JPH06141129A - 完全密着型イメージセンサ及びユニット - Google Patents

完全密着型イメージセンサ及びユニット

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JPH06141129A
JPH06141129A JP4285759A JP28575992A JPH06141129A JP H06141129 A JPH06141129 A JP H06141129A JP 4285759 A JP4285759 A JP 4285759A JP 28575992 A JP28575992 A JP 28575992A JP H06141129 A JPH06141129 A JP H06141129A
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JP
Japan
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light
image sensor
conductive
semiconductor element
contact type
Prior art date
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Pending
Application number
JP4285759A
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English (en)
Inventor
Masahiro Nakagawa
雅浩 中川
Tetsuro Nakamura
哲朗 中村
Shinji Fujiwara
慎司 藤原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US08/141,328 priority patent/US5477047A/en
Priority to EP93117154A priority patent/EP0594195B1/en
Priority to DE69327440T priority patent/DE69327440T2/de
Publication of JPH06141129A publication Critical patent/JPH06141129A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 透光性基板の裏面と導電透明膜との間に、導
電遮光層を設け、光のクロストークを防ぎ、耐静電気性
を向上させ、画像読み取りのS/N比、分解能、および
光の転送効率を維持する高性能の完全密着型イメージセ
ンサユニットを提供する。 【構成】 表面上に回路導体層を形成した透光性基板
と、この透光性基板の表面上に、透明光硬化型絶縁樹脂
を介して受光素子を有する半導体イメージセンサチップ
をフェイスダウンで、その半導体イメージセンサチップ
上に形成された取り出し電極が上記回路導体層に当接す
る構造をし、透光性基板の表面(半導体素子実装面)に
遮光層を設けることによって、迷光が発生しにくい構造
にする。透光性基板の裏面と原稿との間に、導電遮光層
と導電透明膜とを設け、この導電透明膜を原稿密着面に
し、 光源からの原稿搬送方向から入射角σは半導体素
子の真上(入射角0度)から入射角30度まで照射し、
照明原稿により照明された原稿からの反射光を透光性基
板の表面に設けられた半導体素子に導き、読み取ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置等に
利用できる完全密着型イメージセンサ及びユニットに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の完全密着型イメージセンサユニッ
トは、図2に示すように表面上に回路導体層22を形成
した透光性基板21と、この透光性基板21の表面上
に、透明光硬化型絶縁樹脂25を介して実装した受光素
子27を有する半導体イメージセンサチップ23をフェ
イスダウンで、その半導体イメージセンサチップ23上
に形成された取り出し電極24が上記回路導体層22に
当接する構造をしたもので、透光性基板21の裏面には
直接原稿面に接しないように導電透明膜28を有する構
造をとっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、導電透明膜の厚みが大きくなるほど、原
稿と半導体素子との間のギャップが大きくなり、透光性
基板内でクロストークが発生してしまい、MTFや解像
度が低下するという課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の完全密着型イメージセンサ及びユニットは、
半導体素子と原稿との間でクロストークが発生しないよ
うに、透光性基板の裏面と導電透明膜との間に、耐静電
気性を持つ導電遮光層を有する構造にする。また、透光
性基板の表面(半導体素子実装面)に遮光層を設けるこ
とによって、迷光が発生しにくい構造にする。
【0005】
【作用】本発明は上記した構成によって、透光性基板と
導電透明膜との間に導電遮光層を使用することにより耐
静電気性を向上させ、クロストークの発生を防ぎ、透光
性基板の表面に遮光層を設けることにより、画像読み取
りのS/N比、分解能、および光の転送効率を維持する
高性能で高信頼性の完全密着型イメージセンサユニット
を実現する。
【0006】
【実施例】以下本発明の一実施例の完全密着型イメージ
センサユニットについて、図面を参照しながら説明す
る。
【0007】図1は本発明の一実施例における完全密着
型イメージセンサユニットの正断面図である。
【0008】1は透光性基板、2は透光性基板1の表面
上に形成された回路導体層、3は半導体素子として用い
たイメージセンサチップ、4は半導体イメージセンサチ
ップ3に設けられてる電極、14は半導体イメージセン
サチップ3の電極に4設けたAuバンプ、5は半導体イ
メージセンサチップ3を、透光性基板1へ実装するため
の透明光硬化型絶縁樹脂、6は半導体イメージセンサチ
ップ3を保護するための透明保護層、7は半導体イメー
ジセンサチップ3に設けられている受光素子、8は透光
性基板1の裏面(原稿密着面)において受光素子7のあ
る位置から光源方向に0.1〜0.4mmの距離(第一
スリット15)をあけ、受光素子7及び第一スリット1
5以外の場所には導電遮光層を設け、9は透光性基板1
の裏面全面に設けた導電性を少し有する導電透明膜であ
る。10は透光性基板1の表面(半導体素子実装面)に
おいて受光素子7のある位置から光源方向に0.1〜
0.6mmの距離(第二スリット16)をあけ、受光素
子7及び第二スリット16以外の場所には遮光層を設け
る。11は読み取るべき原稿で、12は原稿11を原稿
搬送方向の上方から照明する光源(LEDアレイ)で、
13は原稿を読み取り部の読み取り位置に搬送する導電
性搬送ローラーである。
【0009】次に以上のように構成した完全密着型イメ
ージセンサユニットの詳部についてさらに詳細に説明す
る。
【0010】まず半導体プロセスを用いて単結晶シリコ
ン基板(ウエハ)上に、各種素子(図示せず)及び取り
出し電極を作る。各電極については、電気メッキまたは
ボールボンディング法によりその表面上にAuバンプ1
4を形成する。このウエハを高精度ダイシング技術によ
り切断し、半導体素子3を作る。
【0011】厚み20μm〜200μmのポリアリレー
ト(PA)、ポリエーテルサルフォン(PES)または
ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透光性基板
1の表面上に、金や銅等の金属を、蒸着法やスパッタリ
ング法、または箔等を用いて厚さ3μm〜20μm形成
し、後にフォトリソ法によって回路導体層2を形成す
る。
【0012】この透光性基板1の所定の位置に、アクリ
レート系の透明光硬化型絶縁樹脂5をスタンピング法や
スクリーン印刷法等で所定量塗布し、その上に半導体イ
メージセンサチップ3を電極4が所定の回路導体層2に
当接するようにフェイスダウンで配置する。その後、こ
の半導体イメージセンサチップ3の上方から所定の圧力
を加えながら、透明光硬化型絶縁樹脂5に透光性基板1
を通して紫外線照射をし、硬化させ、実装を完了させ
る。さらにその上から透明シリコーンや透明アクリレー
ト系等の樹脂をディスペンサー等で塗布し、透明保護層
6を形成する。
【0013】導電性搬送ローラー12はシート抵抗10
5 Ω/□以下のカーボンブラックやアセチレンブラック
や酸化亜鉛または酸化スズなどの導電性附与物質をポリ
ウレタンやシリコーンゴム等のエラストマー基材に配合
した導電性ゴムを使用し、搬送ローラーと金属部分とを
アース接続することによって、原稿が擦れることによっ
て生じる静電気を消滅させることができ、ノイズを低減
できるようになった。
【0014】半導体イメージセンサチップ3を、透光性
基板1へ実装するための透明樹脂としては、アクリレー
ト系、ウレタンアクリレート系、あるいはエポキシアク
リレート系の透明光硬化型絶縁樹脂または透明熱硬化型
絶縁樹脂が接着性、光感度の点から好適である。
【0015】透光性基板1の裏面(原稿密着面)におい
て、受光素子7のある位置から光源方向に0.1〜0.
4mmの距離(第一スリット15)をあけ、受光素子7
及び第一スリット15以外の場所に、導電遮光層8を設
け、シート抵抗106 Ω/□以下のカーボンブラックや
酸化インジウムまたは酸化スズ等の導電性粒子を混入し
たフェノール系またはウレタンアクリレート系樹脂等で
厚み5μm〜30μm程度の黒色の導電遮光膜9を使用
し、シート抵抗109 Ω/□以下の耐静電気性及び耐摩
耗性を有するようにパラジウム、酸化インジウム及び酸
化スズ等の導電粒子を混入したウレタンアクリレート系
等の鉛筆硬度3H〜8Hで、厚み10μm〜30μm程
度の導電透明膜9を設ける。この時導電遮光層8と導電
透明膜9があることにより、光源12からのフィルム裏
面(原稿密着面)側での反射による不必要な光(迷光)
を消去することができる。透光性基板1が薄いことと第
一スリット15を設けることにより、光のクロストーク
を防ぐことができる。
【0016】さらに透光性基板1の表面(半導体素子実
装面)のおいて、受光素子7のある位置から光源方向に
0.1〜0.6mm以下の距離(第二スリット16)を
あけ、受光素子7及び第二スリット16以外の場所に、
茶色または黒色等の遮光層10を設ける。遮光層10及
び第二スリット16ことにより、光のクロストークを防
ぐことができる。
【0017】また、透光性基板1と導電遮光層8と導電
透明膜9と遮光層10とを合わせての総厚みは25μm
〜200μmと薄いために、半導体イメージセンサチッ
プ実装面に補強としてガラスまたはプラスチックまたは
ガラスエポキシ基板等の補強板を用いる。このとき、半
導体イメージセンサチップ3を実装する部分は、補強板
をくり抜いてスリット状にしたものを使用する。半導体
イメージセンサチップ3と補強板のくり抜いてある部分
との間に透明樹脂を塗布して、半導体イメージセンサチ
ップ3を保護するために、硬化後の高さ5mm以下、屈
折率1.8以下、硬化後鉛筆硬度2H〜8Hの透明保護
層6を形成させる(図示せず)。
【0018】上記完全密着型イメージセンサユニット
は、上記のイメージセンサの透光性基板1の裏面にある
導電透明膜9を原稿密着面とし、上方からLEDアレイ
により透明保護層6、透明光硬化型絶縁樹脂5、透光性
基板1及び導電透明膜9を透して原稿を照射し、原稿か
らの光情報を導電透明膜9、透光性基板1及び透明光硬
化型絶縁樹脂5を透して受光素子7へ直接導き、原稿の
情報を読み取るものである。
【0019】光源からの原稿搬送方向から入射角σは半
導体素子3の真上(入射角0度)から入射角30度まで
照射し、照明原稿により照明された原稿からの反射光を
透光性基板の表面に設けられた半導体素子3に導くこと
により、原稿からの光情報をレンズ系なしに光のクロス
トークなく高分解能で読み取ることができる(MTF値
50%(4lp/mm))と同時に、完全密着型イメー
ジセンサユニットは自身のサイズを飛躍的に小さくする
ことができた。また、透光性基板1の裏面に導電透明膜
9を当接させこれをアースすることにより、耐静電気性
と耐摩耗性とを向上させることができた。
【0020】以上の様な構成により、画像読み取りのS
/N比、分解能、光の転送効率を高水準で維持でき、ノ
イズを低減でき、原稿からの光情報をレンズ系なしに光
のクロストークなく高分解能で読み取ることができる。
さらに、従来のレンズ系を使うより光の転送効率が4〜
5倍程度になり、光源(LEDアレイ)のコスト低減に
も寄与した。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、読み取り
の際の光のクロストーク及び不必要な光(迷光)を無く
すことが可能となり、耐静電気性を向上させ、高品質、
高分解能で画像を読み取る完全密着型イメージセンサユ
ニットを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるの完全密着型イメージ
センサユニットの正面断面図
【図2】従来の完全密着型イメージセンサユニットの正
面断面図の概略図
【符号の説明】
1 透光性基板 2 回路導体層 3 半導体イメージセンサチップ 4 電極 5 透明光硬化型絶縁樹脂 6 透明保護層 7 受光素子 8 導電遮光層 9 導電透明膜 10 遮光層 11 原稿 12 光源(LEDアレイ) 13 導電性搬送ローラ 14 Auバンプ 15 第一スリット 16 第二スリット 17 入射角σ 21 透光性基板 22 回路導体層 23 半導体イメージセンサチップ 24 電極 25 透明光硬化型絶縁樹脂 26 透明保護層 27 受光素子 28 導電透明膜 29 原稿 30 光源(LEDアレイ) 31 搬送ローラ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】読み取るべき原稿を照射する光源と、表面
    上に回路導体層を形成した透光性基板と、この透光性基
    板の表面上に、光熱硬化型絶縁樹脂を介して実装した受
    光素子を有する半導体素子と半導体素子を保護する透明
    保護層とを備え、光源により照明された原稿からの反射
    光を透光性基板の表面に実装された半導体素子の受光素
    子に導き電気信号に変換し、画像を読み取る完全密着型
    イメージセンサにおいて、上記半導体素子として結晶型
    シリコンチップを用い、フェイスダウンで、上記半導体
    素子上に形成された取り出し電極が上記回路導体層に当
    接する構造で、上記透光性基板の裏面(原稿密着面)に
    おいて、上記受光素子のある位置から光源方向に一定の
    距離(第一スリット)をあけ、上記受光素子及び上記第
    一スリット以外の場所には導電遮光層を設け、さらに上
    記透光性基板の裏面全面に導電透明膜を形成させ、上記
    透光性基板の表面(半導体素子実装面)において、上記
    受光素子のある位置から光源方向に一定の距離(第二ス
    リット)をあけ、上記受光素子及び上記第二スリット以
    外の場所には遮光層を設け、光源により照明された原稿
    からの反射光を上記透光性基板の表面に設けられた上記
    半導体素子の上記受光素子に導くことを特徴とする完全
    密着型イメージセンサ及びユニット。
  2. 【請求項2】透光性基板の裏面(原稿密着面)において
    上記第一スリットの幅が0.1〜0.4mmであること
    を特徴とする請求項1記載の完全密着型イメージセン
    サ。
  3. 【請求項3】導電遮光層の厚みは30μm以下とする請
    求項1記載の完全密着型イメージセンサ。
  4. 【請求項4】導電透明膜の厚みは30μm以下とする請
    求項1記載の完全密着型イメージセンサ。
  5. 【請求項5】透光性基板の表面(半導体素子実装面)に
    おいて上記第二スリットの幅が0.1〜0.6mmであ
    ることを特徴とする請求項1記載の完全密着型イメージ
    センサ。
  6. 【請求項6】遮光層の厚みは30μm以下とする請求項
    1記載の完全密着型イメージセンサ。
  7. 【請求項7】の透光性基板、回路導体層、導電遮光層、
    遮光層、及び導電透明膜とを合わせての総厚みは200
    μm以下とすることを特徴とする請求項1記載の完全密
    着型イメージセンサ。
  8. 【請求項8】光源からの入射角は上記半導体素子の真上
    (入射角0度)から入射角30度まで照射することを特
    徴とする請求項1記載の完全密着型イメージセンサユニ
    ット。
  9. 【請求項9】導電遮光層としてシート抵抗106 Ω/□
    以下の遮光できる色の導電性材料を使用することを特徴
    とする請求項1記載の完全密着型イメージセンサ。
  10. 【請求項10】半導体素子の電極に金属バンプを設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の完全密着型イメージセ
    ンサ。
  11. 【請求項11】半導体素子の電極に設ける金属バンプを
    Auバンプにした請求項1記載の完全密着型イメージセ
    ンサ。
  12. 【請求項12】半導体素子の上から半導体素子を保護す
    るために設けた、硬化後の高さ5mm以下、屈折率1.
    8以下、硬化後鉛筆硬度2H〜8Hの上記透明保護層を
    形成させた請求項1記載の完全密着型イメージセンサ。
JP4285759A 1992-10-23 1992-10-23 完全密着型イメージセンサ及びユニット Pending JPH06141129A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4285759A JPH06141129A (ja) 1992-10-23 1992-10-23 完全密着型イメージセンサ及びユニット
KR1019930021755A KR0137398B1 (ko) 1992-10-23 1993-10-20 완전밀착형 이미지센서 및 유닛 그리고 그 제조방법
US08/141,328 US5477047A (en) 1992-10-23 1993-10-21 Direct-contact type image sensor device, an image sensor unit, and methods for producing the same
EP93117154A EP0594195B1 (en) 1992-10-23 1993-10-22 A direct-contact type image sensor device, an image sensor unit, and methods for producing the same
DE69327440T DE69327440T2 (de) 1992-10-23 1993-10-22 Direktkontakt-Bildsensor, eine Bildsensoreinheit und Verfahren zu deren Herstellung
US08/351,020 US5556809A (en) 1992-10-23 1994-12-07 Direct-contact type image sensor device, an image sensor unit, and methods for producing the same

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JP4285759A JPH06141129A (ja) 1992-10-23 1992-10-23 完全密着型イメージセンサ及びユニット

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963367B1 (en) 1999-07-08 2005-11-08 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus

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