JP4198102B2 - 半導体装置、並びに、画像読取ユニット、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＣＤやＬＥＤアレイ等の光学機能素子を備えた半導体装置、並びに、該半導体装置を用いた画像読取ユニット、及び、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、前記のような半導体装置として、例えば特開２０００−２２３６０３号公報に開示されたものがある。この従来の半導体装置は半導体素子チップを搭載したものであり、この半導体装置を実装する際の位置決めを高精度に行うこと、また、実装基板に実装した状態でも高い放熱効果を得ることを目的としている。

そして、半導体素子チップを搭載しているリードフレームの搭載ランドの複数箇所をウインドフレームから露出しておき、実装時にその露出されている複数箇所を認識することで、セラミックよりも加工精度の高い金属等からなる搭載ランドを利用しての位置決めを可能としている。また、搭載ランドの裏面がベースフレームに設けた窓を通して露出されているので、その露出されている搭載ランドの裏面を認識することで、半導体装置の高さ方向の位置決めを高精度に行うようにしている。さらに、露出されている搭載ランドの裏面から、半導体素子チップで発生した熱を放熱し、放熱効果を高めるようにしている。
特開２０００−２２３６０３号公報

前記特許文献１のものは半導体の放熱効果を上げるため、絶縁性のパッケージの裏面に穴をあけ、ランド面を剥き出しにして放熱効果を上げている。また、他の実用化されている方式としてはパッケージに放熱板を取付け、放熱効果を上げている物もある。しかし、この様なパッケージの表面の大部分は絶縁体であるが、ランド面は金属である。この２つの部材は線膨張係数が異なるため、半導体素子の発熱により反りが生じてしまう。

ここで、半導体素子が光学的な機能を載せていない演算回路のみの回路であれば、反りが生じても、回路が壊されたりパッケージが破損しない限りは、すぐに大きな問題が生じることはない。ところが半導体素子が光学機能素子の場合には、パッケージに反りが発生した場合、素子にも反りが生じ、例え反り量が微細であっても光学的な特性に影響することがある。

例えば素子が６００ｄｐｉ用のカラーラインＣＣＤであった場合、１０μｍ程度の反りが生じただけでも、光学的な結像状態が崩れ、読み取り画像のＭＴＦ特性（ピントの合い具合）は悪くなり、狙いの光学特性を得られない場合がある。そのため、光学機能素子の場合、反りはできるだけ抑える必要がある。また、光学機能素子ではない場合も反りの繰り返しは、やがてはパッケージの破壊や接点の破壊を引き起こすため、できるだけ反りは少ないほうがよい。

しかし、前記従来技術に記載の方式ではランドが平面であるため、パッケージの大部分を占める絶縁体と、ランドの金属とが、半導体素子の発熱の影響を受け、線膨張係数の違いにより、たやすく反りを生じてしまい、このとき上記の問題が生じる。

また、反りを防ぐため、パッケージの大部分を占める絶縁体と、ランド（放熱板）の金属との線膨張係数を合わせる方法があるが、完全に一致させるのは困難である。また、その二つが一致しても半導体チップとランド（放熱板）の線膨張係数は一致させるのは困難である。また、昨今のコストダウンの要求から、半導体パッケージのプラスチックモールド化が進んでいるが、パッケージの大部分を占める絶縁体と、ランド（放熱板）と、半導体チップの線膨張係数を合わせ、反りを低減させるのは非常に困難である。

そこで、本発明は上記の問題を解決すべく、熱によるひずみで生じる応力の緩和をはかり、半導体の光学機能素子の反りを少なくして素子と放熱板との剥離を防止するとともに、光学特性を安定させることを課題とする。

請求項１の発明は、光学機能素子が放熱板に固定されるとともに、該光学機能素子が絶縁体の構造体にパッケージされた半導体装置において、前記放熱板は、該放熱板の前記光学機能素子を固定した素子固定面に対し垂直で、長手方向に伸びる突起が形成されるとともに、該放熱板には当該半導体装置を固定するための固定部位があり、該固定部位は放熱板の素子固定面と同一平面であり、かつ、接着用平面を構成していることを特徴とする。

請求項２の発明は、光学機能素子が放熱板に固定されるとともに、該光学機能素子が絶縁体の構造体にパッケージされた半導体装置において、前記放熱板は、該放熱板の前記光学機能素子を固定した素子固定面に対し垂直で、長手方向に伸びる突起が形成されるとともに、該放熱板には当該半導体装置を固定するための固定部位があり、該固定部位は放熱板の素子固定面と同一平面であり、かつ、固定用平面と穴とを有することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の半導体装置であって、前記突起の一部は大気に露出していることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１または２に記載の半導体装置であって、前記放熱板の突起は、該突起の長手方向の中央部に行くにつれ、前記素子固定面からの高さが高くなることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記放熱板の素子固定面以外の面に、凹凸の突起または穴が設けられていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載の半導体装置であって、前記放熱板は板金であり、曲げにより凹凸の突起を設けたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記放熱板は押し出し材で構成されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記放熱板は導電性であり、電気的に接地されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記放熱板は導電性であり、当該放熱板の大気に露出された面は電気的に絶縁されていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記放熱板と当該半導体装置を固定する構造体は良伝熱体によって接続されていることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記放熱板と光学機能素子とが接着剤により固定され、該接着剤はシリコン系接着剤であることを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記光学機能素子が固体撮像素子であることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１２に記載の半導体装置を備えていることを特徴とする画像読取ユニットである。

請求項１４の発明は、請求項１３に記載の画像読取ユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、光学機能素子の発生する熱により半導体装置内の各部品で収縮が起きても、放熱板の素子固定面に対し垂直で、長手方向に伸びる突起があるため、放熱板の曲げ方向の強度が強くなり、変形が起こりにくくなる。すなわち、光学機能素子と放熱板との線膨張係数の違いによる曲げの力は特に長手方向が反るように生じるが、放熱板の長手方向の反りに対する強度が強い。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。また、放熱板には、本発明の半導体装置を例えば画像読取ユニットの固定部材等に固定するためのの固定部位があるため、安定して当該半導体装置を固定することができ、光学的な機能を安定して確保できる。さらに、固定部位は放熱板の素子固定面と同一平面であり、かつ、接着用平面を構成しているため、光学機能素子の表面から接着用平面までの位置ずれの積み上げ量が減り、精度の高い位置決めを行うことができ、これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。

請求項２の発明によれば、光学機能素子の発生する熱により半導体装置内の各部品で収縮が起きても、放熱板の素子固定面に対し垂直で、長手方向に伸びる突起があるため、放熱板の曲げ方向の強度が強くなり、変形が起こりにくくなる。すなわち、光学機能素子と放熱板との線膨張係数の違いによる曲げの力は特に長手方向が反るように生じるが、放熱板の長手方向の反りに対する強度が強い。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。また、放熱板には、本発明の半導体装置を例えば画像読取ユニットの固定部材等に固定するためのの固定部位があるため、安定して当該半導体装置を固定することができ、光学的な機能を安定して確保できる。さらに、固定部位は放熱板の素子固定面と同一平面であり、かつ、固定平面と穴を有するため、光学機能素子の表面から固定用平面までの位置ずれの積み上げ量がへり、精度の高い位置決めを行うことができるとともに、穴があるため、ねじ締め固定時に強固な固定ができ、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保することができる。

請求項３の発明によれば、突起の一部は大気に露出しているため、光学機能素子から発生した熱を放熱板を介して効果的に大気に放出できるため、半導体装置の温度上昇が抑えられ、変形が起こりにくくなる。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。なお、放熱効果を向上させることができるため、半導体がＣＣＤチップの場合、チップの温度低化を図り、暗時のレベル低減によっても読取画像品質の向上を図ることができる。

請求項４の発明によれば、放熱板の突起は中央部に行くにつれ突起が高くなるため、長手方向の強度が中心部に行くほど高くなり、中央部と端部での反りのバランスが取れ、必要最小限の材料で反り量の低減を図ることができ、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。なお、使用材料が少なくなってコストを低減することもできる。

請求項５の発明によれば、放熱板の素子固定面以外の面に、凹凸の突起または穴が設けられているため、放熱板の表面積が広くなり、光学機能素子から発生した熱を放熱板を介して効果的に大気に放出できるため、半導体装置の温度上昇が抑えられ、変形が起こりにくくなる。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。

請求項６の発明によれば、放熱板は板金であり、曲げにより凹凸の突起を設けたため、部品コストを大幅に上げることなく放熱構造を作ることができるとともに、放熱板の表面積が広くなり、光学機能素子から発生した熱を放熱板を介して効果的に大気に放出できるため、半導体装置の温度上昇が抑えられ、変形が起こりにくくなる。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。

請求項７の発明によれば、放熱板は押し出し材で構成されているため、請求項１〜３の効果に加え、光学機能素子に対する素子固定面の面精度を高くすることができ、光学機能素子を固定する際、変形を少なくすることができるため、光学機能素子の位置や姿勢の固定初期時の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。

請求項８の発明によれば、請求項１〜７の効果に加えて、放熱板は導電性であり、電気的に接地されているため、本発明の半導体装置内で電気的に浮いているものが無くなり、電磁波ノイズなどに対して安定度が増し、光学的な機能を安定して確保することができる。

請求項９の発明によれば、請求項１〜８の効果に加えて、放熱板は導電性であり、大気に露出された面は電気的に絶縁されているため、本発明の半導体装置を他の装置に組み込んだ時など、周りの部品とショートする対策を打つ必要がない。また、人に対して感電等の危険を無くすことができる。また、放熱板を通じて外部から入ってくる電気的衝撃がなくなり、光学機能素子へのダメージを無くすことができる。

請求項１０の発明によれば、請求項１〜９の効果に加えて、放熱板と、本発明の半導体装置を固定する構造体は良伝熱体によって接続されているため、光学機能素子から発生した熱を放熱板を介して効果的に大気に放出できるため、半導体装置本体の温度上昇が抑えられ、変形が起こりにくくなる。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。なお、放熱効果を向上させることができるため、半導体がＣＣＤチップの場合、チップの温度低化を図り、暗時のレベル低減によっても読取画像品質の向上を図ることができる。

請求項１１の発明によれば、請求項１〜１０の効果に加えて、放熱板と光学機能素子とを固定する接着剤は、シリコン系接着剤であるため、硬化後の接着剤の硬度を低くすることができ、放熱板と光学機能素子との線膨張係数の違いによるひずみを効果的に緩和することができ、本発明の半導体装置の全体的な反りを低減できる。これにより、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。

請求項１２の発明によれば、請求項１〜１１の効果に加えて、光学機能素子が固体撮像素子であり、この固体撮像素子において光学的な機能を安定して確保でき、高い撮像性能を得ることができる。

請求項１３の発明によれば、請求項１２の半導体装置により、撮像性能の高い高信頼性の画像読取ユニットを得ることができる。

請求項１４の発明によれば、請求項１３の画像読取ユニットにより、撮像性能の高い高信頼性の画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は第１実施形態の半導体装置の斜視図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。この第１実施形態は請求項１、３、７、８、９、１１に対応する実施形態である。なお、図の断面図等において、見易くするために、高さ方向の縮尺を部品ごとに変えて図示し、断面を示す斜線（ハッチング）は適宜省略してある。

光学機能素子１は６００ｄｐｉ用のカラーラインＣＣＤ（固体撮像素子）であり、この光学機能素子１は接着剤１２（図２）によって放熱板２に接着されている。光学機能素子１は、光を受光する光学的機能部１ａと電極部１ｂを備えており、光学機能素子１はその外部との電気信号のやり取りをするためのリード５に対して、電極部１ｂにおいてワイヤーボンディング６によって電気的に接続されている。光学機能素子１と、放熱板２の一部、ワイヤーボンディング６及びリード５の一部は、プラスチックモールドの絶縁体である構造体３によってパッケージされている。構造体３の光学機能素子１を配置している部分は凹形状の凹部３ａとなっており、その凹部３ａの開口部分は透光性部材４で封止されている。そして、光学機能素子１の光学機能部１ａは透光性部材４に対向しており、この透光性部材４から入光する光を受光する。なお、透光性部材４はガラス板、孔リード５は４２アロイ、ワイヤーボンディング６は金線である。また、接着剤１２はシリコン系の接着剤（例えばＧＥ東芝シリコーン社のＴＳＥ３２２ＳＸ）である。

図２に示すように、絶縁体の構造体３にパッケージされた放熱板２は、アルミの押し出し材を所定の長さに切断して形成されたものである（請求項７）。この放熱板２は光学機能素子１を固定する素子固定面２ａを有するとともに、この素子固定面２ａに対し垂直で、当該放熱板２の長手方向（図１の矢印Ｐの方向）に伸びる突起２ｂを有している（請求項１）。このように突起２ｂは素子固定面２ａに対して垂直で長手方向に延びているので、放熱板２の２次断面モーメントが大きくなり、長手方向の反りに対する強度が強くなてっている。また、この放熱板２は構造体３によってその一部のみがパッケージされており、その突起２ｂは大気に露出している（請求項３）。したがって、光学機能素子１から発生した熱を放熱板２を介して効果的に大気に放出できる、半導体装置全体の温度上昇を抑えることができる。したがって、熱による変形が起こりにくくなる。

さらに、光学機能素子１は接着剤１２で放熱板２に固定されているが、この接着剤１２は前記のようにシリコン系接着剤である（請求項１１）。このため、硬化後の接着剤１２の硬度を低くすることができ、放熱板２と光学機能素子１との線膨張係数の違いによるひずみを効果的に緩和することができる。したがって、半導体装置の全体的な反りを低減できる。
保できる。

放熱板２は導電性であるが、導電性である場合、電気的に浮いているのはノイズの観点から好ましくないため、光学機能素子１の裏面を電気的な接地面とするとともに接着剤１２を導電性のものとして、この放熱板２を、接着剤１２、光学機能素子１（その接地面）及びリード５を介して外部と接地するのが好ましい（請求項８）。ただし、この放熱板２の接地の方法はこの限りではなく、半導体装置の外部からワイヤーや、ばね等で直接放熱板２を接地してもよく、この場合には接着剤１２は前記のようにシリコン系接着剤でよいことはいうまでもない。

また、図２に示したように、放熱板２の少なくとも構造体３から露出している部分は絶縁皮膜２ｃで覆われている。これにより、放熱板２の大気に露出された表面は電気的に絶縁されている（請求項９）。したがって、当該半導体装置を他の装置に組み込んでも周りの部品とショートすることがなく、また、人に対して感電等の危険もない。さらに、放熱板２を通じて外部から入ってくる電気的衝撃がなくなり、光学機能素子１へのダメージを無くすことができる。絶縁皮膜２ｃは必要に応じて設けたものであり、なくてもよい。

なお、外部に露出している放熱板２の突起２ｂの伸び方向（素子固定面２ａと直交する方向）の長さは、リード５の足の長さより短いほうが実装する際に、該突起２ｂが基盤等にあたらずに実装しやすいが、基板上で放熱板２とあたる部分を逃げてやる工夫をすれば突起２ｂの伸び方向の長さはリード５の足の長さより長くてもよい。

図３は第２実施形態の半導体装置の斜視図であり、請求項４に対応する実施形態である。なお、以下の各実施形態において第１実施形態と対応する要素には図１及び図２同符号を付記してその詳細な説明は省略する。この第２実施形態では、第１実施形態における放熱板２の形状を変更し、放熱板２の中央部の高さ（素子固定面２ａからの高さ）を高くしたものである（請求項４）。この放熱板２の縁２Ｐは直線状であるが、中央部２Ｑが端部２Ｒより高くなっていれば、この縁２Ｐは曲線でもよい。このように、この第２実施形態では、放熱板２の突起２ｂは端部２Ｒから中央部２Ｑに行くにつれ突起が高くなるため、長手方向（図の矢印Ｐ方向）の強度が中心部に行くほど高くなり、中央部２Ｑと端部２Ｒでの反りのバランスが取れ、放熱板２として必要最小限の材料で反り量の低減を図ることができる。そして、光学機能素子の位置や姿勢の変動が少なくなり、光学的な機能を安定して確保できる。なお、使用材料が少なくなってコストを低減することもできる。

図４は第３実施形態の半導体装置の斜視図であり、請求項５に対応する実施形態である。この第３実施形態では、第１実施形態における放熱板２の形状を変更し、放熱板２の突起２ｂの部分に複数の穴７を形成したものである（請求項５）。この穴７は放熱板２の表面積を増やすために設けたものであり、構造的に強度が確保できていれば、図の位置や大きさに限らず、自由に位置や大きさを設定できる。これにより、光学機能素子１から発生した熱を放熱板２を介して効果的に大気に放出できる。

図５は第４実施形態の半導体装置の斜視図であり、請求項１に対応する実施形態である。この第４実施形態では、第１実施形態における放熱板２の形状を長手方向に延長し、放熱板２の端部に当該半導体装置の固定部位Ａを配置したものである（請求項１）。固定部位Ａは、光学機能素子１に対する素子固定面２ａと同一平面である平行面８と、素子固定面２ａと垂直な面である垂直面８′とがあり、この平行面８と垂直面８′はどちらも当該半導体装置の固定用平面として使える。なお、平行面８は、放熱板２の素子固定面２ａと同一平面であり、接着用平面としても構成されている（請求項１）。接着用平面の大きさは１ｃｍ×１ｃｍ程度あると接着しやすいが、当該半導体装置の大きさに応じて大きさを設定してよい。このように、固定部位Ａのうちの平行面８は放熱板２の素子固定面２ａと同一平面であり、かつ、接着用平面を構成しているため、光学機能素子１の表面から接着用平面までの位置ずれの積み上げ量が減り、精度の高い位置決めを行うことができる。

図６は第５実施形態の半導体装置の斜視図であり、請求項２に対応する実施形態である。この第５実施形態では、第１実施形態における放熱板２の形状を長手方向に延長し、放熱板２の端部２Ｒに当該半導体装置の固定部位Ｂを配置したものである（請求項２）。固定部位Ｂは、光学機能素子１に対する素子固定面２ａと同一平面である平行面９と穴１０とを有し、また、素子固定面２ａと垂直な面である垂直面９′と穴１０′とを有している。この平行面９と垂直面９′は、どちらも当該半導体装置の固定用平面として使える。なお、平行面９は、放熱板２の素子固定面２ａと同一平面であり、固定用平面としても
構成されている（請求項２）。固定用平面の大きさは１ｃｍ×１ｃｍ程度あると固定しやすいが、当該半導体装置の大きさに応じて大きさを設定してよい。このように、固定部位Ｂのうちの平行面９は放熱板２の素子固定面２ａと同一平面であり、かつ、固定用平面を構成しているため、光学機能素子１の表面から固定用平面までの位置ずれの積み上げ量が減り、精度の高い位置決めを行うことができる。また、穴１０、１０′は丸穴になっているが、必要に応じて長穴やねじ穴にしてもよい。

以上の各実施形態は、放熱板２が例えばアルミの押し出し材で形成したような部材の例であるが、例えば図７に示したように、放熱板２′として板金の曲げ加工によって形成したものを用いてもよい。この場合も構造体３から露出している部分を絶縁皮膜２ｃ′で覆うとよいが、絶縁皮膜２ｃ′はなくてもよい。このように板金で構成すると、部品コストを低減することができる。また、このように放熱板を板金で構成する場合、請求項６に対応して例えば図８のように、板金の曲げにより突起２ｂ′に凹凸部１１を設けるようにするとよい（請求項６）。このように凹凸部１１により波形状となっているので、部品コストを大幅に上げることなく放熱構造を作ることができるとともに、放熱板２′の表面積が広くなり、光学機能素子１から発生した熱を放熱板を介して効果的に大気に放出できる。

前述のように、各実施形態において高さ方向の縮尺を部品ごとに変えて描いてあるが、、光学機能素子１の厚さは約１ｍｍ、透光性部材４は数ｍｍ、放熱板２は数ｍｍ、接着剤１２の膜厚は約０．１ｍｍ程度の厚さであり、接着層は非常に薄い構造である。

また、光学機能素子１は幅が細いため、構造体３の光学機能素子１を配置している凹形状の部分において、両側のリード５，５の間隔が狭くなっている。このため、このリード５，５と放熱板２とが干渉し易い構造となっている。そこで、このリード５，５に対向する部分で放熱板２を絞ったり、リード５，５の間隔を広げてワイヤーボンディング６を長く伸ばす等絞るなどして電気的なショートを防ぐようにしてもよい。また、この放熱板２において、少なくともこのリード５，５に対向する部分に（大気に露出された部分ではないが）、電気的が絶縁を施すようにしてもよい。

以上の各実施形態の半導体装置は光学機能素子１が固体撮像素子（ラインＣＣＤ）である。図９はこのような固体撮像素子を用いた半導体装置５０を備えた画像読取ユニット１００の実施形態を示す斜視図であり、請求項１３，１０に対応する実施形態である。半導体装置５０は例えば第４実施形態の半導体装置であり、この半導体装置５０は前記固定部位Ａと固定部材２２を介して受台２３（半導体装置を固定する構造体）に接着固定されている。また、受台２３には固定部材２４を介して結像素子（レンズ）２１も固定されており、図示しない読み取り原稿と、結像素子（レンズ）２１と、光学機能素子（固体撮像素子）１との光学的位置関係を形成している。そして、結像素子２１により原稿からの反射光を受光して半導体装置５０の前記光学機能素子１上に画像を写しだし、その画像が光学機能素子１により読み取られて画像信号に変換される。なお、半導体装置５０の固定方法はこれに限らず、位置精度が確保できればねじ止めなどでもよい。また、半導体装置５０の放熱板２は良伝熱体１３によって、受台２３に接続されており、半導体装置で発生した熱を鉄製の受台２３に逃がす構造にもなっている（請求項１０）。

図１０は実施形態の画像読取ユニット１００を備えた画像形成装置２００の実施形態を示す図であり、請求項１４に対応する実施形態である。この画像形成装置２００は多機能型デジタル画像形成装置であり、図１０に示すように、画像読取ユニット１００を備えた画像形成装置は、自動原稿送り装置１０１、読み取りユニット１５０、書込ユニット１５７、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、原稿を読み取りユニット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、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１５２、画像読取ユニット１００、第２ミラー１５５および第３ミラー１５６などからなっている。そして、読み取りユニット１５０はコンタクトガラス１０６上にセットされた原稿を照明して画像読取ユニット１００によって読み取り、書込ユニット１５７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。

以上の実施形態では、導電性の放熱板２，２′としてアルミを使っているが、銀や銅などの放熱板であれば、より高熱伝導性の物質となるため、より高い放熱性が期待できる。また、各実施形態における光学機能素子１は主に固体撮像素子としてのラインＣＣＤを例に説明したが、光学機能素子１はＬＥＤアレイのような発光素子であってもよく、この場合も光学的な機能を安定して確保でき、高い性能を得ることができる。

以上の各実施形態の他に、次のような構成とすることもできる。第２実施形態（図３）における放熱板２のように中央部に行くにつれ高さが高くなる構成、第３実施形態（図４）における穴７を設けた構成は、図７あるいは図８のように板金で構成した放熱板にも適用できる。また、第４実施形態（図５）あるいは第５実施形態（図６）における平行面８，９と垂直面８′，９′を設けた構成は、図７のように板金で構成した放熱板にも適用できる。また、図２あるいは図７に示したように放熱板の大気に露出された面に設けた絶縁皮膜は、各実施形態においてあってもなくてもよい。

本発明の第１実施形態の半導体装置の斜視図である。 本発明の図１におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態の半導体装置の斜視図である。 本発明の第３実施形態の半導体装置の斜視図である。 本発明の第４実施形態の半導体装置の斜視図である。 本発明の第５実施形態の半導体装置の斜視図である。 本発明の板金の放熱板を用いた半導体装置の実施形態を示す断面図である。 本発明における板金の曲げにより突起に凹凸部を設けた実施形態の半導体装置の斜視図である。 本発明の実施形態における画像読取ユニットの斜視図である。 本発明の実施形態にける画像形成装置を示す図である。

符号の説明

１ 光学機能素子
２，２′ 放熱板
２ａ 素子固定面
２ｂ，２ｂ′ 突起
２ｃ，２ｃ′ 絶縁皮膜
３ 構造体
４ 透光性部材
５ リード
６ ワイヤーボンディング
７ 穴
Ａ，Ｂ 固定部位
８，９ 平行面
８′，９′ 垂直面
１１ 凹凸部
１２ 接着剤
１３ 良伝熱体
５０ 半導体装置
１００ 画像読取ユニット
２２ 固定部材
２３ 受台
２１ 結像素子（レンズ）
２００ 画像形成装置

Claims (14)

1. 光学機能素子が放熱板に固定されるとともに、該光学機能素子が絶縁体の構造体にパッケージされた半導体装置において、
   前記放熱板は、該放熱板の前記光学機能素子を固定した素子固定面に対し垂直で、長手方向に伸びる突起が形成されるとともに、該放熱板には当該半導体装置を固定するための固定部位があり、該固定部位は放熱板の素子固定面と同一平面であり、かつ、接着用平面を構成していることを特徴とする半導体装置。
2. 光学機能素子が放熱板に固定されるとともに、該光学機能素子が絶縁体の構造体にパッケージされた半導体装置において、
   前記放熱板は、該放熱板の前記光学機能素子を固定した素子固定面に対し垂直で、長手方向に伸びる突起が形成されるとともに、該放熱板には当該半導体装置を固定するための固定部位があり、該固定部位は放熱板の素子固定面と同一平面であり、かつ、固定用平面と穴とを有することを特徴とする半導体装置。
3. 前記突起の一部は大気に露出していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
4. 前記放熱板の突起は、該突起の長手方向の中央部に行くにつれ、前記素子固定面からの高さが高くなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
5. 前記放熱板の素子固定面以外の面に、凹凸の突起または穴が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
6. 前記放熱板は板金であり、曲げにより凹凸の突起を設けたことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記放熱板は押し出し材で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
8. 前記放熱板は導電性であり、電気的に接地されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置。
9. 前記放熱板は導電性であり、当該放熱板の大気に露出された面は電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置。
10. 前記放熱板と当該半導体装置を固定する構造体は良伝熱体によって接続されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体装置。
11. 前記放熱板と光学機能素子とが接着剤により固定され、該接着剤はシリコン系接着剤であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
12. 前記光学機能素子が固体撮像素子であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
13. 前記請求項１２に記載の半導体装置を備えていることを特徴とする画像読取ユニット。
14. 前記請求項１３に記載の画像読取ユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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