auf der Schaltungsplatine montiert ist und darauf oberhalb der durchsichtigen
Platte ein Linsentubus mit einem darin enthaltenen optischen System
angeordnet ist, kann somit die Planare Position des Linsentubus
genau bezüglich
des Lichtauftreffbereichs 5a bestimmt werden. Vorzugsweise
ist, wie in den Zeichnungen dargestellt, die Mehrzahl von Positionierungsreferenzlöchern 9 symmetrisch
in der Planaren Geometrie der Basis angeordnet. Diese Anordnung
kann zum Erkennen der Orientierung der Basis benutzt werden. Dieselbe
Anordnung lässt
sich auch mit unterschiedlichen Durchmessern der Positionierungsbezugslöcher erreichen.
Die Basis 1 ist so geformt, dass die Mehrzahl dünner Metallplattenleiter,
welche die jeweiligen Verdrahtungsleitern 4 bilden, darin
eingebettet ist. Im Folgenden wird anhand der 2A und 2B die
Konfiguration der Basis 1 mit den darin eingebetteten Metallplattenleitern,
welche die Verdrahtungsleitern 4 bilden, beschrieben. 2A zeigt eine
Draufsicht auf die Basis 1 vor dem Anbringen des Bildgeberelementes 5,
von unten in 1 gesehen. 2B ist
eine Seitenansicht dieser Anordnung. Wie 2A zeigt,
enthalten die Verdrahtungsleitern 4 den inneren Anschlussteil 4a,
den äußeren Anschlussteil 4b und
einen dazwischen befindlichen Zwischenteil 4c. Der Zwischenteil 4c ist
in den Kunstharz eingebettet, welcher die Basis 1 bildet.
Während die
Oberflächen
des inneren Anschlussteils 4a und des äußeren Anschlussteils 4b frei
liegen, sind, wie 2B außerdem zeigt, ihre Seitenkantenflächen in die
Basis 1 eingebettet. Es müssen nicht notwendigerweise
die gesamten Seitenkantenflächen
eingebettet sein, wie es die Zeichnung zeigt. Das Ausmaß der Einbettung
lässt sich
abhängig
von anderen Bedingungen wählen,
solange es ausreicht, um die später
beschriebenen Funktionen und Wirkungen zu erhalten. D. h., anders
als in 2B, kann ein Teil der Seitenkantenfläche des äußeren Anschlussteils 4b oder
des inneren Anschlussteils 4a frei liegen, so dass der äußere Anschlussteil 4b oder
der innere Anschlussteil 4a auf der Seitenfläche der
Basis 1 herausragt.
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Da
die mit den dünnen
Metallplattenleiter gebildeten Verdrahtungsleiter 4 wie
oben beschrieben in die Basis 1 eingebettet sind, wird
die Rahmenform der Basis 1 durch die dünnen Metallplattenleiter verstärkt mit
der Wirkung einer Beibehaltung der Ebenheit der oberen und unteren
Oberflächen
der Basis. D. h., während
die Basis 1 mit der Öffnung 2 zum Wellen
und Verwerfen neigt, wird die dem inneren Stress, welcher die Wellung
und Verwerfung erzeugt, entgegenwirkende Versteifungsfunktion durch
das Einbetten der dünnen
Metallplattenleiter vergrößert und
trägt so
wesentlich zur Ebenheit der Rahmenform für den praktischen Zweck bei.
Als Folge hiervon wird die Position des auf der Fläche der
Basis 1 montierten Bildgeberelementes 5 stabil,
so dass der Linsentubus leicht gegenüber dem Lichtauftreffbereich 5a mit
Genauigkeit ausgerichtet werden kann.
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Weiterhin
können
die dünnen
Metallplattenleiter genau und mit geringeren Dimensionsschwankungen
und außerdem
mit geringeren Kosten in einem Schneidprozess für eine dünne Metallplatte hergestellt
werden.
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Darüber hinaus
erlaubt die Verwendung der dünnen
Metallplattenleiter eine ausreichende Vergrößerung der Verdrahtungsleiter 4 verglichen
mit dem Fall der Verwendung einer plattierten Metallschicht. Als
Ergebnis des Freiliegens der Endfläche der Verdrahtungsleiter 4 an
der äußeren Endfläche der
Basis 1, wie es 1 zeigt, kann die Lotfüllung an
den Endflächen
der Verdrahtungsleiter 4 genügend ausgebildet werden, wenn
die Elektrode auf der Schaltungsplatine mit den Verdrahtungsleitern 4 über eine
Lötung
verbunden werden. Damit lässt
sich eine genügende
Verbindungsfestigkeit mit dem Lot erreichen. Demzufolge besteht
keine Notwendigkeit, die Verdrahtungsleiter zu auszubilden, dass
sie über
die Umfangsendfläche
hinausragen, wie bei dem Beispiel nach dem Stand der Technik gemäß 7,
so dass der Herstellungsprozess einfacher wird.
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Außerdem sind
die dünnen
Metallplattenleiter, welche die Verdrahtungsleiter 4 bilden,
in den Zwischenteil 4c in dem die Basis 1 bildenden
Kunstharz eingebettet, wie oben beschrieben, und damit kann der
Einfluss der Lichtreflexion und des Lichtverlustes von den dünnen Metallplattenleiteroberflächen auf
den Lichtauftreffbereich 5a verringert werden.
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Ausführungsform
2:
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Im
Folgenden wird anhand der 3 und 4 eine Ausführungsform 2 einer Festkörper-Bildgebervorrichtung
beschrieben. Hierbei werden gleiche Elemente, wie bei der Ausführungsform
1, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, um ihre Erläuterung
zu erleichtern. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von derjenigen der Ausführungsform 1 in der Ausbildung
einer Basis 10. Die Basis 10 mit rechteckiger ebener
Form hat eine flache Plattenform mit insgesamt gleichförmiger Dicke über ihren
Querschnitt und hat keine Vertiefung die die Ausführung 1.
Im Mittelteil der plattenförmigen
Basis ist eine Öffnung 11 ausgebildet,
und ein Bildgeberelement 5 ist so auf ihr montiert, dass
sein Lichtauftreffbereich 5a der Öffnung 11 gegenüber liegt.
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Auf
der Bodenfläche
der Basis 10 ist eine Mehrzahl von Verdrahtungsleitern 12 aus
dünnen Metallplattenleitern
angeordnet, welche vom Rand der Öffnung 11 zur äußeren Umfangsendfläche der Basis 10 reichen.
Auf einer (nicht veranschaulichten) Elektrodenkontaktfläche, die
auf derselben Oberfläche
des Bildgeberelementes 5 wie der Lichtauftreffbereich 5a angeordnet
ist, befindet sich ein Vorsprung 8, der mit einem inneren
Anschlussteil 12a an einem Endteil jedes Verdrahtungsleiters 12 auf
Seiten der Öffnung 11 verbunden
ist. Ein Endteil jedes Verdrahtungsleiters 12, welcher
auf der Grundfläche des äußeren Umfangsbereichs
der Basis 10 angeordnet ist, bildet einen äußeren Anschlussteil 12b. Auf
dem äußeren Anschlussteil 12b jedes
Verdrahtungsleiters 12 ist eine Lötperle 13 vorgesehen,
die der Verbindung mit einer Elektrode auf einer Schaltungsplatine
dient. Die Lötperle 13 hat
auch die Funktion, die Basis 10 in einer geeigneten Höhe von der Schaltungsplatinenoberfläche zu halten.
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Bei
dieser Festkörperbildgebervorrichtung wird
die Basis 10 ausgebildet durch Einbetten der dünnen Metallplattenleiter,
welche die Verdrahtungsleiter 12 bilden. Wie 4a zeigt,
liegt die gesamte untere Oberfläche
der Verdrahtungsleiter 12 frei. Inzwischen wird die Seitenkantenfläche der
Verdrahtungsleiter 12, wie 4b zeigt,
in ein die Basis 10 bildendes Kunstharz eingebettet. Dadurch
wird die Rahmenform der Basis 10 durch die dünne Metallplattenleiter
verstärkt,
um so die Ebenheit der oberen und unteren Oberflächen der Basis günstigerweise zu
erhalten. D. h., dass die Steifigkeit, welche gegen das Auftreten
einer Krümmung
und einer Verwerfung infolge innerer Beanspruchung wirkt, durch
das Einbetten der dünnen
Metallplattenleiter in ihr vergrößert wird
und auf diese Weise die Ebenheit der Rahmenform erhalten wird.
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Indem
man der Basis 10 wie bei dieser Ausführungsform eine flache Plattenform
gibt, kann man die folgenden Vorteile zusätzlich zur Einfachheit des Harzgießens erhalten.
D. h., wenn eine Verwerfung der Basis 10 und dergleichen
nicht völlig
durch Einbetten der Verdrahtungsleiter 12 in ihr ausgeschaltet werden
kann, dann kann die Verwerfung oder dergleichen nach dem Gießen korrigiert
werden. Nach dem Harzgießen
und vor dem Montieren des Bildgeberelementes 5 kann beispielsweise
eine solche Deformierung leicht korrigiert werden durch Schichten der
Ober- und Unterflächen
der Basis 10 zwischen flachen Ebenen mit anschließender Wärmeeinwirkung.
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Ein
in der Basis vorgesehenes Positionierungsreferenzloch hat einen
Teil großen
Durchmessers 14a auf seiner Oberseite und einen Teil kleinen Durchmessers 14b auf
seiner Unterseite, die beide konzentrisch ausgebildet sind. Wie 4A zeigt,
ist das Positionierungsreferenzloch 14 so angeordnet, dass
es sich nicht mit der Verdrahtungsleiter 12 überlappt,
und der Teil 14b kleineren Durchmessers liegt auf der Rückfläche frei.
Bei der Herstellung wird die Position dieses Teils 14b kleineren
Durchmessers durch eine Bilderkennungsvorrichtung oder dergleichen
ermittelt, und dann kann die Position des Bildgeberelementes 5 bezüglich der
Position des Teils 14b kleineren Durchmessers bei der Montage
des Bildgeberelementes 5 bestimmt werden. Durch Bestimmung
der Planaren Position eines Objektivtubus bezüglich des Teils 14a großen Durchmessers
kann weiterhin die gegenseitige Position des Bildgeberelementes 5 und
des Linsentubus genau bestimmt werden. Die Position des Linsentubus
lässt sich
beispielsweise einfach ermitteln durch Einpassen eines unterhalb
des Linsentubus vorgesehenen Stiftes in den Teil 14a großen Durchmessers.
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Ausführungsform
3:
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Es
sei im Folgenden anhand der 5 und 6 ein
Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Bildgebervorrichtung in
den oben beschriebenen Konfigurationen beschrieben. Als Beispiel
diene in der folgenden Beschreibung ein Fall, bei dem das Herstellungsverfahren
nach dieser Ausführungsform zur
Herstellung einer Festkörper-Bildgebervorrichtung
benutzt wird, wie sie die 1 und 2 zeigen. Die 5A–5C veranschaulichen
nur den Prozess des Gießens
einer Basis. 6 ist eine Draufsicht auf die
Basis in dem Zustand nach 5B.
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Zunächst werden
als Gießformen
für das Kunstharzgießen eine
untere Gießform 20 und
eine obere Gießform 21 gemäß 5A vorbereitet.
In der unteren Gießform 22 ist
eine Mulde oder Vertiefung 20a ausgebildet, die mit einem
Kunstharz gefüllt
wird, um die Basis 1 nach 1 zu gießen. Es
sei hier bemerkt, dass 5A die Basis 1 gegossen
wird durch Umdrehen des Zustandes nach 1 mit der
Oberseite nach unten. Der mittlere Teil der unteren Gießform 20 und
ein unterer Vorsprung 20b werden ebenfalls ausgebildet.
Am mittleren Teil der oberen Gießform 21 ist ein unterer
Vorsprung 21a ausgebildet. Wenn die untere Gießform 20 und
die obere Gießform 21 zusammengefügt werden,
dann liegen der untere Vorsprung 20b und der obere Vorsprung 21a einander
gegenüber
und bilden einen Bereich, der nicht mit Kunstharz gefüllt wird.
Auf diese Weise hat nach dem Gießen die Basis 1 die Öffnung 2,
wie sie 1 zeigt. Die untere Fläche des
oberen Vorsprungs 21a hat Schulterteile 21b, die
jeweils nach außen über eine
obere Fläche
des unteren Vorsprungs 21b hinausragen, und diese Schulterteile 21b erlauben
die Bildung von Flächen
der Vertiefung 3 nach 1.
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Zwischen
der unteren Gießform 20 und
der oberen Gießform 21 sind
ein Gratverhinderungsblatt 25 und ein Leiterrahmen 24 mit
einem dünnen
Metallplattenleiter 22 (entsprechend den Verdrahtungsleitern 4)
sowie eine Versteifungsplatte 23 eingeschichtet. Die Verwendung
des Gratverhinderungsblattes 25 verringert die Erzeugung
von Grat beim Kunstharzgießen
und sorgt auch für
einen Abstandsisolator. Die Verstärkungsplatte 23 hat,
wie 6 zeigt, dieselbe ebene Form wie diejenige der Öffnung 2 der Basis 1.
Der dünne
Metallplattenleiter 22 und die Verstärkungsplatte 23 sind
mit einer dünnen
Metallplatte ausgebildet, und die Grenze zwischen dem dünnen Metallplattenleiter 22 und
der Verstärkungsplatte 23 wird
in einen „Halbverbindungszustand" gebracht. Das Gratverhinderungsblatt 25 dient
zur Vermeidung der Erzeugung eines Grats an einem Endteil des gegossenen
Kunstharzes.
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Beim
Prozess des Gießens
wird zunächst
in einem Zustand nach 5A ein Gießharz in die Hohlräume gegossen,
die zwischen der unteren Gießform 20 und
der oberen Gießform 21 gebildet werden,
und darauf folgt ein Aushärten
des Kunstharzes zur Bildung der Basis 1, in welche der
dünne Metallplattenleiter 22 eingebettet
ist. Danach werden die untere Gießform 20 und die obere
Gießform 21 voneinander
gelöst,
und, wie 5B und 6 zeigen, wird
ein kunstharzgegossenes Teil herausgenommen, welches die Form der
Basis 1 mit dem eingebetteten dünnen Metallplattenleiter 22 erhalten
hat. Schließlich
wird die Verstärkungsplatte 23 abgetrennt,
so dass man, wie in 5C gezeigt, die Basis 1 erhält.
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Das
Bildgeberelement 5 wird auf diese Basis 1 aufgepackt,
wie 1 zeigt, und dann wird die durchsichtige Platte 6 angebracht,
um so die Festkörper-Bildgebervorrichtung
zu vervollständigen.
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Bei
dem oben erläuterten
Gießprozess
verringert das Vorsehen der Verstärkungsplatte 23 die Erzeugung
einer Wellung und einer Verwerfung der Basis 1. Mit anderen
Worten würde
ohne die Verstärkungsplatte 23 beim
Gießen
eine Höhlung
in einem Bereich zwischen der unteren Gießform 20 und der oberen
Gießform 21 entstehen,
die einem Teil der Öffnung 2 entspricht.
Eine solche Höhlung
führt zur Erzeugung
einer Wellung und einer Verwerfung der Basis 1 nach dem
Gießen.
Im Gegensatz dazu sorgt das Vorhandensein der Verstärkungsplatte 23 dafür, dass
sich kein Hohlraum beim Gießen
bildet und auf diese Weise die Erzeugung einer Wellung und einer Verwerfung
der Basis 1 unterbunden wird. Wenn bei Fehlen der Verstärkungsplatte 23 während des
Gießens
der Hohlraum entsteht, kann außerdem
das Gratverhinderungsplatt 25 nicht genügend in den Gießformen
fixiert werden, und dies erhöht
eine Tendenz zur Erzeugung eines Grates beim Kunstharzgießen. Das
Vorhandensein der Verstärkungsplatte 23 erlaubt
im Gegensatz dazu, dass das Gratverhinderungsblatt 25 flach
zwischen die untere Form 20 und die obere Form 21 eingeschichtet
werden kann, und damit lässt
sich die Erzeugung von Grat des Kunstharzes unterbinden.