JP2006256311A - 固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】射出成形法により樹脂製蓋材を成形する際、蓋材表面にエジェクタピン跡が残らず、バリのない固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材を提供すること。
【解決手段】蓋材形成部、及び、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つのゲート部を有し、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つの突き出し部を有してもよい樹脂製蓋材用成形体を、透明樹脂により一体に射出成形する成形工程、及び、該ゲート部及び/又は該突き出し部をエジェクタピンによって突き出すことにより、該成形体を金型から取り出す取出工程を含むことを特徴とする固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法、この製造方法により得られる固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材、及び、これを具備する固体撮像装置。
【選択図】 図2

Description

本発明は、固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材、その製造方法、及び、固体撮像装置に関する。
固体撮像装置は、一般に固体撮像素子を収納するケース、及び、該ケースを閉塞し、かつ入射光を透過する透明な蓋材よりなる。該蓋材の材質としては、透明樹脂、透明ガラス又は透明セラミック等が挙げられるが、透明樹脂を用いた場合には、コスト面や成形の容易さ等の利点がある。
また、一般に樹脂を射出成形する場合、金型本体と成形体を金型から取り出すためのエジェクタピンとの隙間に樹脂が流れ込みやすいため、エジェクタピンで突き出した部分(エジェクタピン跡)にはバリが生じやすい。
図1A、図1Bは、従来の蓋材10の斜視図であり、それぞれ上から見た斜視図、下から見た斜視図である。蓋材10は、蓋材上面10a、蓋材下面10b及び側面部50を有している。蓋材10の中央部には、窓領域60(鏡面加工領域62)が形成されている。
射出成形時に成形体の蓋材形成部をエジェクタピンEPにより突き出す場合には、図1に示すような従来法では該蓋材10の表面10aにエジェクタピン跡44が残り、バリが生じやすい。そのバリが、固体撮像装置を組み立てる際、あるいは組み立てた後に固体撮像装置の内部に脱落することによって撮像不良を生じる可能性がある。
例えば、固体撮像装置で用いるケースのバリについては、バリの発生する個所を封止樹脂で被覆することが提案されているが(特許文献1参照)、蓋材表面のエジェクタピン跡を封止樹脂で被覆することは、蓋材の形状がいびつになり、コスト面においても非効率である。
特開平11−177074号公報
本発明が解決しようとする課題は、射出成形法により樹脂製蓋材を成形する際、蓋材表面にエジェクタピン跡が残らず、バリのない固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材を提供することである。
上記の課題は、以下に記載する固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法、及び、その製造方法により製造された固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材により達成された。
すなわち、本発明の製造方法は、蓋材形成部、及び、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つのゲート部を有し、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つの突き出し部を有してもよい樹脂製蓋材用成形体を、透明樹脂により一体に射出成形する成形工程、及び、該ゲート部及び/又は該突き出し部をエジェクタピンによって突き出すことにより、該成形体を金型から取り出す取出工程を含むことを特徴とする。
本発明によれば、固体撮像装置に使用した場合に、蓋材由来のダストによる固体撮像素子の誤動作及び撮像不良の少ない固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材及びその製造方法を提供することができる。
また、本発明の透明樹脂製蓋材の製造方法は、金型内部の蓋材成型用空間内に連続したゲート部成型用空間を介して樹脂を注入する工程と、前記蓋材成型用空間及び前記ゲート部成型用空間内でそれぞれ樹脂を固化させ、蓋材及びこの蓋材に連続したゲート部からなる成型体を形成する工程と、ゲート部にエジェクタピンを突き当てて、成型体を金型から分離する工程と、ゲート部を前記蓋材から除去する工程とを備えることを特徴とする。
エジェクタピンで突いた跡が、ゲート部に形成されるが、ゲート部は成型体から除去されるので、突き跡の無い透明な蓋材を得ることができる。
また、本発明に係る透明樹脂製蓋材の製造方法は、金型内部の蓋材成型用空間、並びに、前記蓋材成型用空間に連続した突き出し部成型用空間及びゲート部成型用空間内に樹脂を注入する工程と、前記蓋材成型用空間、前記突き出し部成型用空間及び前記ゲート部成型用空間内でそれぞれ樹脂を固化させ、蓋材並びにこの蓋材に連続した突き出し部及びゲート部からなる成型体を形成する工程と、少なくとも前記成型体の突き出し部、好ましくは前記成形体の突き出し部とゲート部の両方にエジェクタピンを突き当てて、成型体を金型から分離する工程と、突き出し部を蓋材から除去する工程とを備えることを特徴とする。
エジェクタピンで突いた跡が、突き出し部に形成されるが、突き出し部は成型体から除去されるので、突き跡の無い透明な蓋材を得ることができる。
また、突き出し部成型用空間は、突き出し部本体成型用空間と、この突き出し部本体成型用空間と蓋材成型用空間とを接続する連絡部成型用空間とを有し、連絡部成型用空間の幅は、蓋材成型用空間の幅よりも小さいことが好ましい。
すなわち、連絡部成型用空間の幅は、蓋材成型用空間の幅よりも小さいので、樹脂の成型後において、容易に連絡部を蓋材から分離することができる。
連絡部成型用空間の幅a1、連絡部成型用空間の長さb1は、以下の関係式:0.5≦b1/a1≦5を満たすことが好ましい。
連絡部成型用空間の厚みの最小値d1、蓋材成型用空間の厚みcは、以下の関係式:0.3≦d1/c≦1.0を満たすことが好ましい。
前記エジェクタピン先端部の面積e、前記蓋材成型用空間の蓋材上下面に平行な方向の断面における外周面積の最大値fは、以下の関係式:0.005≦e/f≦0.03を満たすことが好ましい。
また、金型は、前記ゲート部成型用空間に連続する樹脂導入部を備えており、前記金型は、この樹脂導入部の中心軸に対して対称な位置にも、別のゲート部成型用空間及び別の蓋材成型用空間を有しており、樹脂の注入工程において、ゲート部成型用空間と別のゲート部成型用空間内には、樹脂導入部を介して、同時に樹脂が充填されることが好ましい。
ゲート部成型用空間と別のゲート部成型用空間とは、樹脂導入の中心軸に対し、軸対称な位置にあるため、成型時の金型の歪みが低減され、寸法精度を向上させることができる。
また、ゲート部成型用空間は、ゲート部本体成型用空間と、このゲート部本体成型用空間と蓋材成型用空間とを接続するゲート連絡部成型用空間とを有していることが好ましい。ゲート連絡部成型用空間の幅又は厚みが、蓋材成型用空間の幅又は厚みよりも小さい場合、樹脂の成型後において、容易に連絡部を蓋材から分離することができる。
ゲート連絡部成型用空間の幅a2、ゲート連絡部成型用空間の長さb2は、以下の関係式:0.5≦b2/a2≦5を満たすことが好ましい。
ゲート連絡部成型用空間の厚みの最小値d2、蓋材成型用空間の厚みcは、以下の関係式:0.3≦d2/c≦1.0を満たすことが好ましい。
本発明によれば、固体撮像装置に使用した場合に、蓋材由来のダストによる固体撮像素子の誤動作及び撮像不良の少ない固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材及びその製造方法を提供することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、本発明を実施の形態を詳しく説明する。
図2Aは、固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造途中における成形体を上からみた斜視図、図2Bは、固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造途中における成形体を下からみた斜視図、図2Cは、固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材(ゲート部及び突き出し部のカット後)を上からみた斜視図、図2Dは、固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材(ゲート部及び突き出し部のカット後)を下からみた斜視図である。
本発明の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材(以下、単に「樹脂製蓋材」ともいう。)の製造方法(以下、「樹脂製蓋材の製造方法」又は「透明樹脂製蓋材の製造方法」ともいう。)は、蓋材形成部30、及び、該蓋材形成部30に連続した少なくとも1つのゲート部40を有し、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つの突き出し部42を有してもよい樹脂製蓋材用成形体を、透明樹脂により一体に射出成形する成形工程、及び、該ゲート部40及び/又は該突き出し部42をエジェクタピンによって突き出すことにより、該成形体20を金型から取り出す取出工程を含むことを特徴とする。
該蓋材10又は該成形体20の「上面」とは、図2Cに示すように撮像に使用する光が入射する面10aをいい、「下面」とは、上面とは反対の面である、固体撮像素子収納ケースと接着する側の面10b(図2D参照)をいう。また、該蓋材10又は該成形体20の側面部50とは、上面と下面とを接続する面をいう。
本発明の樹脂製蓋材は、透明樹脂からなる蓋材である。該蓋材の光を透過させる窓領域の透過率は、撮像に使用する入射光、一般には可視光(400〜700nm)及び近赤外域において80%以上であり、好ましくは90%以上であり、より好ましくは波長400〜800nmにおいて90%以上である。特に、本発明の蓋材を用いた固体撮像装置をバーコードリーダーとして用いる場合には、波長650〜660nmにおいて90%以上の透過率を有することが好ましい。
本発明の蓋材の形状は、使用する固体撮像素子収納ケース開口部の形状に対応する種々の形状をとることができ、特に限定されないが、例えば、該開口部の形状が略矩形ならば略直方体状、該開口部の形状が略楕円ならば略楕円柱状が好ましい。また、その側面部に後述する抜き勾配を設けるのがより好ましい。また、該ケース開口部が嵌合可能な構造を有している場合、その形状に合わせ該蓋材が嵌合構造を有していてもよい。
本発明で用いる透明樹脂としては、透明性(光線透過率)、耐熱性、低複屈折、低吸水(寸法安定性)、低水蒸気透過性の観点から選択することが好ましい。例えば、アクリル樹脂、ポカーボネート樹脂、シクロオレフィン単位含有ポリマー、スチレン・アクリロニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂、非晶性コポリエステル、ポリアリレート(PAR)、ポリスルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、非晶性フッ素系樹脂、及び、これら樹脂を主成分とするポリマーアロイ等が挙げられる。
中でもアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン単位含有ポリマー、及び、これら樹脂を主成分とするポリマーアロイが好ましく挙げられる。より具体的には、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ノルボルネン系樹脂等が挙げられる。
本発明の樹脂製蓋材の製造途中における樹脂製蓋材用成形体は、蓋材形成部、及び、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つのゲート部を有し、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つの突き出し部を有してもよく、透明樹脂により一体に射出成形される。また、該成形体は、該ゲート部及び/又は該突き出し部をエジェクタピンで突き出すことにより、射出成形金型より取り出される。
蓋材形成部とは、射出成形により得られた成形体のうち、最終的に樹脂製蓋材となる蓋材本体部分である。従って、蓋材形成部の形状は、最終的な樹脂製蓋材の形状と同一のものとする。
ゲート部とは、射出成形時、金型へ樹脂を流し込むゲートが接続していた部分をいう。
突き出し部とは、蓋材形成部に連続した突出部分であって、蓋材形成部、ゲート部及び突き出し部が一体に成形された成形体を、射出成形金型より取り出す際に射出成形機のエジェクタピンが接触する部分をいう。
該成形体は、金型からの取り出しの安定に行うため、少なくとも1つの突き出しを有するのが好ましい。
該成形体がゲート部のみを有する場合は、ゲート部をエジェクタピンで突き出し、該成形体がゲート部及び突き出し部を有する場合は、突き出し部、又は、ゲート部及び突き出し部をエジェクタピンで突き出す。
ゲート部及び突き出し部のうち、エジェクタピンで突き出す位置の数は、1つ以上、かつ射出成形時に用いるエジェクタピンの数と同数であればよく、1〜6が好ましく、金型からの取り出しの安定化やコストの面等から2〜4がより好ましい。
また、ゲート部及び突き出し部は、該蓋材形成部の側面部に設けられるのが好ましい。また、蓋材の形状が略直方体の場合は、図2に示すように、ゲート部が設置された面と対向する面に突き出し部を設けるのが、成形不良の抑制や突き出しのバランス等の面からより好ましい。
突き出し部の形状や大きさは、エジェクタピンでの突き出しが可能な部分を有し、かつ突き出しにより破損しない強度を有する限り、特に制限はない。
本発明の樹脂製蓋材の製造方法は、該成形体が、該突き出し部を有し、かつ、取り出した該成形体から該突き出し部及び該ゲート部を除去する除去工程を含むことが好ましい。
固体撮像素子収納ケースの蓋材として用いて固体撮像装置を組み立てる前に、ゲート部及び突き出し部を除去する。また、該成形体が蓋材形成部の他に、ゲート部及び突き出し部以外の部分を有する場合は、その部分も固体撮像装置を組み立てる前に除去する。
該蓋材10は、突き出し方向に抜き勾配を有するのが好ましい。すなわち、図2及び図3に示すように、成形体20を金型からエジェクタピンにより突き出す方向が上面から下面方向の場合、蓋材形成部の側面部50に上面から下面にかけて、かつ上面が狭くなるように傾斜(抜き勾配)を設けるのが好ましい。突き出す方向が下面から上面方向の場合は、上記傾斜が上下面で逆とする。上記のような抜き勾配を有すると、成形体を金型からエジェクタピンによって突き出す際に、金型内から成形体が抜けやすくなり、突き出しによる成形体の反りや破損を抑制できる。
図3に示すように蓋材側面部50の傾斜における垂直方向(上面−下面方向)成分の長さ(該側面部における上面と下面との距離)をH、蓋材側面部50の傾斜における水平方向(上下面の水平方向)成分の長さをSとすると、抜き勾配をS/Hで表すことができる。抜き勾配S/Hは、1/10〜1/100であるのが好ましく、1/20〜1/40がより好ましい。
本発明において、該蓋材は、蓋材上面及び下面の略中央部に鏡面仕上げされた窓領域を有するのが好ましく、また、該蓋材は、該窓領域以外の少なくとも一部に梨地加工された領域を有することが好ましい。
「略中央部」とは、中央部を含む意であり、完全な中央部分だけでなく、その中央部分を含む一定の広さを有する領域をいう。「窓領域」とは、固体撮像素子の有効撮像領域へ入射光を透過させる領域のことをいう。
梨地加工の手法としては、例えば、金型の対応する面を通常の切断加工である放電加工し、そのままその面を用いて射出成形することにより、成形品に微細な凹凸を有する面が形成できる。
該蓋材が、蓋材上面及び下面の略中央部に鏡面仕上げされた窓領域を有していると、固体撮像素子の有効撮像領域への入射光の透過性に優れ、蓋材表面の凹凸による入射光の乱反射等を防ぎ、固体撮像装置の誤作動を防ぐことができる。
また、梨地加工された領域を、該窓領域以外の少なくとも一部に梨地加工された領域を有していると、梨地加工された領域からの入射光は、梨地加工面でほとんど乱反射して装置外部へ散乱するため、固体撮像素子に到達することがなく、固体撮像装置の誤作動を防ぐことができる。
また、図2B及び図3に示すように該窓領域60が、蓋材上面10aの他の部分より一段へこんだ凹状に形成されるのが好ましい。
蓋材10が上記のような形状であると、固体撮像装置として用いる場合、装置に物が当たったり、擦られたりした時でも該窓領域60に傷などが生じるのを防ぐことができ、撮像不良などを防止することができる。
本発明において、該蓋材10は図2Dに示すように、蓋材下面10bにおける固体撮像素子収納ケースとの接着面70のみに梨地加工された領域72を有するのが好ましい。
接着面に梨地加工を施すことで、接着面の表面積が増加し、蓋材の接着性が向上する。なお、梨地加工面は、成形時に金型からの離型性を悪化させる傾向があるため、又、蓋材に反りを生じさせる原因にもなるため、最小限の面積にするのが好ましい。
実施の形態に係る蓋材について、更に詳しく説明する。
図4は、樹脂の固化後における本発明の一実施形態に係る固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の斜視図である。
X方向に延びた蓋材10の一端には、X方向に延びた突き出し部42が連続している。突き出し部42は、矩形の突き出し部本体42bと、突き出し部本体42bと蓋材10とを接続する連絡部42aとからなる。連絡部42aは、蓋材10に近づくに従って厚み(Z方向)が薄くなっており、且つ、幅が突き出し部本体42bよりも狭く、切断が容易となるように構成されている。
X方向に延びた蓋材10の他端には、突き出し部42と対向するX方向に延びたゲート部40が連続している。ゲート部40は、矩形のゲート部本体40bと、ゲート部本体40bと蓋材10とを接続する連絡部40aとからなる。連絡部40aは、蓋材10に近づくに従って厚み(Z方向)が薄くなっており、且つ、幅が蓋材10よりも狭く、切断が容易となるように構成されている。
金型から成型体を分離する際には、エジェクタピンEPで、突き出し部本体42b及びゲート部本体40bを同時に突くので、突き出し部本体42b及びゲート部本体40bにはそれぞれ跡44が残る。蓋材10の製造時においては、連絡部42a,40aは、矢印CUTで示す最小幅又は最小厚の箇所で切断されるので、蓋材10には突き跡が残らない。
図5は、図4に示した蓋材のV−V矢印断面図である。
蓋材10の裏面側の外周領域には、表面を荒らした梨地加工がされ、粗表面領域72が形成されている。したがって、蓋材とケースとの間に接着剤を介在させて固定する場合、梨地加工領域72の存在によって、接着強度を高めることができる。蓋材10の中央には窓領域60(鏡面加工領域62)が形成されている。窓領域60を介して光が固体撮像素子に入射する。この窓領域60の厚さを、蓋材10の厚みcとする。窓領域60の周囲には突起10apが形成されている。
蓋材10の材料としては上述のものが挙げられるが、好適な樹脂材料はノルボルネン系樹脂であり、この樹脂は耐熱性や密着性に優れた透明樹脂である。このような熱可塑性樹脂は、樹脂の硬化時間が短く、射出成形を用いることにより、時間当たりの生産数量を向上できるとともに、廃棄物の再利用が可能である。
図6は、図4に示した蓋材の一例の平面図であり、図7は、本発明の一実施形態に係る蓋材を製造する金型の縦断面図である。
完成した成型品の寸法は、これを成型する金型が内部に提供する空間の寸法と一致する。すなわち、連絡部(成型用空間)42aの幅a1、連絡部(成型用空間)の長さb1、連絡部(成型用空間)42aの厚みの最小値d1、蓋材形成用空間の厚み(窓領域60の最大厚み)c、エジェクタピンEP1の先端部の面積e(なお、エジェクタピンが2以上ある場合、eは全ての先端部の和である。また、図6においては、突き出し部本体42a、ゲート部本体40aにおけるエジェクタピンEP1、EP2の直径をD及びdとすると、e=π(D/2)2+π(d/2)2である)、蓋材(成型用空間)の蓋材上下面に平行な方向の断面における外周面積の最大値f、すなわち、図5及び図7における蓋材(成型用空間)10の長手方向Xと幅方向Yで規定される平面と蓋材(成型用空間)とが重なる面積の最大値f(=前記実施態様においては蓋材の裏面面積)は、以下の関係式を満たしていることが好ましい。なお、fにおける「外周面積」とは、蓋材断面の外周により囲まれる平面の面積を表す。また、蓋材断面の外周により囲まれる平面の内部に空洞領域がある場合でも、空洞領域は外周面積に含まれる。
・0.5≦b1/a1≦5
この場合には、エジェクタピンEPで押圧した場合に成型体が容易に金型から分離する。
・0.3≦d1/c≦1.0
この場合には、突き出し部42の切断が容易となる。
・0.005≦e/f≦0.03
この場合には、エジェクタピンEPで十分な力を成型体に与えることができる。
また、ゲート連絡部(成型用空間)40aの幅a2、ゲート連絡部(成型用空間)40aの長さb2、ゲート連絡部(成型用空間)40aの厚みの最小値d2、蓋材(成型用空間)10の厚みcは、以下の関係式を満たすことが好ましい。
・0.5≦b2/a2≦5
この場合には、エジェクタピンEPで押圧した場合に成型体が容易に金型から分離する。
・0.3≦d2/c≦1.0
この場合には、ゲート部40の切断が容易となる。
射出成型を行う場合、対向面間に上述の蓋材の形状のキャビティを有する第1金型M1と第2金型M2との間に、樹脂REを流し込む。第2金型M2は、Z方向に延びたテーパ状の樹脂導入部M21を有しており、樹脂導入部M21の先端部からX方向に延びる連絡通路M22を有している。連絡通路M22の先端部は、ゲート部(成型用空間)40を構成し、ここからキャビティ内に樹脂REが導入され、樹脂はX方向に沿ってキャビティ内を流れていく。
樹脂の充填、固化の後、第1金型M1を貫通した複数のエジェクタピンEPで、固化した樹脂を第2金型M2方向へ押すと、成型体が金型M1,M2から分離する。
上述のように、この透明樹脂製蓋材の製造方法においては、金型内部の蓋材(成型用空間)10内に連続した突き出し部(成型用空間)42内に樹脂を注入する工程と、蓋材(成型用空間)10及び突き出し部(成型用空間)42内でそれぞれ樹脂を固化させ、蓋材10及びこの蓋材10に連続した突き出し部42からなる成型体を形成する工程と、突き出し部42にエジェクタピンEPを突き当てて、成型体を金型M1,M2から分離する工程と、突き出し部42を蓋材10から除去する切断工程とを備えていることが好ましい。
本方法では、エジェクタピンEPで突いた跡44が、突き出し部42に形成されるが、突き出し部42は成型体から分離されるので、突き跡の無い透明な蓋材10を得ることができる。
突き出し部(成型用空間)42は、突き出し部本体(成型用空間)42bと、この突き出し部本体(成型用空間)42aと蓋材(成型用空間)10とを接続する連絡部(成型用空間)42aとを有しており、連絡部(成型用空間)42aの幅a1(図6参照)は、蓋材(成型用空間)10の幅よりも小さいことが好ましい。連絡部(成型用空間)42aの幅a1は、蓋材(成型用空間)10の幅よりも小さいので、樹脂の成型後において、容易に連絡部42aを蓋材10から分離することができる。
これはゲート部40に関しても同様である。
すなわち、本発明の透明樹脂製蓋材の製造方法は、金型内部の蓋材(成型用空間)10内に連続したゲート部(成型用空間)40を介して樹脂を注入する工程と、蓋材(成型用空間)10及びゲート部(成型用空間)10内でそれぞれ樹脂を固化させ、蓋材10及びこの蓋材10に連続したゲート部40からなる成型体を形成する工程と、ゲート部40にエジェクタピンEPを突き当てて、成型体を金型から分離する工程と、ゲート部40を蓋材10から除去する工程とを備えていることが好ましい。
エジェクタピンEPで突いた跡44が、ゲート部40に形成されるが、ゲート部40は成型体から分離されるので、突き跡の無い透明な蓋材10を得ることができる。
金型M2は、ゲート部(成型用空間)40に連続する樹脂導入部M21を備えており、金型M2は、この樹脂導入部M21の軸(Z軸)に対して対称な位置にも、別のゲート部(成型用空間)40を有している。この場合、樹脂の注入工程において、ゲート部(成型用空間)40と別のゲート部(成型用空間)40内には、樹脂導入部M21を介して、同時に樹脂が充填される。
ゲート部(成型用空間)40と別のゲート部(成型用空間)40とは、軸対称な位置にあるため、成型時における樹脂の流動性が均一となり、成型品の反りを抑制し、寸法精度を向上させることができる。なお、蓋部(成型用空間)10も樹脂導入部M21の軸(Z軸)に対して対称な位置に別の蓋部(成型用空間)10を有しており、ゲート部の場合と同様に、成型時における樹脂の流動性が均一となり、成型品の反りを抑制し、寸法精度を向上させることができる。
また、ゲート部(成型用空間)40は、ゲート部本体(成型用空間)40bと、このゲート部本体(成型用空間)40bと蓋材(成型用空間)10とを接続するゲート連絡部(成型用空間)40aとを有しており、ゲート連絡部(成型用空間)40aの幅又は厚みが、蓋材(成型用空間)10の幅又は厚みよりも小さいので、樹脂の成型後において、容易に連絡部を蓋材から分離することができる。
図8は、本発明の一実施形態に係る蓋材を用いた固体撮像装置の分解斜視図である。
この固体撮像装置は、固体撮像素子収納用ケース120と、固体撮像素子収納用中空凹部DP内に設けられた固体撮像素子150と、固体撮像素子収納用中空凹部DPの開口部を塞ぐ透明板(蓋材)10とを備えている。ケースのアスペクト比は高く、アスペクトの高い固体撮像素子150が設けられている。この固体撮像素子150は、一次元CCD(ラインセンサ)である。リード端子130はボンディングワイヤを介して固体撮像素子150に電気的に接続されている。
固体撮像素子収納用ケースの長手方向両端部には、それぞれ補強部RFが設けられている。補強部RFは、側壁124と一体的に形成されており、ケース本体100の長手方向両端から、長手方向Xに沿って外方に突き出している。補強部RFのXY断面はケース本体100の両端部と共に略U字型を構成している。補強部RFは、側壁124に垂直な方向の反りや撓みを抑制している。
補強部RFの内側の空間内には、リードフレーム170の一部が露出しており、リードフレーム170は固体撮像装置150のマウントされるダイパッド171に接続されている。露出したリードフレーム170には開口部172が設けられており、ピン等を挿入して別の装置に固定することもできる。リードフレーム170は電気的にはグランドに接続することが可能である。
ケース本体100の側壁部124は、幅方向Yを深さ方向とし、長手方向Xに沿って延びた複数の凹部(肉盗み部)128を有している。これにより、樹脂成型時の樹脂の流れを均一化し、且つ、軽量化を行うことができる。なお、側壁部とは、該ケースの外側に面する部分を意味し、側壁及び底板等の一部を指す。
本発明の樹脂製蓋材を用い、固体撮像素子収納ケースの開口部を閉塞する固体撮像装置を製造することができる。固体撮像装置の構成(ケース、リード端子、固体撮像素子等)としては、本発明の樹脂製蓋材を用いる他は、公知の構成をとることができる。
また、該固体撮像素子収納ケースは、樹脂製又はセラミック製であってもよい。
本発明の樹脂製蓋材を用いた固体撮像装置は、例えば、ファクシミリ、スキャナ、バーコードリーダー及びテレビカメラ等に好適に利用することができる。
(実施例1)
透明樹脂(アートン F5023(JSR株式会社製))を使用し、射出成形機(ES−400(日精樹脂工業(株)製))を使用して、蓋材と、前記蓋材に接続する突き出し部及びゲート部を有する成型品を射出成形し(成形温度:320℃、射出速度:100mm/sec)、突き出し部及びゲート部を除去して、上面が92.0mm×8.8mm、下面が92.5mm×9.3mm、窓領域の厚さcが1.4mm、突起部10apが上面長手方向の端より突起部までが1.85mm、短手方向の端より突起部までが1.85mmで設けられ、形状が幅1.8mm、高さ0.1mmである樹脂製蓋材を作製した。このとき、連絡部成型用空間の幅:a1=2.7mm、連絡部成型用空間の長さ:b1=1.5mm、連絡部成型用空間の厚みの最小値:d1=1.0mm、エジェクタピンの先端部の面積:e=19.625mm2、前記蓋材成型用空間の蓋材上下面に平行な方向の断面における外周面積の最大値:f=860.25mm2、ゲート連絡部成型用空間の幅:a2=2.9mm、ゲート連絡部成型用空間の長さ:b2=2.8mm、連絡部成型用空間の厚みの最小値:d2=0.8mmであった。
1/a1=0.56
1/c=0.71
e/f=0.023
2/a2=0.97
2/c=0.57
従来の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の一例を示す上面及び下面斜視図である。 本発明の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の一例、及び製造途中における成形体の一例を示す上面及び下面斜視図である。 本発明の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の一例を、蓋材の長手方向中央部で切断した断面図である。 樹脂の固化後における本発明の一実施形態に係る固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の斜視図である。 図4に示した蓋材のV−V矢印断面図である。 図4に示した蓋材の平面図である。 本発明の一実施形態に係る蓋材を製造する金型の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る蓋材を用いた固体撮像装置の分解斜視図である。
符号の説明
10 蓋材
10a 蓋材上面
10b 蓋材下面
10ap 窓領域の突起
20 成形体
20a 成形体上面
20b 成形体下面
30 蓋材形成部
40 ゲート部
40a ゲート部本体と蓋材とを接続する連絡部
40b 矩形のゲート部本体
42 突き出し部
42a 突き出し部本体と蓋材とを接続する連絡部
42b 矩形の突き出し部本体
44 エジェクタピン跡
50 側面部
60 窓領域
62 鏡面加工領域
70 接着面
72 梨地加工領域
H 蓋材側面部の傾斜における垂直方向成分の長さ
S 蓋材側面部の傾斜における水平方向成分の長さ
EP1 突き出し部のエジェクタピン
EP2 ゲート部のエジェクタピン
1 突き出し部本体と蓋材とを接続する連絡部(成型用空間)の幅
2 ゲート部本体と蓋材とを接続するゲート連絡部(成型用空間)の幅
1 突き出し部本体と蓋材とを接続する連絡部(成型用空間)の長さ
2 ゲート部本体と蓋材とを接続するゲート連絡部(成型用空間)の長さ
c 窓領域の最大厚み
1 突き出し部本体と蓋材とを接続する連絡部(成型用空間)の厚みの最小値
2 ゲート部本体と蓋材とを接続するゲート連絡部(成型用空間)の厚みの最小値
D 突き出し部のエジェクタピン先端部の直径
d ゲート部のエジェクタピン先端部の直径
M1、M2 金型
M21 樹脂導入部
M22 連絡通路
100 固体撮像素子収納用ケース本体
120 固体撮像素子収納用ケース
124 側壁部
128 肉盗み部
130 リード端子
150 固体撮像素子
171 ダイパット
172 開口部
DP 固体撮像素子収納用凹部
RF 補強部

Claims (17)

  1. 蓋材形成部、及び、該蓋材形成部に連続した少なくとも1つのゲート部を有し、
    該蓋材形成部に連続した少なくとも1つの突き出し部を有してもよい樹脂製蓋材用成形体を、透明樹脂により一体に射出成形する成形工程、
    及び、該ゲート部及び/又は該突き出し部をエジェクタピンによって突き出すことにより、該成形体を金型から取り出す取出工程、
    を含むことを特徴とする固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  2. 該成形体が、該突き出し部を有し、かつ、
    取り出した該成形体から該ゲート部及び該突き出し部を除去する除去工程を含む、
    請求項1記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  3. 蓋材成型用空間と、前記蓋材成型用空間に連続したゲート部成型用空間とを少なくとも有する金型を使用して射出成形を行う透明樹脂製蓋材の製造方法であって、
    金型内部の蓋材成型用空間内に連続したゲート部成型用空間を介して樹脂を注入する工程と、
    前記蓋材成型用空間及び前記ゲート部成型用空間内でそれぞれ樹脂を固化させ、蓋材及びこの蓋材に連続したゲート部からなる成型体を形成する工程と、
    前記成形体のゲート部にエジェクタピンを突き当てて、成型体を金型から分離する工程と、
    前記ゲート部を前記蓋材から除去する工程と、
    を備えることを特徴とする固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  4. 蓋材成型用空間と、前記蓋材成型用空間に接続する突き出し部成型用空間及びゲート部成型用空間とを少なくとも有する金型を使用して射出成形を行う透明樹脂製蓋材の製造方法であって、
    金型内部の蓋材成型用空間、突き出し部成型用空間及びゲート部成型用空間内に樹脂を注入する工程と、
    前記蓋材成型用空間、前記突き出し部成型用空間及び前記ゲート部成型用空間内でそれぞれ樹脂を固化させ、蓋材並びにこの蓋材に連続した突き出し部及びゲート部からなる成型体を形成する工程と、
    少なくとも前記成型体の突き出し部にエジェクタピンを突き当てて、成型体を金型から分離する工程と、
    前記突き出し部及び前記ゲート部を前記蓋材から除去する工程と、
    を備えることを特徴とする固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  5. 前記突き出し部成型用空間は、突き出し部本体成型用空間と、この突き出し部本体成型用空間と蓋材成型用空間とを接続する連絡部成型用空間とを有し、
    前記連絡部成型用空間の幅は、前記蓋材成型用空間の幅よりも小さい請求項4に記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  6. 前記連絡部成型用空間の幅a1、前記連絡部成型用空間の長さb1は、以下の関係式:
    0.5≦b1/a1≦5
    を満たす請求項4又は5に記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  7. 前記連絡部成型用空間の厚みの最小値d1、前記蓋材成型用空間の厚みcは、以下の関係式:
    0.3≦d1/c≦1.0
    を満たす請求項4〜6のいずれか1つに記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  8. 前記エジェクタピンの先端部面積e、前記蓋材成型用空間の蓋材上下面に平行な方向の断面における外周面積の最大値fは、以下の関係式:
    0.005≦e/f≦0.03
    を満たす請求項3〜7のいずれか1つに記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  9. 前記金型は、前記ゲート部成型用空間に連続する樹脂導入部を備えており、
    前記金型は、この樹脂導入部の中心軸に対して、前記ゲート部成型用空間と対称な位置にも、別のゲート部成型用空間及び別の蓋材成型用空間を有しており、
    前記樹脂を注入する工程において、前記ゲート部成型用空間と別のゲート部成型用空間内には、樹脂導入部を介して、同時に樹脂が充填され、
    2以上の蓋材を同時に形成する請求項3〜8のいずれか1つに記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  10. 前記ゲート部成型用空間は、ゲート本体成型用空間と、前記ゲート部本体成型用空間と前記蓋材成型用空間とを接続するゲート連絡部成型用空間とを有している請求項3〜9のいずれか1つに記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  11. 前記ゲート連絡部成型用空間の幅a2、前記ゲート連絡部成型用空間の長さb2は、以下の関係式:
    0.5≦b2/a2≦5
    を満たす請求項10に記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  12. 前記ゲート連絡部成型用空間の厚みの最小値d2、前記蓋材成型用空間の厚みcは、以下の関係式:
    0.3≦d2/c≦1.0
    を満たす請求項10又は11に記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材の製造方法。
  13. 請求項1〜12のいずれか1つに記載の製造方法により製造された固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材。
  14. 該蓋材が、突き出し方向に抜き勾配を有する請求項13記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材。
  15. 該蓋材が、蓋材上面及び下面の略中央部に鏡面仕上げされた窓領域を有し、かつ、該窓領域以外の少なくとも一部に梨地加工された領域を有する請求項13又は14記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材。
  16. 該蓋材が、蓋材下面における固体撮像素子収納ケースとの接着面のみに梨地加工された領域を有する請求項15記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材。
  17. 請求項13〜16のいずれか1つに記載の固体撮像素子収納ケース用樹脂製蓋材を用いた固体撮像装置。
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