JP2004172013A - 半導体素子の接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体素子、特に光半導体素子をプリント基板に接続する手法として、加熱を必要とせず、かつ、組み立て・分解作業性が良く、さらに搭載位置精度の高い手法を提案する。
【解決手段】ホルダに半導体素子、異方性導電接続部材、FPCを組み込んだ状態で、押さえ板により各部品を仮固定する第一の状態と、押さえ板により各部品を挟持、固定する第二の状態とを持った、半導体素子の接続構造である。
【選択図】 図1
【解決手段】ホルダに半導体素子、異方性導電接続部材、FPCを組み込んだ状態で、押さえ板により各部品を仮固定する第一の状態と、押さえ板により各部品を挟持、固定する第二の状態とを持った、半導体素子の接続構造である。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子、特に、光検知機能を有した半導体素子の接続構造に関する発明である。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子の接続構造に関して、従来から提案されているものとしては、まず、一般的な半導体パッケージがある。半導体チップをリードフレーム上にマウントし、半導体チップ上のパッドから、リードフレームに対してワイヤボンディングで電気的に接続し、その外周をモールドで覆ったものが、リードフレームタイプの半導体パッケージとして供給されている。このリードフレームタイプのパッケージを、プリント基板上に搭載してプリント基板上のパターンに対して半田付けする接続方法が最も一般的な半導体素子の接続構造である。
【0003】
また、特開平05−109442では別の手法も提案されている。これは、半導体チップの搭載されたFPCと、機器内部に配線するためのFPCのそれぞれに設けられた端子を重ねあわせ、半田によって接続する方法(熱溶着)であり、LCDドライバの実装などで多く見受けられる手法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例には以下に述べる様な問題があった。
【0005】
まず、どちらの構造でも、半田による接合なので、プリント基板に脱着する際には加熱が必要であり、加熱の為の装置と、半田付け技術が必要である。その為、組み立てコストが余計に掛かり、かつ、リサイクルの為の分解性も悪くなる。
【0006】
また、リードフレームタイプはチップとリードフレーム先端の相対位置精度を高めることが難しい。光学センサの様に、半導体チップと搭載機器の相対位置関係に高い精度が求められる様な場合、取り付け後、調整工程を必要とすることも多い。その為、調整工程の費用が余計に掛かると共に、調整余裕の為のメカスペースが必要になり、機器の小型化を阻むことになる。
【0007】
熱溶着の場合、隣接パターンとのショートが問題となるため、FPCの露出した端子の表面処理が問題になる。通常、半田メッキを施すが、一度熱溶着したものを剥がしてしまうと、メッキされた半田量が管理できなくなってしまう。従って、組み立て途中で一度剥がしたら、半導体チップを搭載したFPCと機器内部に配線するFPCの両方共に再利用することができなくなってしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明では以下の手段を提案する。
【0009】
第一に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を電気的に接続する接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0010】
第二に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を加圧接触させたときに指向性を持って電気的に接続する異方導電性弾性接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0011】
第三に、第一もしくは第三で提供した半導体素子の接続構造において、前記収納手段と前記固定手段には、前記収納手段に対して前記固定手段を回転可能に軸支する回転支持手段と、回転支持手段による前記収納部材に対する前記固定部材の回転を規制する規制手段を有し、前記仮固定手段とは、前記支持手段であり、前記固定手段とは、前記規制手段であることを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0012】
第四に、第三で提供した半導体素子の接続構造において、前記接続手段は前記収納部材と、前記固定部材の対向する方向に弾性力を有し、前記第二の状態に挟持されているときには、前記収納部材と、前記固定部材を互いに離反させる方向に付勢することを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0013】
第五に、第三で提供した半導体素子の接続構造において、前記収納部材と前記固定部材の間に発生する摩擦力により、前記第一の状態に仮固定することを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0014】
第六に、第一乃至第五で提供した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは光を検出し、それに対応した電流、もしく電圧を発生する半導体素子であることを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0015】
第七に、第一乃至第五で提供した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは、CCD(Charge Coupled Device)であることを特徴とする半導体素子の接続造の提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図1乃至図9に基づいて説明する。
【0017】
ここで説明するセンサユニットは、カメラの自動焦点機能を実現するために被写体距離を測定する為のものである。このセンサユニットから得られるデータに基づいて、不図示のMPUにてフォーカスレンズをコントロールし、写真撮影時の焦点調節を自動的に行う。
【0018】
図1は本発明の構成を示す、後方斜視図、図2は前方斜視図、図3はセンサホルダの拡大図、図4乃至図9はセンサユニットの組み立て手順を示した後方斜視図である。
【0019】
まず、各部品について説明する。
【0020】
11はセンサホルダ、12はセンサ、13は異方性導電ゴム、14はセンサFPC、15はセンサ押さえ板である。
【0021】
センサホルダ11のうち、11aはFPC引き出し部であり、センサFPC14がセンサユニットから引き出される為の隙間である。11bは調整穴であり、不図示のカメラのファインダ視野に対してセンサ12の位置を正確に合わせるため、左右一対の穴にピンを刺してセンサユニットを微妙に動かす為の穴である。11cはセンサ開口であり、後述のセンサチップ12a上のラインセンサに対応してセンサホルダ11にも開口が設けられている。11dは異方性導電ゴム挿入溝であり、異方性導電ゴム13を組み込む際に、転倒したりよじれたり、後述のセンサ端子部12cからずれたりしないよう、さらには、異方性導電ゴムを圧縮したときに必要以上に異方性導電ゴムが逃げ、圧縮圧が減ってしまうことを避ける目的の溝である。11eはセンサ押さえ板仮固定軸であり、センサ押さえ板15はこの軸に勘合すると1軸回転方向のみの自由度を残して仮固定される。11fはセンサ押さえ板固定突起であり、センサ押さえ板15がセンサ押さえ板固定軸11eに仮固定された状態でさらに後述のセンサ押さえ板固定穴15bが嵌ると、センサ押さえ板15が完全に固定される。
【0022】
センサ12はFPCをベースに幾つかの部品を搭載して構成されたものである。センサ12の12aはセンサチップであり、その一部はラインセンサとなっていて、不図示の投光手段から投光した光の反射光を受けたラインセンサの位置によって被写体までの距離が算出される。具体的に本実施例で用いているセンサはCCD(Charge Coupled Device)である。FPCに対しては異方性導電接着剤で加熱圧着されて電気的接続を得ながら固定されている。センサチップ12aの周囲に見られるフィレットは異方性導電接着剤のはみ出しである。また、センサチップ12aのその他の部分は回路となっており、センサからの出力を増幅処理する回路が形成されている。12bは保護ガラスであり、センサ12をゴミや湿度から保護している。FPCに対して接着剤で取り付けられている。保護ガラス12bの周囲にあるフィレットは接着剤のはみ出しである。12cはセンサ端子部でありセンサチップ12aからの入出力信号が並んでいる。センサ端子部12cは、FPCのカバーレイを剥離した部分に、金メッキを施した銅箔が1mmピッチで並んでいる。
【0023】
異方性導電ゴム13は、圧縮することで異方導電性を持つようになる弾性物質である。導電物質を含んだシリコンゴムからなる導電層と、絶縁性シリコンゴムの絶縁層が圧縮方向に垂直に積層されており、圧縮すると導電層の中の導電物質が接触して導通する。また、隣接する導電層は、絶縁層を介しているため導通しない。従って、異方性導電ゴム13を挟んで対抗した端子は、対向したパターン通ししか導通しない。一般に利用される導電物質にはカーボンと銀がある。カーボンの場合はコストが安く抑えられるが、銀に対して3倍程度の抵抗値を有する。
【0024】
センサFPC14の14a部はセンサFPC端子部で、センサ端子部12cに対応して1mmピッチで金メッキパターンが露出している。14bは信号引き出し部で、センサFPC端子部14aから引き出された信号が狭ピッチにまとめられ、センサユニットから引き出される部分である。図では引き出された部分でセンサFPC14が切れているが、実際には不図示のMPUまで信号が届くように延びていく。
【0025】
センサ押さえ板15の15a部はセンサホルダ11のセンサ押さえ板仮固定突軸11eに勘合する穴、センサ押さえ板仮固定穴である。15b部はセンサ押さえ板固定穴で、センサホルダ11のセンサ押さえ固定突起11fと係合することで、センサホルダ11に対してセンサ押さえ板15が固定され、センサユニットが完成する。
【0026】
次に、センサユニットの組み立て方を説明する。
【0027】
まず、図1のように、センサホルダ11にセンサ12を落とし込む。この時の位置決めはセンサホルダ11の内壁とセンサ12の外形の勘合によるので、単純に落とし込むだけでよい。また、センサホルダ11の内壁の片側にセンサ12を突き当てる構造とすれば、さらに端子部ピッチを詰めることが可能になり、センサユニットを小型化できる。次に、異方性導電ゴム13を異方性導電ゴム挿入溝11dに挿入する。あらかじめ、異方性導電ゴム挿入溝11dの幅を異方性導電ゴム13の幅よりも同じか僅かに小さくしておけば、異方性導電ゴムを圧入する形になり、所望の位置に固定される。さらに、センサFPC14をセンサホルダ11の内壁をガイドとして乗せる。この時は、異方性導電ゴム13を圧縮していないので、センサFPC14は浮いている。そしてセンサ押さえ板15を図4に示す角度にあてがう。センサ押さえ板仮固定軸11eは二方取りされており、センサ押さえ板仮固定穴15aはセンサ押さえ板仮固定軸11eの二方取りと同じかやや大きな開口が設けられている。これらの位相を合わせてセンサ押さえ板15をスライドさせると図5の状態となり、センサ押さえ板仮固定軸11eとセンサ押さえ板仮固定穴15aが同軸上に揃う。ここから、センサ押さえ板15を少し回転させると、センサ押さえ板15がセンサホルダ11から抜けなくなる。この状態でセンサFPC14の位置を最終調整する。センサFPC14の左右の辺をセンサホルダ11の左右の壁に沿ってスライドさせて、センサFPC14の上辺をセンサホルダ上部の内壁に突き当てる。これで図7の状態となる。ここからセンサ押さえ板15を更に回転させ、図8のセンサ押さえ板固定突起11fとセンサ押さえ板15の端部が当たった状態から、センサ押さえ板15の変形力と異方性導電ゴム13の圧縮力に反して押し込む。すると、センサ押さえ板固定突起11fにセンサ押さえ板固定穴15bが嵌りセンサユニットができあがる。センサユニットを分解するには、センサ押さえ板15をあえて下方向にめくり、センサ押さえ板固定突起11fからセンサ押さえ板固定穴15bを外さないかぎり、簡単に外れることはない。
【0028】
ここで、センサ押さえ板仮固定軸11eとセンサ押さえ板仮固定穴15aが軽圧入となる径となっていれば、図7乃至図8の状態にあるときに、センサ押さえ板15がセンサホルダ11に対して動き難くなり、センサFPC14の最終位置調整を容易に行うことができるようになる。また、センサホルダ11の横幅とセンサ押さえ板15のコの字状の幅が軽圧入の関係にであっても、同様な効果を得ることができることは自明である。
【0029】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明から以下の効果を得ることが可能になる。
【0030】
第一に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を電気的に接続する接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0031】
第二に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を加圧接触させたときに指向性を持って電気的に接続する異方導電性弾性接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0032】
第三に、第一もしくは第三で実現した半導体素子の接続構造において、前記収納手段と前記固定手段には、前記収納手段に対して前記固定手段を回転可能に軸支する回転支持手段と、回転支持手段による前記収納部材に対する前記固定部材の回転を規制する規制手段を有し、前記仮固定手段とは、前記支持手段であり、前記固定手段とは、前記規制手段であることを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0033】
第四に、第三で実現した半導体素子の接続構造において、前記接続手段は前記収納部材と、前記固定部材の対向する方向に弾性力を有し、前記第二の状態に挟持されているときには、前記収納部材と、前記固定部材を互いに離反させる方向に付勢することを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0034】
第五に、第三で実現した半導体素子の接続構造において、前記収納部材と前記固定部材の間に発生する摩擦力により、前記第一の状態に仮固定することを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0035】
第六に、第一乃至第五で実現した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは光を検出し、それに対応した電流、もしく電圧を発生する半導体素子であることを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0036】
第七に、第一乃至第五で実現した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは、CCD(Charge Coupled Device)であることを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す後方斜視図である。
【図2】本発明の実施例の構成を示す前方斜視図である。
【図3】本発明の実施例におけるセンサホルダの拡大図である。
【図4】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図5】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図6】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図7】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図8】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図9】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【符号の説明】
11…センサホルダ
12…センサ
13…異方性導電ゴム
14…センサFPC
15…センサ押さえ板
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子、特に、光検知機能を有した半導体素子の接続構造に関する発明である。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子の接続構造に関して、従来から提案されているものとしては、まず、一般的な半導体パッケージがある。半導体チップをリードフレーム上にマウントし、半導体チップ上のパッドから、リードフレームに対してワイヤボンディングで電気的に接続し、その外周をモールドで覆ったものが、リードフレームタイプの半導体パッケージとして供給されている。このリードフレームタイプのパッケージを、プリント基板上に搭載してプリント基板上のパターンに対して半田付けする接続方法が最も一般的な半導体素子の接続構造である。
【0003】
また、特開平05−109442では別の手法も提案されている。これは、半導体チップの搭載されたFPCと、機器内部に配線するためのFPCのそれぞれに設けられた端子を重ねあわせ、半田によって接続する方法(熱溶着)であり、LCDドライバの実装などで多く見受けられる手法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例には以下に述べる様な問題があった。
【0005】
まず、どちらの構造でも、半田による接合なので、プリント基板に脱着する際には加熱が必要であり、加熱の為の装置と、半田付け技術が必要である。その為、組み立てコストが余計に掛かり、かつ、リサイクルの為の分解性も悪くなる。
【0006】
また、リードフレームタイプはチップとリードフレーム先端の相対位置精度を高めることが難しい。光学センサの様に、半導体チップと搭載機器の相対位置関係に高い精度が求められる様な場合、取り付け後、調整工程を必要とすることも多い。その為、調整工程の費用が余計に掛かると共に、調整余裕の為のメカスペースが必要になり、機器の小型化を阻むことになる。
【0007】
熱溶着の場合、隣接パターンとのショートが問題となるため、FPCの露出した端子の表面処理が問題になる。通常、半田メッキを施すが、一度熱溶着したものを剥がしてしまうと、メッキされた半田量が管理できなくなってしまう。従って、組み立て途中で一度剥がしたら、半導体チップを搭載したFPCと機器内部に配線するFPCの両方共に再利用することができなくなってしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明では以下の手段を提案する。
【0009】
第一に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を電気的に接続する接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0010】
第二に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を加圧接触させたときに指向性を持って電気的に接続する異方導電性弾性接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0011】
第三に、第一もしくは第三で提供した半導体素子の接続構造において、前記収納手段と前記固定手段には、前記収納手段に対して前記固定手段を回転可能に軸支する回転支持手段と、回転支持手段による前記収納部材に対する前記固定部材の回転を規制する規制手段を有し、前記仮固定手段とは、前記支持手段であり、前記固定手段とは、前記規制手段であることを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0012】
第四に、第三で提供した半導体素子の接続構造において、前記接続手段は前記収納部材と、前記固定部材の対向する方向に弾性力を有し、前記第二の状態に挟持されているときには、前記収納部材と、前記固定部材を互いに離反させる方向に付勢することを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0013】
第五に、第三で提供した半導体素子の接続構造において、前記収納部材と前記固定部材の間に発生する摩擦力により、前記第一の状態に仮固定することを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0014】
第六に、第一乃至第五で提供した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは光を検出し、それに対応した電流、もしく電圧を発生する半導体素子であることを特徴とする半導体素子の接続構造の提供する。
【0015】
第七に、第一乃至第五で提供した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは、CCD(Charge Coupled Device)であることを特徴とする半導体素子の接続造の提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図1乃至図9に基づいて説明する。
【0017】
ここで説明するセンサユニットは、カメラの自動焦点機能を実現するために被写体距離を測定する為のものである。このセンサユニットから得られるデータに基づいて、不図示のMPUにてフォーカスレンズをコントロールし、写真撮影時の焦点調節を自動的に行う。
【0018】
図1は本発明の構成を示す、後方斜視図、図2は前方斜視図、図3はセンサホルダの拡大図、図4乃至図9はセンサユニットの組み立て手順を示した後方斜視図である。
【0019】
まず、各部品について説明する。
【0020】
11はセンサホルダ、12はセンサ、13は異方性導電ゴム、14はセンサFPC、15はセンサ押さえ板である。
【0021】
センサホルダ11のうち、11aはFPC引き出し部であり、センサFPC14がセンサユニットから引き出される為の隙間である。11bは調整穴であり、不図示のカメラのファインダ視野に対してセンサ12の位置を正確に合わせるため、左右一対の穴にピンを刺してセンサユニットを微妙に動かす為の穴である。11cはセンサ開口であり、後述のセンサチップ12a上のラインセンサに対応してセンサホルダ11にも開口が設けられている。11dは異方性導電ゴム挿入溝であり、異方性導電ゴム13を組み込む際に、転倒したりよじれたり、後述のセンサ端子部12cからずれたりしないよう、さらには、異方性導電ゴムを圧縮したときに必要以上に異方性導電ゴムが逃げ、圧縮圧が減ってしまうことを避ける目的の溝である。11eはセンサ押さえ板仮固定軸であり、センサ押さえ板15はこの軸に勘合すると1軸回転方向のみの自由度を残して仮固定される。11fはセンサ押さえ板固定突起であり、センサ押さえ板15がセンサ押さえ板固定軸11eに仮固定された状態でさらに後述のセンサ押さえ板固定穴15bが嵌ると、センサ押さえ板15が完全に固定される。
【0022】
センサ12はFPCをベースに幾つかの部品を搭載して構成されたものである。センサ12の12aはセンサチップであり、その一部はラインセンサとなっていて、不図示の投光手段から投光した光の反射光を受けたラインセンサの位置によって被写体までの距離が算出される。具体的に本実施例で用いているセンサはCCD(Charge Coupled Device)である。FPCに対しては異方性導電接着剤で加熱圧着されて電気的接続を得ながら固定されている。センサチップ12aの周囲に見られるフィレットは異方性導電接着剤のはみ出しである。また、センサチップ12aのその他の部分は回路となっており、センサからの出力を増幅処理する回路が形成されている。12bは保護ガラスであり、センサ12をゴミや湿度から保護している。FPCに対して接着剤で取り付けられている。保護ガラス12bの周囲にあるフィレットは接着剤のはみ出しである。12cはセンサ端子部でありセンサチップ12aからの入出力信号が並んでいる。センサ端子部12cは、FPCのカバーレイを剥離した部分に、金メッキを施した銅箔が1mmピッチで並んでいる。
【0023】
異方性導電ゴム13は、圧縮することで異方導電性を持つようになる弾性物質である。導電物質を含んだシリコンゴムからなる導電層と、絶縁性シリコンゴムの絶縁層が圧縮方向に垂直に積層されており、圧縮すると導電層の中の導電物質が接触して導通する。また、隣接する導電層は、絶縁層を介しているため導通しない。従って、異方性導電ゴム13を挟んで対抗した端子は、対向したパターン通ししか導通しない。一般に利用される導電物質にはカーボンと銀がある。カーボンの場合はコストが安く抑えられるが、銀に対して3倍程度の抵抗値を有する。
【0024】
センサFPC14の14a部はセンサFPC端子部で、センサ端子部12cに対応して1mmピッチで金メッキパターンが露出している。14bは信号引き出し部で、センサFPC端子部14aから引き出された信号が狭ピッチにまとめられ、センサユニットから引き出される部分である。図では引き出された部分でセンサFPC14が切れているが、実際には不図示のMPUまで信号が届くように延びていく。
【0025】
センサ押さえ板15の15a部はセンサホルダ11のセンサ押さえ板仮固定突軸11eに勘合する穴、センサ押さえ板仮固定穴である。15b部はセンサ押さえ板固定穴で、センサホルダ11のセンサ押さえ固定突起11fと係合することで、センサホルダ11に対してセンサ押さえ板15が固定され、センサユニットが完成する。
【0026】
次に、センサユニットの組み立て方を説明する。
【0027】
まず、図1のように、センサホルダ11にセンサ12を落とし込む。この時の位置決めはセンサホルダ11の内壁とセンサ12の外形の勘合によるので、単純に落とし込むだけでよい。また、センサホルダ11の内壁の片側にセンサ12を突き当てる構造とすれば、さらに端子部ピッチを詰めることが可能になり、センサユニットを小型化できる。次に、異方性導電ゴム13を異方性導電ゴム挿入溝11dに挿入する。あらかじめ、異方性導電ゴム挿入溝11dの幅を異方性導電ゴム13の幅よりも同じか僅かに小さくしておけば、異方性導電ゴムを圧入する形になり、所望の位置に固定される。さらに、センサFPC14をセンサホルダ11の内壁をガイドとして乗せる。この時は、異方性導電ゴム13を圧縮していないので、センサFPC14は浮いている。そしてセンサ押さえ板15を図4に示す角度にあてがう。センサ押さえ板仮固定軸11eは二方取りされており、センサ押さえ板仮固定穴15aはセンサ押さえ板仮固定軸11eの二方取りと同じかやや大きな開口が設けられている。これらの位相を合わせてセンサ押さえ板15をスライドさせると図5の状態となり、センサ押さえ板仮固定軸11eとセンサ押さえ板仮固定穴15aが同軸上に揃う。ここから、センサ押さえ板15を少し回転させると、センサ押さえ板15がセンサホルダ11から抜けなくなる。この状態でセンサFPC14の位置を最終調整する。センサFPC14の左右の辺をセンサホルダ11の左右の壁に沿ってスライドさせて、センサFPC14の上辺をセンサホルダ上部の内壁に突き当てる。これで図7の状態となる。ここからセンサ押さえ板15を更に回転させ、図8のセンサ押さえ板固定突起11fとセンサ押さえ板15の端部が当たった状態から、センサ押さえ板15の変形力と異方性導電ゴム13の圧縮力に反して押し込む。すると、センサ押さえ板固定突起11fにセンサ押さえ板固定穴15bが嵌りセンサユニットができあがる。センサユニットを分解するには、センサ押さえ板15をあえて下方向にめくり、センサ押さえ板固定突起11fからセンサ押さえ板固定穴15bを外さないかぎり、簡単に外れることはない。
【0028】
ここで、センサ押さえ板仮固定軸11eとセンサ押さえ板仮固定穴15aが軽圧入となる径となっていれば、図7乃至図8の状態にあるときに、センサ押さえ板15がセンサホルダ11に対して動き難くなり、センサFPC14の最終位置調整を容易に行うことができるようになる。また、センサホルダ11の横幅とセンサ押さえ板15のコの字状の幅が軽圧入の関係にであっても、同様な効果を得ることができることは自明である。
【0029】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明から以下の効果を得ることが可能になる。
【0030】
第一に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を電気的に接続する接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0031】
第二に、半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を加圧接触させたときに指向性を持って電気的に接続する異方導電性弾性接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段を固定する固定部材とから構成され、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0032】
第三に、第一もしくは第三で実現した半導体素子の接続構造において、前記収納手段と前記固定手段には、前記収納手段に対して前記固定手段を回転可能に軸支する回転支持手段と、回転支持手段による前記収納部材に対する前記固定部材の回転を規制する規制手段を有し、前記仮固定手段とは、前記支持手段であり、前記固定手段とは、前記規制手段であることを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0033】
第四に、第三で実現した半導体素子の接続構造において、前記接続手段は前記収納部材と、前記固定部材の対向する方向に弾性力を有し、前記第二の状態に挟持されているときには、前記収納部材と、前記固定部材を互いに離反させる方向に付勢することを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0034】
第五に、第三で実現した半導体素子の接続構造において、前記収納部材と前記固定部材の間に発生する摩擦力により、前記第一の状態に仮固定することを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0035】
第六に、第一乃至第五で実現した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは光を検出し、それに対応した電流、もしく電圧を発生する半導体素子であることを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【0036】
第七に、第一乃至第五で実現した半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは、CCD(Charge Coupled Device)であることを特徴とする半導体素子の接続構造の実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す後方斜視図である。
【図2】本発明の実施例の構成を示す前方斜視図である。
【図3】本発明の実施例におけるセンサホルダの拡大図である。
【図4】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図5】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図6】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図7】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図8】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【図9】本発明の実施例におけるセンサユニットの組み立て手順を示す後方斜視図である。
【符号の説明】
11…センサホルダ
12…センサ
13…異方性導電ゴム
14…センサFPC
15…センサ押さえ板
Claims (7)
- 半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を電気的に接続する接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を固定する固定部材とから構成され、
前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、
前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、
少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造。 - 半導体素子と、前記半導体素子信号を伝達するプリント配線基板と、前記半導体素子と前記プリント配線基板を加圧接触させたときに指向性を持って電気的に接続する異方導電性弾性接続手段と、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納する収納部材と、前記収納部材に対して収納した前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段を固定する固定部材とから構成され、
前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記接続手段を収納した第一の状態で前記固定手段によって仮固定する仮固定手段と、
前記収納部材の中に、前記半導体素子、前記プリント配線基板、及び前記異方導電性弾性接続手段が圧縮収納された第二の状態で前記固定手段によって挟持する挟持手段とを、
少なくとも前記収納部材、もしくは前記固定手段に設けたことを特徴とする半導体素子の接続構造。 - 請求項1もしくは請求項2記載の半導体素子の接続構造において、
前記収納手段と前記固定手段には、前記収納手段に対して前記固定手段を回転可能に軸支する回転支持手段と、
回転支持手段による前記収納部材に対する前記固定部材の回転を規制する規制手段を有し、
前記仮固定手段とは、前記支持手段であり、
前記固定手段とは、前記規制手段であることを特徴とする半導体素子の接続構造。 - 請求項3記載の半導体素子の接続構造において、
前記接続手段は前記収納部材と、前記固定部材の対向する方向に弾性力を有し、
前記第二の状態に挟持されているときには、前記収納部材と、前記固定部材を互いに離反させる方向に付勢することを特徴とする半導体素子の接続構造。 - 請求項3記載の半導体素子の接続構造において、前記収納部材と前記固定部材の間に発生する摩擦力により、前記第一の状態に仮固定することを特徴とする半導体素子の接続構造。
- 請求項1乃至請求項5に記載の半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは光を検出し、それに対応した電流、もしく電圧を発生する半導体素子であることを特徴とする半導体素子の接続構造。
- 請求項1乃至請求項5に記載の半導体素子の接続構造において、前記半導体素子とは、CCD(Charge Coupled Device)であることを特徴とする半導体素子の接続構造。
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