JP2002270803A - 固体撮像装置、画像読取ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子がフェースダウンの状態でガラ
ス等の透明部材に実装されている固体撮像装置におい
て、光学特性の低下、チップやバンプの破断、熱による
特性の劣化を防止できるように放熱性を向上させる固体
撮像装置を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７
５ａがガラス基板７１に対向してガラス基板７１に実装
されている固体撮像装置に関する。ＣＣＤベアチップ７
５の画素有効領域７５ａへの入射光が通過するガラス基
板７１の光入射面について、光入射面の光入射範囲Ｈの
周囲に溝７１ｂが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、イメージ
スキャナー、ファクシミリ等の、固体撮像素子を用いて
光学像を読み取る画像読取装置の固体撮像装置、画像読
取ユニット及び画像形成装置に関し、デジタルカメラ、
ビデオカメラ、胃カメラ等の画像形成機器や半導体の実
装技術に応用が可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】１本又は３本の画素ラインを有する１次
元固体撮像素子は、例えば１ｍｍ×７５ｍｍの如く細長
い形状を有しており、ＣＣＤベアチップの長手方向両端
部がバンプにより透明基板と接続されて実装されてい
る。このためＣＣＤベアチップの基板の表面積が小さ
く、ＣＣＤベアチップの発熱によりチップ自体が反って
画素ピッチが変動する等の光学特性が落ちることがあっ
た。また、チップの熱膨張によりバンプ自体に応力が集
中して破断する虞があった。さらには、発熱による昇温
により素子自体の特性が劣化するという問題もあった。

【０００３】従来、発熱による悪影響を防止するための
半導体素子の実装構造として、特開平８−１６２５７５
号が知られている。この半導体素子の実装構造では、高
パワーの半導体チップを実装するために、半導体チップ
の裏面側に放熱器を取り付けている。即ち、チップをバ
ンプ電極を介して実装用基板上にフリップチップ実装
し、チップの裏面に直接放熱器を取付け封止することに
よって、放熱性を向上させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷却構造を一次元ＣＣＤチップであるラインセンサ型Ｃ
ＣＤチップの実装構造に応用した場合には、バンプによ
る基板との接合がチップ両端部となるので、放熱器を取
り付けたことによる重量増加によって、ラインセンサ型
ＣＣＤチップが破損しやすくなる。

【０００５】そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなさ
れたものであり、固体撮像素子がフェースダウンの状態
でガラス等の透明部材に実装されている固体撮像装置に
おいて、光学特性の低下、チップやバンプの破断、熱に
よる特性の劣化を防止できるように放熱性を向上させる
素子実装構造を有する固体撮像装置、画像読取ユニット
及び画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、固体撮像素子の画素有効領域が透
明部材に対向して該透明部材に実装されている固体撮像
装置において、前記撮像素子の画素有効領域への入射光
が通過する透明部材の光入射面について、該光入射面の
光入射範囲の周囲に放熱手段が設けられていることを特
徴とする固体撮像装置である。また、請求項２の発明
は、前記放熱手段が、前記透明部材の光入射範囲の周囲
を着色したものであることを特徴とする請求項１に記載
の固体撮像装置である。。また、請求項３の発明は、前
記放熱手段が、前記透明部材の光入射範囲の周囲に溝を
形成したものであることを特徴とする請求項１又は２に
記載の固体撮像装置である。また、請求項４の発明は、
前記放熱手段が、前記透明部材の光入射範囲の周囲に溝
を形成し、該溝の上に着色したものであることを特徴と
する請求項１に記載の固体撮像装置である。また、請求
項５の発明は、前記溝が前記画素有効領域の画素ライン
に沿って形成されていることを特徴とする請求項３又は
４に記載の固体撮像装置である。また、請求項６の発明
は、前記溝が前記画素有効領域の画素ラインと直交方向
に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記
載の固体撮像装置である。また、請求項７の発明は、撮
像素子がフェースダウンの状態でガラス等の透明部材に
設けられた配線パターンと対向している撮像装置におい
て、前記撮像素子と前記透明部材との間に前記撮像素子
の画素有効領域を被覆し薄層化して充填されている透明
な接着剤と、前記撮像素子と前記透明部材の配線パター
ンとの間を導通するバンプと、前記撮像素子の画素有効
領域への入射光が通過する透明部材の光入射面における
光入射範囲の周囲に設けられている放熱手段とを備えて
いることを特徴とする固体撮像装置である。また、請求
項８の発明は、撮像素子がフェースダウンの状態でガラ
ス等の透明部材に設けられた配線パターンと対向してい
る固体撮像装置において、前記撮像素子の画素有効領域
と前記透明部材とを密着させる突起部と、前記撮像素子
と前記透明部材の配線パターンとの間を導通させるバン
プと、前記撮像素子と前記透明部材との外周寄りを接着
する封止用樹脂と、前記撮像素子の画素有効領域への入
射光が通過する透明部材の光入射面における光入射範囲
の周囲に設けられている放熱手段とを備えていることを
特徴とする固体撮像装置である。また、請求項９の発明
は、前記請求項１〜８の何れかに記載の固体撮像装置を
備えている画像読取ユニットである。また、請求項１０
の発明は、前記請求項９に記載の画像読取ユニットを備
えている画像形成装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、各図において、図示の都合
上固体撮像装置の長手方向の寸法をつめて記載してあ
る。図１（Ａ）は本発明に係る第１実施形態の固体撮像
素子実装構造体の斜視図であり、（Ｂ）は同断面図であ
る。

【０００８】図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、固体撮
像素子実装構造体の一例としての固体撮像装置７は、ラ
インＣＣＤ、エリアＣＣＤ等の光情報を電気信号に変換
する集積回路を備え、固体撮像素子であるＣＣＤベアチ
ップ７５と、ＣＣＤベアチップ７５の回路形成面に電気
接続用の配線パターン７３が対向して配置される、即ち
フェースダウン状態で配置される透明部材であるガラス
基板７１と、ＣＣＤベアチップ７５とガラス基板７１と
の間にＣＣＤベアチップ７５の受光面である画素有効領
域７５ａを被覆して充填されている透明な接着剤Ｓ１
と、ＣＣＤベアチップ７５とガラス基板７１の配線パタ
ーン７３との間を導通するバンプ７４と、ガラス基板７
１の光入射面に形成した表面積を増大させるための溝７
１ｂとを備えている。前記画素有効領域７５ａとは、フ
ォトセルアレイ（撮像素子の画像を読み取る回路の部
分）が設けられた撮像素子上の領域であり、画素ライン
が長手方向に沿って１本（単色の場合）又は３本（カラ
ーの場合）設けられている。

【０００９】前記ＣＣＤベアチップ７５は、シリコンウ
エハに回路を形成し、必要な大きさ（例えば１ｍｍ×７
５ｍｍ）に切り取ったものであり、実装されたときに画
素部分の平面度が要求されるので、要求される平面度に
形成されている。また、このＣＣＤベアチップ７５の画
素有効領域７５ａは、外部雰囲気により埃、結露等の悪
影響を受けるので、外部雰囲気から遮断されている必要
がある。

【００１０】前記接着剤Ｓ１はＣＣＤベアチップ７５を
固定するとともに、画素有効領域７５ａを封止してい
る。前記接着剤Ｓ１は、本実施形態では弾性の低い紫外
線硬化型接着剤を用いている。これによりＣＣＤベアチ
ップ７５とガラス基板７１とを剛的な連結状態で保持す
ることができる。

【００１１】前記ガラス基板７１は、光透過率の高い部
材からなり、ＣＣＤベアチップ７５の画素と接触、固定
する部分の平面度は必要な平面度に形成されている。前
記ガラス基板７１はＣＣＤベアチップ７５を実装する側
の面に電気回路としての配線パターン７３が形成されて
いる。

【００１２】前記バンプ７４は、ＣＣＤベアチップ７５
とガラス基板７１の配線パターン７３との導通をとるた
めの突起形状を有している。これにより、ＣＣＤベアチ
ップ７５とガラス基板７１の電気回路との間の導通をと
ることができる。

【００１３】前記放熱手段である溝７１ｂは、画素有効
領域７５ａの入射光通過範囲Ｈを除く部分、即ち入射光
通過範囲Ｈの外側に複数形成されている。そして、溝７
１ｂは、本実施形態では、画素有効領域７５ａの長手方
向、即ち画素ラインに沿って形成されている。溝４ａの
深さはガラス基板７１の強度の点から見て、ガラス基板
７１ｂの厚さの半分以下が望ましい。

【００１４】溝７１ｂが入射光通過範囲Ｈの外側に形成
されているので、入射光の散乱、屈折等の悪影響を与え
ることがなく、画像の読み取りに支障をきたすことはな
い。このように透明部材であるガラス基板７１に溝７１
ｂが設けられていることによって、溝７１ｂを設けてい
ない状態と比べてガラス基板７１の表面積が増加し、空
冷効果によって放熱性を高めることができる。即ち、細
幅のＣＣＤベアチップ基板側からの放熱が少ないのを、
太幅かつ表面性を増大したガラス基板側から補うことが
できる。なお、必要に応じてファン等を設けて空気の流
れを作ることによってさらに放熱性を向上させることが
できる。

【００１５】したがって、ＣＣＤベアチップ７５の発熱
をガラス基板７１側から放熱することができ、ＣＣＤベ
アチップ７５の過度の昇温を防止することができ、チッ
プ自体の反りを防止できるので、画素ピッチが変動する
等の光学特性の低下を防止することができる。また、放
熱効果によりＣＣＤベアチップ７５の熱膨張を小さくす
ることができるので、バンプ７４に対する応力集中を小
さくすることができ破断を防止することができる。さら
には、昇温による素子自体の劣化も防止することができ
る。また、ＣＣＤベアチップ重量増を伴うことなく放熱
することができるので、ＣＣＤベアチップの破損を防止
することができる。また、溝７１ｂの入射光通過範囲Ｈ
に対向する面７１ｅに艶消し黒塗装等の遮光処理を施す
ことにより、フード効果が得られ、フレアー等の迷光を
防止してコントラストを高めることができる。

【００１６】図２は本発明に係る第２実施形態の固体撮
像素子実装構造体の斜視図である。この固体撮像素子実
装構造体としての固体撮像装置７は、ガラス基板７１に
形成する溝７１ｃのみ第１実施形態の固体撮像装置と異
なり、他の部分の構成は第１実施形態の固体撮像装置と
同様である。図２に示すように、ガラス基板７１に形成
した溝７１ｃは、入射光通過範囲Ｈの外側に画素有効領
域７５ａの短手方向、即ち画素ラインに直交する方向に
沿って形成されている。このように溝７１ｃを上下方向
に形成した場合には、放熱時の上昇気流を効率的に逃が
すことができるので、放熱効率を向上させることができ
る。

【００１７】図３は本発明に係る第３実施形態の固体撮
像素子実装構造体の斜視図である。この固体撮像素子実
装構造体としての固体撮像装置７は、ガラス基板７１に
形成する溝７１ｃの代わりに着色部７１ｄを形成した点
のみ第１実施形態の固体撮像装置と異なり、他の部分の
構成は第１実施形態の固体撮像装置と同様である。

【００１８】図３に示すように、ガラス基板７１に形成
した着色部７１ｄは、入射光通過範囲Ｈの外側に形成さ
れている。白色や黒色の物体は、熱の放射率が高いこと
が一般に知られている。したがって同じ領域に溝７１ｃ
を設ける替わりに、ガラス基板７１の表面に白色や黒色
の着色部７１ｄを設けることにより放射率が上がり、放
熱性を高めることができる。この着色部７１ｄは、他の
実施形態の如く溝７１ｃと組み合わせることにより、よ
り放射率があがり、放熱性を高めることができる。

【００１９】図４は本発明に係る第４実施形態の固体撮
像素子実装構造体の断面図である。図４に示すように、
この固体撮像装置７は、固体撮像素子であるＣＣＤベア
チップ７５と、ＣＣＤベアチップ７５がフェースダウン
状態で配置されるガラス基板７１と、ＣＣＤベアチップ
７５とガラス基板７１との間にＣＣＤベアチップ７５の
画素有効領域７５ａを被覆し薄層化して充填されている
透明な接着剤Ｓ１と、ＣＣＤベアチップ７５とガラス基
板７１の配線パターン７３との間を導通するバンプ７４
と、全てのバンプ７４の周囲を封止する封止用樹脂Ｓ２
と、第１実施形態と同様にガラス基板７１の表面に設け
た複数の溝７１ｃとを備えている。

【００２０】前記ガラス基板７１は、ＣＣＤベアチップ
７５に対向する側、即ち電気接続用の配線パターン７３
側に高さＣの突起部７１ａが形成されている。この突起
部７１ａはＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７５ａ
に対応するガラス基板７１側の画素有効領域７５ａを含
むように形成されている。即ち、ＣＣＤベアチップ７５
画素有効領域７５ａに入射する光束を妨げない広さに形
成されている。

【００２１】前記バンプ７４はＣＣＤベアチップ７５と
ガラス基板７１の配線パターン７３との導通をとるため
の突起形状を有し、その高さは、薄層化された接着剤Ｓ
１の厚さＢと接着剤Ｓ１から配線パターン７３までの厚
み方向の距離、即ち突起部７１ａの高さＣとの和よりも
高く形成されている。これにより、ＣＣＤベアチップ７
５とガラス基板７１の電気回路との間の導通を確実にと
ることができ、かつ、ＣＣＤベアチップ７５の平面度を
保持することができる。

【００２２】前記バンプ７４の周囲は、接着剤Ｓ１とは
異なる封止用樹脂Ｓ２により封止されている。したがっ
て、バンプ７４も封止された状態となる。前記封止用樹
脂Ｓ２は接着剤Ｓ１と同一のものを使用しても良い。こ
のように封止用樹脂Ｓ２は透明でも良いが、透明である
必要はなく、本実施形態では不透明な樹脂を用いてい
る。このように不透明な樹脂を用いることによりＣＣＤ
ベアチップ７５の画素有効領域７５ａに不要光が入射す
るのを防止できるので、画像品質が向上する。さらに、
高価な透明樹脂を用いる必要がないので、透明樹脂を用
いた場合と比べてコスト上有利である。この封止用樹脂
は、熱膨張率の低いものが望ましい。

【００２３】前記接着剤Ｓ１はＣＣＤベアチップ７５を
固定するとともに、画素有効領域７５ａを封止してい
る。前記接着剤Ｓ１の充填量は、ＣＣＤベアチップ７５
の画素有効領域７５ａと薄層化された接着剤Ｓ１層の厚
みとの積より多くすることによって、画素有効領域７５
ａ全体が透明接着剤Ｓ１で均一に被覆されるので、気泡
の混入等を防ぐことができ各画素の透明接着剤Ｓ１によ
る影響が一定となる。

【００２４】この実施形態によれば、第１実施形態の効
果に加えて、ＣＣＤベアチップ７５の表面、即ち画素有
効領域７５ａが形成されている面への水分の到達を防止
できるとともに、樹脂層を薄層化して良好な画像を得る
ことができる。

【００２５】図５は本発明に係る第５実施形態の固体撮
像素子実装構造体の断面図である。図５に示すように、
この固体撮像装置７は、ＣＣＤベアチップ７５と、ＣＣ
Ｄベアチップ７５がフェースダウン状態で配置されるガ
ラス基板７１と、ＣＣＤベアチップ７５とガラス基板７
１との間にＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７５ａ
を被覆し薄層化して充填されている透明な接着剤Ｓ１
と、ＣＣＤベアチップ７５とガラス基板７１の配線パタ
ーン７３との間を導通するバンプ７４と、全てのバンプ
７４の周囲を封止する封止用樹脂Ｓ２と、第１実施形態
と同様にガラス基板７１の表面に設けた複数の溝７１ｃ
とを備えている。

【００２６】前記ＣＣＤベアチップ７５は、ガラス基板
７１に対向する側、即ち画素有効領域７５ａ側に高さＣ
の突起部７５ｂが形成されている。この突起部７５ｂは
ＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７５ａを含むよう
に形成されている。

【００２７】前記バンプ７４はＣＣＤベアチップ７５と
ガラス基板７１の配線パターン７３との導通をとるため
の突起形状を有し、その高さＡは、薄層化された接着剤
Ｓ１の厚さＢと接着剤Ｓ１から配線パターン７３までの
厚み方向の距離、即ち突起部７５ｂの高さＣとの和より
も高く形成されている。これにより、ＣＣＤベアチップ
７５とガラス基板７１の電気回路との間の導通を確実に
とることができ、かつ、ＣＣＤベアチップ７５の平面度
を保持することができる。

【００２８】前記接着剤Ｓ１はＣＣＤベアチップ７５を
固定するとともに、画素有効領域７５ａを封止してい
る。前記接着剤Ｓ１の充填量は、ＣＣＤベアチップ７５
の画素有効領域７５ａと薄層化された接着剤層の厚みＢ
との積より多くすることによって、画素有効領域７５ａ
全体が透明接着剤Ｓ１で均一に被覆されるので、気泡の
混入等を防ぐことができ各画素の透明接着剤Ｓ１による
影響が一定となる。

【００２９】この実施形態によれば、第１実施形態の効
果に加えて、第４実施形態と同様に、ＣＣＤベアチップ
７５の表面、即ち画素有効領域７５ａが形成されている
面への水分の到達を防止できるとともに、樹脂層を薄層
化して良好な画像を得ることができる。

【００３０】図６は本発明に係る第６実施形態の固体撮
像素子実装構造体の断面図である。図６に示すように、
この固体撮像装置７は、ＣＣＤベアチップ７５と、ＣＣ
Ｄベアチップ７５がフェースダウン状態で配置されるガ
ラス基板７１と、ＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域
７５ａとガラス基板７１とを接着層を介在させずに密着
させるガラス基板７１の突起部７１ａと、ＣＣＤベアチ
ップ７５とガラス基板７１の配線パターン７３との間を
導通するバンプ７４と、全てのバンプ７４の周囲を封止
する封止用樹脂Ｓ２と、第１実施形態と同様にガラス基
板７１の表面に設けた複数の溝７１ｃとを備えている。

【００３１】前記ガラス基板７１は、上述したように、
ＣＣＤベアチップ７５に対向する側、即ち電気接続用の
配線パターン７３側に高さＣの突起部７１ａが形成され
ている。この突起部７１ａはＣＣＤベアチップ７５の画
素有効領域７５ａに対応するガラス基板７１側の画素有
効領域を含むように形成されている。即ち、ＣＣＤベア
チップ７５の画素有効領域７５ａに入射する光束を妨げ
ない広さに形成されている。

【００３２】前記バンプ７４はＣＣＤベアチップ７５と
ガラス基板７１の配線パターン７３との導通をとるため
の突起形状を有し、その高さＡは突起部７１ａの高さＣ
にほぼ等しく形成されている。これにより、ＣＣＤベア
チップ７５とガラス基板７１の電気回路との間の導通を
確実にとることができ、かつ、ＣＣＤベアチップ７５の
平面度を保持することができる。

【００３３】前記バンプ７４の周囲は、封止用樹脂Ｓ２
により封止されている。したがって、バンプ７４も封止
された状態となる。このとき、バンプ７４の内側には空
間Ｓが形成されている。

【００３４】この実施形態によれば、第１実施形態の効
果に加えて、ＣＣＤベアチップ７５をガラス基板７１に
フェースダウンにて実装し、ＣＣＤベアチップ７５の画
素有効領域７５ａとガラス基板とを接着層を介在させず
に密着させたので、画素有効領域７５ａが樹脂層で覆わ
れていないため良好な画像を得ることができる。

【００３５】図７は本発明に係る第７実施形態の固体撮
像素子実装構造体の断面図である。図７に示すように、
この固体撮像装置７は、ＣＣＤベアチップ７５と、ＣＣ
Ｄベアチップ７５がフェースダウン状態で配置されるガ
ラス基板７１と、ＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域
７５ａとガラス基板７１とを接着層を介在させずに密着
させるＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７５ａを含
む突起部７５ｂと、ＣＣＤベアチップ７５とガラス基板
７１の配線パターン７３との間を導通するバンプ７４
と、全てのバンプ７４の周囲を封止する封止用樹脂Ｓ２
と、第１実施形態と同様にガラス基板７１の表面に設け
た複数の溝７１ｃとを備えている。

【００３６】前記ＣＣＤベアチップ７５は、上述したよ
うに、ガラス基板７１に対向する側、即ち画素有効領域
７５ａ側に高さＣの突起部７５ｂが形成されている。こ
の突起部７５ｂはＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域
７５ａを含むように形成されている。

【００３７】前記ガラス基板７１は、光透過率の高い部
材からなり、ＣＣＤベアチップ７５の画素と接触、固定
する部分の平面度は必要な平面度に形成されている。前
記ガラス基板７１はＣＣＤベアチップ７５を実装する側
の面に電気回路としての配線パターン７３が形成されて
いる。

【００３８】前記バンプ７４はＣＣＤベアチップ７５と
ガラス基板７１の配線パターン７３との導通をとるため
の突起形状を有し、その高さＡは突起部７５ｂの高さＣ
にほぼ等しく形成されている。これにより、ＣＣＤベア
チップ７５とガラス基板７１の電気回路との間の導通を
確実にとることができ、かつ、ＣＣＤベアチップ７５の
平面度を保持することができる。

【００３９】前記バンプ７４の周囲は、封止用樹脂Ｓ２
により封止されている。したがって、バンプ７４も封止
された状態となる。前記封止用樹脂Ｓ２は透明でも良い
が、透明である必要はなく、本実施形態では不透明な樹
脂を用いている。このように不透明な樹脂を用いること
によりＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７５ａに不
要光が入射するのを防止できるので、画像品質が向上す
る。さらに、高価な透明樹脂を用いる必要がないので、
透明樹脂を用いた場合と比べてコスト上有利である。こ
の封止用樹脂Ｓ２は、熱膨張率の低いものが望ましい。

【００４０】前記封止用樹脂Ｓ２は本実施形態では不透
明な樹脂を用いているが、紫外線硬化型接着剤でも良
く、他の光硬化型接着剤でも良く、また、他の透明な接
着剤でもよい。例えば、光学的特性の高い接着剤、例え
ば、バルサム、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、シリコ
ン等を使用することができる。

【００４１】この実施形態によれば、第１実施形態の効
果に加えて、第６実施形態の効果と同様に、ＣＣＤベア
チップ７５をガラス基板７１にフェースダウンにて実装
し、ＣＣＤベアチップ７５の画素有効領域７５ａとガラ
ス基板とを接着層を介在させずに密着させたので、画素
有効領域７５ａが樹脂層で覆われていないため良好な画
像を得ることができる。

【００４２】図８は本発明に係る第８実施形態の固体撮
像素子実装構造体の断面図である。この第８実施形態で
は、図６の第６実施形態と比べて、ガラス基板７１の突
起部７１ａの周囲が溝状に形成され、突起部７１ａの先
端面がガラス基板７１の外周部と面一に形成されている
点のみ異なり他の構成は同様である。

【００４３】図９は本発明に係る第９実施形態の固体撮
像素子実装構造体の断面図である。この第７実施形態で
は、図７の第７実施形態と比べて、ＣＣＤベアチップ７
５の突起部７５ｂに対応するガラス基板７１の部分に凹
状部を形成した点のみ異なり他の構成は同様である。以
上の図４〜図９の実施形態において、溝７１ｃの形成方
向を図２の如く、短手方向に形成したり、溝７１ｃの代
わりに着色部７１ｄを設けたり、溝７１ｃと着色部７１
ｄとを組み合わせたりすることができる。

【００４４】図１０は図１〜図９に示した第１〜９実施
形態の固体撮像装置の斜視図である。なお、図１０にお
いて、第１〜９実施形態の固体撮像装置のうち、突起７
１ａが無いものについては、図１０の突起７１ａを省略
するものとする。図１０中、符号７７は配線パターン７
３に接続するＦＰＣ（フレキシブル配線板）であり、符
号Ｌは結像レンズからの入射光である。

【００４５】図１１は本発明に係る固体撮像装置を用い
た画像読取ユニットの斜視図である。図１１に示すよう
に、画像読取ユニット１は、原稿面からの画像光として
の光線が透過する透過面の周囲に側面であるコバ面３ａ
を有する、光学エレメントであるレンズ３と、コバ面３
ａに対向する第１の取付面５ａと第１の取付面５ａとは
異なる角度、本実施形態では第１の取付面５ａに対して
９０度に形成されている第２の取付面５ｂとを有し、レ
ンズ３と筐体２とを接合する中間保持部材５と、第２の
取付面５ｂに対向する取付面２ｃを有するベース部材で
ある筐体２とを備えている。この画像読取ユニット１で
は、筐体２と筐体２に対して位置調整されたレンズ３と
が中間保持部材５を介して接着固定されている。

【００４６】前記レンズ３は、そのコバ面３ａに同一直
径上に配置される平坦面３ｂを備えている。この平坦面
３ｂは切削、研削等により形成され、必要に応じて研磨
されている。このように平坦面３ｂを形成することによ
り、中間保持部材５の第１取付面５ａとの接着面積を拡
大することができ、固定強度を高めることができる。

【００４７】前記筐体２は、レンズ３と固体撮像装置７
とを調整後に調整された配置関係で固定する。この筐体
２は、円弧状溝部２ｂと、円弧状溝部２ｂに隣接する平
面状の取付面２ｃと、固体撮像装置７を取り付ける取付
面２ｄと、レンズ３，６等から構成される結像レンズ系
と固体撮像装置７との間を遮光する遮光用カバー２ａと
を備えている。この遮光用カバー２ａを設けることによ
って、外乱光等の影響を防ぐことができ良好な画像を得
られる。この筐体２は後述する複写機等の画像走査装置
の所定位置にねじ締め、カシメ、接着、溶着等の固定手
段により固定される。

【００４８】前記中間保持部材５に用いる材質は、光
（紫外線）透過率の高い部材、例えば、アートン、ゼオ
ネックス、ポリカーボネイト等が用いられる。前記中間
保持部材５は接着剤の表面張力により、レンズ調整によ
るレンズ位置の移動に対して、両接着面がすべるように
して動き、レンズ３の移動に追従することができる。

【００４９】前記中間保持部材５の第１取付面５ａ及び
第２取付面５ｂ、即ち両接着面を直交させることによっ
て、レンズ３の位置調整が６軸可能となり各軸が独立し
て調整することができる。

【００５０】図１１に示すように、２個の中間保持部材
５を用いて光学エレメント側接着面であるレンズ３のコ
バ３ａの平坦面３ｂが対向するように配置することによ
って、接着剤が硬化するときの硬化収縮による影響を少
なくすることができる。

【００５１】図１１に示すように、中間保持部材５の両
接着面間に透光性のリブ５ｃを設けることによって、光
硬化型接着剤を硬化させるときの光のロスを増加するこ
となく、中間保持部材５の強度を高めることができる。

【００５２】前記中間保持部材５のレンズ側固定面であ
る第１取付面５ａと保持部材側固定面である第２取付面
５ｂとは互いに垂直であるので、レンズのＸ、Ｙ、Ｚ、
α、β、γ各位置調整方向への移動に対して互いに独立
して調整することができる。

【００５３】中間保持部材５が紫外線硬化型の接着剤に
よって調整レンズ３と筐体２とに接続されている場合に
ついて考えてみると、まずＸ、Ｚ方向の調整の場合、レ
ンズ３と中間保持部材５とが筐体２の保持部材側固定面
である筐体取付面２ｃを介して筐体上をすべる動きをし
て調整される。また、Ｙ方向の調整の場合、移動レンズ
３が中間保持部材５のレンズ側固定面である第１取付面
５ａをすべる動きをして調整される。

【００５４】以下α、β、γも同様にして調整される。
さらに、光学エレメントがレンズの場合光軸を中心とし
た球面形状をしているため、光軸（γ軸）周りに回転さ
せてもレンズの加工誤差等で発生した光軸倒れを補正す
ることはできない（光軸が回転するのみ）。したがって
γ軸周りの調整は不要となる。

【００５５】図１２は本発明の固体撮像装置を用いた画
像読取ユニットを備えた画像走査装置の一例として多機
能型デジタル画像形成装置の概略構成図である。図１２
に示すように、この画像形成装置は、自動原稿送り装置
１０１、読み取りユニット１５０、書込ユニット１５
７、給紙ユニット１３０及び後処理ユニット１４０とを
備えて構成されている。自動原稿送り装置１０１は、原
稿を読取ユニット１５０のコンタクトガラス１０６上に
自動的に給送し、読み取りが終了した原稿を自動的に排
出する。読み取りユニット１５０はコンタクトガラス１
０６上にセットされた原稿を照明して光電変換装置であ
る固体撮像装置７によって読み取り、書込ユニット１５
７は読み取られた原稿の画像信号に応じて感光体１１５
上に画像を形成し、給紙ユニット１３０から給紙された
転写紙上に画像を転写して定着する。定着が完了した転
写紙は後処理ユニット１４０に排紙され、ソートやステ
ープルなどの所望の後処理が行われる。

【００５６】まず、読み取りユニット１５０は、原稿を
載置するコンタクトガラス１０６と光学走査系で構成さ
れ、光学走査系は露光ランプ１５１、第１ミラー１５
２、レンズ３、固体撮像装置７、第２ミラー１５５およ
び第３ミラー１５６などからなっている。露光ランプ１
５１および第１ミラー１５２は図示しない第１キャリッ
ジ上に固定され、第２ミラー１５５および第３ミラー１
５６は図示しない第２キャリッジ上に固定されている。
原稿を読み取る際には、光路長が変化しないように第１
キャリッジと第２キャリッジとは２対１の相対速度で機
械的に走査される。この光学走査系は図示しないスキャ
ナ駆動モータによって駆動される。

【００５７】原稿画像は固体撮像装置７によって読み取
られ、光信号から電気信号に変換されて処理される。レ
ンズ３および固体撮像装置７を図１２において左右方向
に移動させると画像倍率を変化させることができる。す
なわち、指定された倍率に対応してレンズ３および固体
撮像装置７の図において左右方向の位置が設定される。

【００５８】書き込みユニット１５７はレーザ出力ユニ
ット１５８、結像レンズ１５９およびミラー１６０によ
って構成され、レーザ出力ユニット１５８の内部には、
レーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによっ
て高速で定速回転するポリゴンミラーが設けられてい
る。

【００５９】レーザ出力ユニット１５８から照射される
レーザ光は、前記定速回転するポリゴンミラーによって
偏向され、結像レンズ１５９を通ってミラー１６０で折
り返され、感光体面上に集光されて結像する。偏向され
たレーザ光は感光体１１５が回転する方向と直交する所
謂主走査方向に露光走査され、後述する画像処理部のＭ
ＳＵ６０６によって出力された画像信号のライン単位の
記録を行う。そして、感光体１１５の回転速度と記録密
度に対応した所定の周期で主走査を繰り返すことによっ
て感光体面上に画像、すなわち静電潜像が形成される。

【００６０】このように書き込みユニット１５７から出
力されるレーザ光が、画像作像系の感光体１１５に照射
されるが、感光体１１５の一端近傍のレーザ光の照射位
置に主走査同期信号を発生する図示しないビームセンサ
が配されている。このビームセンサから出力される主走
査同期信号に基づいて主走査方向の画像記録タイミング
の制御、および後述する画像信号の入出力用の制御信号
の生成が行われる。

【００６１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施形態では、バンプ７４
を、ＣＣＤベアチップ７５側に設けたが、ガラス基板７
１側に設けても良いのはもちろんである。また、上記実
施形態では、透明部材としてガラス基板７１を用いた
が、ガラス基板７１以外にもレンズ用プラスチック等の
光透過率の高い部材から構成してもよい。また、上記実
施形態では、接着剤Ｓ１として、紫外線硬化型接着剤を
用いているが、他の光硬化型接着剤でも良く、また、硬
化後に透明性を有するものであれば他の接着剤でもよ
い。例えば、光学的特性の高い接着剤、例えば、バルサ
ム、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン等を使用
することができる。また、上記実施形態では、ＣＣＤベ
アチップ７５とガラス基板７１との連結を接着剤Ｓ１又
は封止用樹脂Ｓ２でも行っているが、長手方向両側に連
結用のバンプを設けることにより接着剤Ｓ１又は封止用
樹脂Ｓ２を省略することができる。また、溝７１ｃを形
成する代わりに、例えば、溝に対応する部分を突出させ
た突起部を設けて表面積を増加するようにしてもよい。
即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、固体撮像素子の発熱を透明部材側から放熱す
ることができ、固体撮像素子の過度の昇温を防止するこ
とができ、固体撮像素子自体の反りを防止できるので、
画素ピッチが変動する等の光学特性の低下を防止するこ
とができる。また、放熱効果により固体撮像素子の熱膨
張を小さくすることができるので、バンプに対する応力
集中を小さくすることができ破断を防止することができ
る。さらには、昇温による素子自体の劣化も防止するこ
とができる。また、固体撮像素子の重量増を伴うことな
く放熱することができるので、固体撮像素子の破損を防
止することができる。また、請求項２の発明によれば、
放熱手段として着色したものを用いることにより放射率
が上がるので、放熱性を高めることができる。また、請
求項３の発明によれば、放熱手段として溝を形成するこ
とにより、表面積を増加させることができ、放熱性を高
めることができる。また、請求項４の発明によれば、放
熱手段として溝の上に着色したものを用いることによ
り、放射率の向上と表面積の増加とを同時に達成するこ
とができる。また、請求項５の発明によれば、溝が前記
画素有効領域の画素ラインに沿って形成されているの
で、製造が容易であるという効果もある。また、請求項
６の発明によれば、溝が前記画素有効領域の画素ライン
と直交方向に形成されているので、放熱による上昇気流
の抜けが良いという利点がある。また、請求項７の発明
によれば、固体撮像素子表面への水分の到達を防止でき
るとともに、樹脂層を薄層化しているので、良好な画像
が得られ、さらに、固体撮像素子の発熱を透明部材側か
ら放熱することができ、固体撮像素子の過度の昇温を防
止することができ、固体撮像素子自体の反りを防止でき
るので、画素ピッチが変動する等の光学特性の低下を防
止することができる。また、放熱効果により固体撮像素
子の熱膨張を小さくすることができるので、バンプに対
する応力集中を小さくすることができ破断を防止するこ
とができる。さらには、昇温による素子自体の劣化も防
止することができる。また、固体撮像素子の重量増を伴
うことなく放熱することができるので、固体撮像素子の
破損を防止することができる。また、請求項８の発明に
よれば、画素有効領域が樹脂層で覆われていないため良
好な画像が得られるとともに、固体撮像素子の発熱を透
明部材側から放熱することができ、固体撮像素子の過度
の昇温を防止することができ、固体撮像素子自体の反り
を防止できるので、画素ピッチが変動する等の光学特性
の低下を防止することができる。また、放熱効果により
固体撮像素子の熱膨張を小さくすることができるので、
バンプに対する応力集中を小さくすることができ破断を
防止することができる。さらには、昇温による素子自体
の劣化も防止することができる。また、固体撮像素子の
重量増を伴うことなく放熱することができるので、固体
撮像素子の破損を防止することができる。また、請求項
９の発明によれば、請求項１〜８の何れかの効果を有す
る画像読取ユニットを得ることができる。また、請求項
１０の発明によれば、請求項９の効果を有する画像形成
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る第１実施形態の固体撮像
素子実装構造体の斜視図であり、（Ｂ）は同断面図であ
る。

【図２】本発明に係る第２実施形態の固体撮像素子実装
構造体の斜視図である。

【図３】本発明に係る第３実施形態の固体撮像素子実装
構造体の斜視図である。

【図４】本発明に係る第４実施形態の固体撮像素子実装
構造体の断面図である。

【図５】本発明に係る第５実施形態の固体撮像素子実装
構造体の断面図である。

【図６】本発明に係る第６実施形態の固体撮像素子実装
構造体の断面図である。

【図７】本発明に係る第７実施形態の固体撮像素子実装
構造体の断面図である。

【図８】本発明に係る第８実施形態の固体撮像素子実装
構造体の断面図である。

【図９】本発明に係る第９実施形態の固体撮像素子実装
構造体の断面図である。

【図１０】図１〜図９に示した第１〜９実施形態の固体
撮像装置の斜視図である。

【図１１】本発明に係る固体撮像装置を用いた画像読取
ユニットの斜視図である。

【図１２】本発明に係る画像読取ユニットを用いた画像
形成装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 画像読取ユニット ７１ ガラス基板（透明部材） ７１ａ 突起部 ７１ｂ 溝（放熱手段） ７１ｄ 着色部（放熱手段） ７３ 配線パターン ７４ バンプ ７５ ＣＣＤベアチップ（固体撮像素子） ７５ａ 画素有効領域 Ｈ 光入射範囲 Ｓ１ 接着剤 Ｓ２ 封止用樹脂

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子の画素有効領域が透明部材
   に対向して該透明部材に実装されている固体撮像装置に
   おいて、 前記撮像素子の画素有効領域への入射光が通過する透明
   部材の光入射面について、該光入射面の光入射範囲の周
   囲に放熱手段が設けられていることを特徴とする固体撮
   像装置。
2. 【請求項２】 前記放熱手段が、前記透明部材の光入射
   範囲の周囲を着色したものであることを特徴とする請求
   項１に記載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】 前記放熱手段が、前記透明部材の光入射
   範囲の周囲に溝を形成したものであることを特徴とする
   請求項１に記載の固体撮像装置。
4. 【請求項４】 前記放熱手段が、前記透明部材の光入射
   範囲の周囲に溝を形成し、該溝の上に着色したものであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
5. 【請求項５】 前記溝が前記画素有効領域の画素ライン
   に沿って形成されていることを特徴とする請求項３又は
   ４に記載の固体撮像装置。
6. 【請求項６】 前記溝が前記画素有効領域の画素ライン
   と直交方向に形成されていることを特徴とする請求項３
   又は４に記載の固体撮像装置。
7. 【請求項７】 撮像素子がフェースダウンの状態でガラ
   ス等の透明部材に設けられた配線パターンと対向してい
   る撮像装置において、 前記撮像素子と前記透明部材との間に前記撮像素子の画
   素有効領域を被覆し薄層化して充填されている透明な接
   着剤と、 前記撮像素子と前記透明部材の配線パターンとの間を導
   通するバンプと、 前記撮像素子の画素有効領域への入射光が通過する透明
   部材の光入射面における光入射範囲の周囲に設けられて
   いる放熱手段とを備えていることを特徴とする固体撮像
   装置。
8. 【請求項８】 撮像素子がフェースダウンの状態でガラ
   ス等の透明部材に設けられた配線パターンと対向してい
   る固体撮像装置において、 前記撮像素子の画素有効領域と前記透明部材とを密着さ
   せる突起部と、 前記撮像素子と前記透明部材の配線パターンとの間を導
   通させるバンプと、 前記撮像素子と前記透明部材との外周寄りを接着する封
   止用樹脂と、 前記撮像素子の画素有効領域への入射光が通過する透明
   部材の光入射面における光入射範囲の周囲に設けられて
   いる放熱手段とを備えていることを特徴とする固体撮像
   装置。
9. 【請求項９】 前記請求項１〜８の何れかに記載の固体
   撮像装置を備えている画像読取ユニット。
10. 【請求項１０】 前記請求項９に記載の画像読取ユニッ
    トを備えている画像形成装置。