JPH0287634A - マルチチツプ型イメージセンサの実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、等倍密着量イメージスキャナ等に用いられる
マルチチップ型イメージセンサの実装方法に関する。

従来の技術 近年、イメージスキャナ等にあっては、光学系の小型化
を図るため、センサ自体を等倍構成する等倍密着量イメ
ージセンサの開発が活発化している。この場合、例えば
ＳｉウェハによるＩＣイメージセンサチップを用いるも
のでは、Ｓｊウェハサイズにより長さが制限されるため
、通常サイズの原稿についても読取り可能に長尺化する
ためには、複数個のＩＣイメージセンサチップを同一基
板」二に配列する必要がある。このようなマルチチップ
型のものが、例えばＴＶ学会におけるｒＩｃＳ８７−５
５ＪのｒＣＣＤ密着イメージセンサ」により知られてい
る。

第３図はこのようなマルチチップ型イメージセンサの実
装例を示すもので、各々同一ピッチで形成された受光画
素部１を有する複数個のＩＣイメージセンサチップ２ａ
、２ｂ、２ｃ〜を直線状（又は千鳥状）に配列し加熱硬
化型ダイボンディング用接着剤３により同一の基板（例
えばアルミナ基板やセラミック基板）４上に接着固定し
てなる。ここに、隣接チップ２ａ、２ｂ、２ａ間の接合
部５には、各々のチップ２ａ、２ｂ、２ｃの端部の受光
画素部１の間隔も各々のチップ２ａ、２ｂ、２ｃ上の受
光画素部１の間隔と同じとなるようにわずかな隙間が設
定されている。

このように加熱硬化型ダイボンディング用接着剤３を用
いた樹脂接着法によりダイボンディングするのは、他の
ダイボンディング法（共晶接合法、はんだ接合法、ガラ
ス接着法）に比べて、現状では、その信頼性、作業性、
量産性等に優れているからである。この樹脂接着法では
、常温下で基板４上に加熱硬化型ダイボンディング用接
着剤３を第３図（Ｃ）に示すようにチップ幅相当にてデ
ィスペンス法、スタンプ法、スクリーン印刷法などによ
り数１０μｍ程度の厚さで塗布し、その上に各チップ２
ａ、２ｂ、２ｃ〜を位置合せしながら押付は配置し、そ
の後で、オーブンによるバッチ処理で、１５０’ｃ〜２
００℃の加熱温度にて１〜２時間のキュア（硬化）を実
施するものである。

また、第４図に示すように加熱硬化型ダイボンディング
用接着剤３を点状ディスペンス塗布法により点状に塗布
し、チップをこの上に押付けることにより接着剤を広げ
てチップ下面の全面にて接着されるようにしたものもあ
る。

ここに、導電性を持つ加熱硬化型ダイボンディング用接
着剤５としては、例えば、下記のような品名のものがあ
る。ここに、各品名の接着剤の特性につき、■・・・性
状（配合比）、■・・・溶剤の有無、■・・・組成（充
填剤／樹脂）、■・・・キュア条件（温度／時間）、■
・・・体積抵抗率（Ω・コ）、■・・・熱伝導率（ｃａ
ｌ／　ａｍ　−ｓｅｃ　・’Ｃ）　、■・・・抽出不純
物（ＣＱ−Ｎａ”）の順に示すものとすると、Ａ、ケミ
タイトＣＴ２１２（来夏ケミカル社製）■−二液性■有
、■Ａｇ／エポキシ、■２００’Ｃ／ｌｈｒ、■０．６
ＸＩＯ−’、■６ＸＩＯ■５５ Ｂ、ＥＮ−４０００（日立化成社製） ■−二液性■有、■Ａｇ／エポキシ、■１７５’Ｃ／　
ｌ　ｈ乙■２Ｘ］、Ｏ−’、■０．６Ｘ１０−３■１０
１０ Ｃ，ＥＮ−４０７０Ｘ−１３（日立化成社製）■−二液
性■無、■Ａｇ／エポキシ、■１５０℃／　１　ｈｒ　
〜２５０　’Ｃ／　４０ｓｅｃ、■３．３Ｘｌｏ−’、
■−１■１０１０ Ｄ、ＣＲＭ−１０３８（住友ベークライト社製）■−二
液性■無、■Ａｇ／エポキシ、■２００’Ｃ／ｌｈｒ　
〜１７０”Ｃ／２０ｓｅｃ＋　３５０℃／２０　ｓｅｃ
、■２×１０−４、■３ＸＩＯ−３、■１０Ｅ、ＣＲＭ
−１０５８（住友ベークライト社製）■−二液性■有、
■Ａｇ／ポリイミド、■１５０℃／１ｈｒ〜２５０℃／
ｌｈｒ、■２Ｘ１０−’■−１■１０１２０ Ｆ、　　Ａｂｌｅｂｏｎｄ　８４−Ｉ　　ＬＭ　Ｉ　　
（Ａｂｌｅｓｔｉｃ社製）■−二液性■無、■Ａｇ／エ
ポキシ、■１５０’Ｃ／ｌｈｒ、■２ＸＩＯ−’、■４
，５ＸＩＯ−”■１０１０ Ｇ、　　Ａｂｌｅｂｏｎｄ　７１−Ｉ　　ＬＭＩ　　（
Ａｂｌｅｓｔｉｃ社製）■−二液性■有、■Ａｇ／ポリ
イミド、■１５０’Ｃ／　３０ｍ１ｎ　〜２７５℃／３
０ｍ１ｎ、■２×１ｏ−’、■−１■１０１５ Ｈ，ＥＰＯ−ＴＥＫ　　Ｈ−２０ＥＬＣ（ＥｐｏｘｙＴ
　ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製） ■二液性（１：　１）　、■無、■Ａｇ／エポキシ、■
１２０℃／　ｌ　５ｍ１ｎ、■３Ｘ１０−’、■４×１
０−’、■３０ Ｉ、ＥＰＯ−ＴＥＫ　　）１３５−１７５Ｍ（Ｅ　ｐｏ
ｘｙ　Ｔ　ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）■−液性、■無、
■Ａｇ／エポキシ、■１８０’Ｃ／ｌｈｒ、■２ＸＩＯ
−’、■−１■ｌ（］１０Ｊ、Ｄｕ　Ｐｏｎｔ　４６２
ＬＤ　（Ｄｕ　Ｐｏｎｔ社製）■−液性、■有、■Ａｇ
／エポキシ、■１７５’Ｃ／ｌｈｒ、■４ＸＩＯ−’、
■−１■２０　１０に、　Ｃ−９９０（Ａｍｉｃｏｎ社
製）■−液性、■無、■Ａｇ／エポキシ、■１５５’Ｃ
／ｌｈｒ、■６．５Ｘ１０−’、■−１■１０Ｌ、Ｃ−
９４０−ＡＸＬＣ（Ａｍｉｃｏｎ社製）■−液性、■有
、■Ａｇ／ポリイミド、■１７５°Ｃ／　３０ｍ１ｎ　
〜２７５℃／３０ｍ１ｎ、■−■−１■１０２０ このような各チップ２ａ、２ｂ、２ｃ間の接合部５の間
隔が適正に維持されないと、受光画素部１の連続性が乱
れるため、読取り品質が劣化してしまう。

発明が解決しようとする問題点 ところが、従来のようなダイボンディング用接着剤３に
よる実装方法の場合、前述した文献中の「４．２　ダイ
ボンディング」の欄にも記載されているように、チップ
２ａ、２ｂ、２ｃ〜のダイボンディング時にチップずれ
を生じてしまい、隣接チップ間の画素ピッチが変動して
しまう。これにより、上記のような読取り品質の劣化が
生ずる。

このようなダイボンディング時のチップずれは、前述し
たようなダイボンディング用接着剤３のキュア温度（硬
化温度）が何れの場合でも１００℃以上であるため、Ｓ
ｉによるチップ２の熱膨張係数（α（Ｓｉ）〜２．３３
Ｘ１０−＠（１／”Ｃ））とセラミックによる基板４の
熱膨張係数（α（Ｓｅ）＝６５×１０−“（１／”Ｃ）
）との差、及び、加熱硬化型の一液性エボキシ接着剤に
おいて顕著に現れる硬化時の粘度の低下による液だれ（
チキン性）により生じる。

ちなみに、接着剤や接着硬化温度について最適条件を見
出している前述した文献にあっても、その図９中に示さ
れるように、±１５μｍ程度の配列誤差を生じており、
例えばＡ３サイズ用の４００　ｄｐｉなる高密度センサ
等の仕様には対応できない不十分なものである。

問題点を解決するための手段 複数個のＩＣイメージセンサチップを同一基板上に順次
隣接させて配列するマルチチップ型イメージセンサの実
装方法において、各ＩＣイメージセンサチップ毎に加熱
硬化型ダイボンディング用接着剤による接着個所とこの
加熱硬化型ダイボンディング用接着剤に比して低温で硬
化する低温硬化型接着剤による接着個所とを持たせて各
ＩＣイメージセンサチップを基板上に接着固定する。

作用 各チップは予め低温硬化型接着剤により低温状態で基板
に対して接着固定される。このような状態で、加熱硬化
型ダイボンディング用接着剤を加熱により硬化させて各
チップを基板上に接着固定するので、チップと基板との
熱膨張係数に差があったり、チキン性があっても、各チ
ップ相互間のずれのない接着固定が可能となり、センサ
配列精度の高いものとなる。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図に基づいて説明する。第
３図及び第４図で示した部分と同一部分は同一符号を用
いて示す。本実施例でも、基本的には、加熱硬化型ダイ
ボンディング用接着剤３により各ＩＣイメージセンサチ
ップ２ａ、２ｂ、２Ｃ９〜を基板４上に１直線上に配列
して接着固定するが、このような加熱硬化型ダイボンデ
ィング用接着剤３の他に、加熱硬化型ダイボンディング
用接着剤３よりも低温で硬化する低温硬化型接着剤６を
も部分的に用いるものである。つまり、接着剤として加
熱硬化型ダイボンディング用接着剤３と低温硬化型接着
剤６とを併用し、各チップ２について各々の接着剤３，
６による接着個所を少なくとも各々に１個所ずつ持たせ
たものである。

ここに、低温硬化型接着剤６としては、例えばブレース
ジャパン社製の「エコボンド」　（硬化条件：２５°Ｃ
で３時間）や、エポキシ・テクノロジー社製の光学用接
着剤である３００シリーズである「エポテイツク３０１
Ｊ　　（硬化条件＝６５°Ｃで１時間又は２５°Ｃで８
時間）が用いられる。また、加熱硬化型ダイボンディン
グ用接着剤３としては前述したＡ−Ｌのような接着剤が
用いられる。

このような接着剤３，６を用い、まず、第１図（ｃ）に
示すように仮想線で示す各チップ２ａ、２ｂ、２ｃ、〜
配設位置中の中央部を除く基板４上の位置に加熱硬化型
ダイボンディング用接着剤３をスクリーン印刷法により
塗布する。この後で、各加熱硬化型ダイボンディング用
接着剤３の塗布位置間、即ち、各チップ２ａ、２ｂ、２
ｃの中央位置に低温硬化型接着剤６を塗布する。このよ
うな接着剤３，６の塗布状況下に、各チップ２ａ。

２ｂ、２ｃ〜を基板４上に位置合せしながら接着剤３，
６上に押し付ける。これにより、低温状況下であっても
、低温硬化型接着剤６により各チップ２ａ、２ｂ、２ｃ
〜は基板４上に仮に接着固定され、位置決めされる。こ
の後、加熱硬化型ダイボンディング用接着剤３をキュア
することにより、各チップ２ａ、２ｂ、２ｃ〜は基板４
上に確実に接着固定される。

このように本実施例方法によれば、各チップ２の少なく
とも１個所を低温条件下に低温硬化型接着剤６により基
板４上に位置合せして予め接着固定し、相互間の位置ず
れを抑えた状態で、最終的に加熱硬化型ダイボンディン
グ用接着剤３を加熱硬化させて各チップ２ａ、２ｂ、２
ｃ〜を基板４上に確実に固定するので、ダイボンディン
グに際しての熱膨張係数差などの影響によるずれを抑制
できる。この結果、各チップ間の接合部５においても受
光画素部１間の配列精度をほぼチップ設置精度（＝アラ
イメント−例えば５μｍ以下）に抑えることができる。

よって、チップ間接合部付近で読取り品質が低下するこ
とはない５これは、現状の４００ｄｐｉ　レベル対応の
高密度のマルチチップセンサでも対応できるものである
。

つづいて、本発明の第二の実施例を第２図により説明す
る。基本的には、前記実施例に準するが、本実施例では
、第２図（ａ）に示すように接着剤３゜６をともにディ
スペンス法により受光画素部配列方向に点状に塗布し、
接着固定に際してはチップを基板上に押し付けることに
より、これらの接着剤３，６が同図（ｂ）に示すように
拡がり、チップ面全域が接着されるようにしたものであ
る。

ここに、本実施例の特徴的な点は、低温硬化型接着剤６
による接着個所（点状塗布個所）が各チップ毎に２個所
以上あり、かつ、受光画素１の配列方向において離間し
た個所に位置する点である。

これによれば、低温接着剤６により各チップ２ａ。

２ｂ、２ｃ〜を基板４上に仮接着固定した場合、長手方
向の２個所以上による固定であるため、基板平面内での
チップ回動変位等も生じない仮固定が可能となる。よっ
て、加熱硬化型ダイボンディング用接着剤３による最終
固定に際してより高精度化を図ることができる。特に、
本実施例方法によれば、各チップ２のサイズが長手方向
に艮いもの（例えば、チップ幅０．’７ｍｍ、チップ長
７０ｍｍのようなもの）の場合に効果的となる。

また、これらの実施例ではチップを１直線状に配列した
もので説明したが、千鳥状配列させるものでも同様に適
用できる。

発明の効果 本発明は、上述したように各ＩＣイメージセンサチップ
毎に加熱硬化型ダイボンディング用接着剤による接着個
所とこの加熱硬化型ダイボンデイング用接着剤に比して
低温で硬化する低温硬化型接着剤による接着個所とを持
たせて各ＩＣイメージセンサチップを基板上に接着固定
するようにしたので、各チップは予め低温硬化型接着剤
により低温状態で基板に対して接着仮固定され、このよ
うな状態で、加熱硬化型ダイボンディング用接着剤を加
熱により硬化させて最終的に基板上に接着固定されるこ
とになり、チップと基板との熱膨張係数に差があったり
、チキン性があっても、各チップ相互間のずれのない接
着固定が可能となり、センサ配列精度の高いものとなり
、高品位の読取りを可能とすることができる。

図（ｂ）は押し付は状態の接着剤を示す平面図、第３図
（ａ）は従来例を示す平面図、同図（ｂ）はその縦断正
面図、同図（Ｃ）は接着剤塗布状態を示す平面図、第４
図は異なる接着剤塗布状態を示す平面図である。

２・・・ＩＣイメージセンサチップ、３・・・加熱硬化
型ダイボンディング用接着剤、４・・・基板、６・・・
低温硬化型接着剤

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第一の実施例を示す平面図、同
図（ｂ）はその縦断正面図、同図（Ｃ）は接着剤塗布状
態を示す平面図、第２図（ａ）は本発明の第二の実施例
を示す接着剤塗布状態の平面図、同−軍　、１　図 Ｊ、３　図 １Ｚ図 Ｊ　印図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個のＩＣイメージセンサチップを同一基板上に順次
   隣接させて配列するマルチチップ型イメージセンサの実
   装方法において、各ＩＣイメージセンサチップ毎に加熱
   硬化型ダイボンディング用接着剤による接着個所とこの
   加熱硬化型ダイボンディング用接着剤に比して低温で硬
   化する低温硬化型接着剤による接着個所とを持たせて各
   ＩＣイメージセンサチップを基板上に接着固定すること
   を特徴とするマルチチップ型イメージセンサの実装方法
   。