JPH083094Y2 - 一次元等倍センサ - Google Patents
一次元等倍センサInfo
- Publication number
- JPH083094Y2 JPH083094Y2 JP1988135698U JP13569888U JPH083094Y2 JP H083094 Y2 JPH083094 Y2 JP H083094Y2 JP 1988135698 U JP1988135698 U JP 1988135698U JP 13569888 U JP13569888 U JP 13569888U JP H083094 Y2 JPH083094 Y2 JP H083094Y2
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- JP
- Japan
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- photoelectric conversion
- chip
- substrate
- conversion element
- sensor
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はファクシミリやデジタル複写機などに用いら
れる一次元等倍センサに関するものである。
れる一次元等倍センサに関するものである。
（従来の技術） 直線上に配列された複数個の光電変換素子をもつ複数
個のICチップを各ICチップの光電変換素子のラインが一
直線上に並ぶように基板上に配置した長尺の一次元等倍
センサは、多く提案されている（例えば特開昭48−3892
0号公報参照）。
個のICチップを各ICチップの光電変換素子のラインが一
直線上に並ぶように基板上に配置した長尺の一次元等倍
センサは、多く提案されている（例えば特開昭48−3892
0号公報参照）。
それらの一次元等倍センサの一例を第７図に示す。
１は直線上に配列された複数個の光電変換素子をもつ
センサICチップであり、基板２上に実装されている。IC
チップ１はその裏面側が基板２に接着固定されており、
その光電変換素子形成面は基板２側とは反対側を向いて
いる。基板２上には電極が形成され、ICチップ１とそれ
らの電極の間の電気接続には接続ワイヤ３を用いたワイ
ヤボンディングが施されている。４はICチップ１を保護
するための封止用シリコン樹脂である。
センサICチップであり、基板２上に実装されている。IC
チップ１はその裏面側が基板２に接着固定されており、
その光電変換素子形成面は基板２側とは反対側を向いて
いる。基板２上には電極が形成され、ICチップ１とそれ
らの電極の間の電気接続には接続ワイヤ３を用いたワイ
ヤボンディングが施されている。４はICチップ１を保護
するための封止用シリコン樹脂である。
５は原稿照射用LEDランプであり、６は原稿面のガラ
スプレート、７は原稿面からの反射光をICチップ１の光
電変換素子に導く収束性ロッドレンズアレイである。
スプレート、７は原稿面からの反射光をICチップ１の光
電変換素子に導く収束性ロッドレンズアレイである。
これら各部はハウジング部８によって固定されてい
る。
る。
（考案が解決しようとする課題） 一次元等倍センサが読み取りむらなく機能するために
は、ICチップ１の実装にはその光電変換素子パターンに
対する高精度が要求される。例えば、解像度が８ドット
/mmである場合には±20μｍの実装精度が必要であり、
解像度が16ドット/mmである場合には±10μｍの実装精
度が必要である。
は、ICチップ１の実装にはその光電変換素子パターンに
対する高精度が要求される。例えば、解像度が８ドット
/mmである場合には±20μｍの実装精度が必要であり、
解像度が16ドット/mmである場合には±10μｍの実装精
度が必要である。
しかしながら、ワイヤボンディングを施するためにIC
チップ１を基板２にマウントする方法では、±20μｍ以
下の実装精度を出すことは困難である。
チップ１を基板２にマウントする方法では、±20μｍ以
下の実装精度を出すことは困難である。
本考案はICチップの光電変換素子のアライメント精度
を向上させることにより、高い解像度の一次元等倍セン
サを実現することを目的とするものである。
を向上させることにより、高い解像度の一次元等倍セン
サを実現することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 本考案では、直線上に配列された複数個の光電変換素
子をもつ複数個のICチップを、各ICチップの光電変換素
子のラインが一直線上に並ぶように基板上に配置し、原
稿面からの反射光を収束光学系を介して前記光電変換素
子に収束させる一次元等倍センサにおいて、前記基板が
透明ガラス基板であり、前記ICチップはその光電変換素
子形成面上に光電変換素子配列の両側に沿って均等に配
列された半田バンプを有し、その光電変換素子形成面が
前記基板側を向き、その半田バンプにより前記基板に実
装されており、前記光電変換素子は前記基板を透過した
光を受光し検知する。
子をもつ複数個のICチップを、各ICチップの光電変換素
子のラインが一直線上に並ぶように基板上に配置し、原
稿面からの反射光を収束光学系を介して前記光電変換素
子に収束させる一次元等倍センサにおいて、前記基板が
透明ガラス基板であり、前記ICチップはその光電変換素
子形成面上に光電変換素子配列の両側に沿って均等に配
列された半田バンプを有し、その光電変換素子形成面が
前記基板側を向き、その半田バンプにより前記基板に実
装されており、前記光電変換素子は前記基板を透過した
光を受光し検知する。
（作用） 半田バンプを用いてフェイスダウン実装した場合、ダ
イボンダでICチップをマウントした直後は理想位置から
ずれていたとしても、加熱による半田リフロー後は溶融
状態での半田の表面張力によってICチップが自動的にア
ライメントされる。例えば、マウント直後にはICチップ
が理想位置から50μｍ程度ずれていたとしても、半田リ
フロー後は理想位置から±５μｍ程度の範囲に収まる。
イボンダでICチップをマウントした直後は理想位置から
ずれていたとしても、加熱による半田リフロー後は溶融
状態での半田の表面張力によってICチップが自動的にア
ライメントされる。例えば、マウント直後にはICチップ
が理想位置から50μｍ程度ずれていたとしても、半田リ
フロー後は理想位置から±５μｍ程度の範囲に収まる。
半田バンプが光電変換素子配列の両側に均等に配列さ
れているので、ICチップをマウントする際に半田バンプ
にICチップの加重が均等にかかる。
れているので、ICチップをマウントする際に半田バンプ
にICチップの加重が均等にかかる。
（実施例） 第１図は一実施例を表わす。
11は直線上に配列された複数個の光電変換素子をもつ
センサICチップであり、透明ガラス基板12に半田バンプ
22によってフェイスダウン法によりボンディングされて
いる。半田バンプ22はICチップ11と基板12上の電極とを
電気的に接続するとともに、ICチップ11を基板12に実装
するものである。ICチップ11の光電変換素子形成面は基
板12側を向いており、基板12を透過した光を受光する。
５は原稿照射用LEDランプ、６は原稿面ガラスプレー
ト、７は収束性ロッドレンズアレイである。各部はハウ
ジング部８によって固定されている。
センサICチップであり、透明ガラス基板12に半田バンプ
22によってフェイスダウン法によりボンディングされて
いる。半田バンプ22はICチップ11と基板12上の電極とを
電気的に接続するとともに、ICチップ11を基板12に実装
するものである。ICチップ11の光電変換素子形成面は基
板12側を向いており、基板12を透過した光を受光する。
５は原稿照射用LEDランプ、６は原稿面ガラスプレー
ト、７は収束性ロッドレンズアレイである。各部はハウ
ジング部８によって固定されている。
ICチップ11の光電変換素子が紙面垂直方向に一直線上
に並ぶように、複数個のICチップ11が紙面垂直方向に配
置されている。LEDランプ５、収束性ロッドレンズアレ
イ７もそれぞれ紙面垂直方向に配置されている。
に並ぶように、複数個のICチップ11が紙面垂直方向に配
置されている。LEDランプ５、収束性ロッドレンズアレ
イ７もそれぞれ紙面垂直方向に配置されている。
９は読み取られる原稿であり、LEDランプ５から原稿
面９を照射した光10は、原稿面９で反射されて収束性ロ
ッドレンズアレイ７によって基板12を透過してICチップ
11の光電変換素子に導かれる。
面９を照射した光10は、原稿面９で反射されて収束性ロ
ッドレンズアレイ７によって基板12を透過してICチップ
11の光電変換素子に導かれる。
第２図は実施例における１個のICチップ11を表わして
いる。
いる。
13は光電変換素子部であり、複数個の光電変換素子が
ICチップ11の長手方向に配列されている。B1〜B28はボ
ンディング用半田バンプである。半田バンプB1〜B28はI
Cチップ11の片側に14個ずつ配列されている。半田バン
プB1〜B28の配置はバンプ形成面内で偏っていないこと
が望ましい。半田バンプB1〜B28の配置に偏りがある
と、マウントの際に半田バンプB1〜B28に均等にICチッ
プ11の加重がかからず、リフロー後にショートしたりボ
ンディング不良を起こす原因となる。
ICチップ11の長手方向に配列されている。B1〜B28はボ
ンディング用半田バンプである。半田バンプB1〜B28はI
Cチップ11の片側に14個ずつ配列されている。半田バン
プB1〜B28の配置はバンプ形成面内で偏っていないこと
が望ましい。半田バンプB1〜B28の配置に偏りがある
と、マウントの際に半田バンプB1〜B28に均等にICチッ
プ11の加重がかからず、リフロー後にショートしたりボ
ンディング不良を起こす原因となる。
半田バンプの一例を第３図に示す。
15はICチップ11のシリコン基板であり、アルミニウム
16がパッシベーション膜17から露出している。パッド16
上には下から順にアルミニウム層18、チタン層19及び白
金層20が積層され、その上に銅メッキ層21が形成され、
半田バンプ22がその上に形成されている。半田バンプの
構造は第３図のものに限らず、一般にフリップチップ実
装で用いられる半田バンプであればよい。
16がパッシベーション膜17から露出している。パッド16
上には下から順にアルミニウム層18、チタン層19及び白
金層20が積層され、その上に銅メッキ層21が形成され、
半田バンプ22がその上に形成されている。半田バンプの
構造は第３図のものに限らず、一般にフリップチップ実
装で用いられる半田バンプであればよい。
第４図にはセンサICチップの基本回路の一例を示す。
読取り画素選択信号入力端子SIから入力した信号をク
ロック入力CKによって歩進していくために、64ビットの
シフトレジスタ25が設けられている。SOはその読取り画
素選択信号の出力端子である。26−１〜26−64は光電変
換素子であり、この例では64ビットが備えられている。
各光電変換素子26−１〜26−64を読み取るために、読取
り画素選択信号により順次オン・オフ動作が行なわれる
ゲート回路27が64ビット分設けられている。SIGは読取
り情報信号出力端子であり、読取りライン30には走査セ
ット用のゲート28とリセット用のゲート29が設けられて
いる。AGNDは電荷リセット専用のグランド端子である。
VDDは電源端子、GNDはグランド端子である。
ロック入力CKによって歩進していくために、64ビットの
シフトレジスタ25が設けられている。SOはその読取り画
素選択信号の出力端子である。26−１〜26−64は光電変
換素子であり、この例では64ビットが備えられている。
各光電変換素子26−１〜26−64を読み取るために、読取
り画素選択信号により順次オン・オフ動作が行なわれる
ゲート回路27が64ビット分設けられている。SIGは読取
り情報信号出力端子であり、読取りライン30には走査セ
ット用のゲート28とリセット用のゲート29が設けられて
いる。AGNDは電荷リセット専用のグランド端子である。
VDDは電源端子、GNDはグランド端子である。
このICチップ11で外部に電気接続が必要な端子は図に
示されているSI,SO,SIG,AGND,CK,VDD,GNDの７端子であ
る。第２図に示されるように、このICチップ11には28個
の半田バンプB1〜B28が設けられているので、これらの
端子用のバンプ以外の21個のバンプはICチップ11の配置
の偏りをなくすためのダミーの半田バンプである。
示されているSI,SO,SIG,AGND,CK,VDD,GNDの７端子であ
る。第２図に示されるように、このICチップ11には28個
の半田バンプB1〜B28が設けられているので、これらの
端子用のバンプ以外の21個のバンプはICチップ11の配置
の偏りをなくすためのダミーの半田バンプである。
センサICチップ11は封止するのが好ましい。一次元等
倍センサでは一般に封止樹脂法が用いられている。セン
サICチップ11を封止する樹脂としては透明シリコン樹脂
や透明エポキシ樹脂など、光学的に透明度の高い材質の
ものを用いる必要がある。
倍センサでは一般に封止樹脂法が用いられている。セン
サICチップ11を封止する樹脂としては透明シリコン樹脂
や透明エポキシ樹脂など、光学的に透明度の高い材質の
ものを用いる必要がある。
一方、線膨張率を比べると、共晶半田の線膨張率が2.
5×10-5／℃であるのに対し、透明シリコン樹脂の線膨
張率は3.0×10-4／℃、透明エポキシ樹脂の線膨張率は
5.0×10-5／℃である。このように、十分な透明度を備
えた樹脂の線膨張率は半田の約２倍以上である。本考案
のように、フェイスダウン法によりセンサICチップ11を
実装し、樹脂封止をすれば、封止用樹脂がセンサICチッ
プ11と基板12の間の隙間にも入り込む。そして、封止用
樹脂の線膨張率が半田よりも大きい結果として、温度上
昇により封止用封止がセンサICチップ11を押し上げ、バ
ンプ部などにクラックが入りやすくなり、バンプのボン
ディングの信頼性を損ねる。
5×10-5／℃であるのに対し、透明シリコン樹脂の線膨
張率は3.0×10-4／℃、透明エポキシ樹脂の線膨張率は
5.0×10-5／℃である。このように、十分な透明度を備
えた樹脂の線膨張率は半田の約２倍以上である。本考案
のように、フェイスダウン法によりセンサICチップ11を
実装し、樹脂封止をすれば、封止用樹脂がセンサICチッ
プ11と基板12の間の隙間にも入り込む。そして、封止用
樹脂の線膨張率が半田よりも大きい結果として、温度上
昇により封止用封止がセンサICチップ11を押し上げ、バ
ンプ部などにクラックが入りやすくなり、バンプのボン
ディングの信頼性を損ねる。
本考案の一実施例では、第５図及び第６図に示される
ように、センサICチップ11を気密封止法により密封す
る。
ように、センサICチップ11を気密封止法により密封す
る。
第５図において、32は密封用のシール壁であり、基板
12との間でセンサICチップ11を被っている。他の構造は
第１図と同じであるので、説明を省略する。シール壁32
と基板12との接点は全てシール剤34で接着され、シール
壁32の内部が密封されている。
12との間でセンサICチップ11を被っている。他の構造は
第１図と同じであるので、説明を省略する。シール壁32
と基板12との接点は全てシール剤34で接着され、シール
壁32の内部が密封されている。
シール壁32はプラスチック、ガラス又は金属などで形
成することができる。シール剤34としては、例えばエポ
キシ系樹脂やシリコーン系樹脂などを用いることができ
る。
成することができる。シール剤34としては、例えばエポ
キシ系樹脂やシリコーン系樹脂などを用いることができ
る。
気密封止作業は、相対湿度（RH）が50％以下であれ
ば、空気中で行なっても、ファクシミリなどに適用され
る使用環境（−40〜80℃,85％RH）でセンサICチップ11
の十分な寿命を得ることができる。気密封止作業をアル
ゴンなどの不活性ガスや窒素ガス中で行なえば、シール
壁32内が不活性ガスや窒素ガスで満たされ、一層高い耐
腐食性を得ることができる。気密封止作業を加熱しなが
ら行なうと、シール壁32内の水分を追い出すことができ
て好都合である。
ば、空気中で行なっても、ファクシミリなどに適用され
る使用環境（−40〜80℃,85％RH）でセンサICチップ11
の十分な寿命を得ることができる。気密封止作業をアル
ゴンなどの不活性ガスや窒素ガス中で行なえば、シール
壁32内が不活性ガスや窒素ガスで満たされ、一層高い耐
腐食性を得ることができる。気密封止作業を加熱しなが
ら行なうと、シール壁32内の水分を追い出すことができ
て好都合である。
（考案の効果） 本考案によれば、光電変換素子を持つICチップを半田
バンプを用いたフェイスダウンボンデイング法で実装す
るので、半田バンプのリフロー時のセルフアライメント
効果によってセンサICチップの実装精度を向上させるこ
とができる。そのため、高分解能の一次元等倍センサを
実現することが可能になる。
バンプを用いたフェイスダウンボンデイング法で実装す
るので、半田バンプのリフロー時のセルフアライメント
効果によってセンサICチップの実装精度を向上させるこ
とができる。そのため、高分解能の一次元等倍センサを
実現することが可能になる。
また、本考案では、半田バンプが光電変換素子配列の
両側に均等に配列されているので、ICチップをマウント
する際に半田バンプにICチップの加重が均等にかかり、
リフロー後にショートしたりボンディング不良を起こす
ことがない。
両側に均等に配列されているので、ICチップをマウント
する際に半田バンプにICチップの加重が均等にかかり、
リフロー後にショートしたりボンディング不良を起こす
ことがない。
第１図は一実施例を示す断面図、第２図は１個のセンサ
ICチップを示す平面図、第３図は半田バンプの一例を示
す断面図、第４図はICチップの回路の一例を示す回路
図、第５図は他の実施例を示す断面図、第６図はICチッ
プ封止部分を示す断面図、第７図は従来の一次元等倍セ
ンサを示す断面図である。 11……ICチップ、12……透明ガラス基板、13……光電変
換素子部、22,B1〜B28……半田バンプ。
ICチップを示す平面図、第３図は半田バンプの一例を示
す断面図、第４図はICチップの回路の一例を示す回路
図、第５図は他の実施例を示す断面図、第６図はICチッ
プ封止部分を示す断面図、第７図は従来の一次元等倍セ
ンサを示す断面図である。 11……ICチップ、12……透明ガラス基板、13……光電変
換素子部、22,B1〜B28……半田バンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 安藤 俊輔 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)考案者 上里 裕信 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)考案者 大堀 民生 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭63−172564（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】直線上に配列された複数個の光電変換素子
をもつ複数個のICチップを、各ICチップの光電変換素子
のラインが一直線上に並ぶように基板上に配置し、原稿
面からの反射光を収束光学系を介して前記光電変換素子
に収束させる一次元等倍センサにおいて、前記基板が透
明ガラス基板であり、前記ICチップはその光電変換素子
形成面上に光電変換素子配列の両側に沿って均等に配列
された半田バンプを有し、その光電変換素子形成面が前
記基板側を向き、その半田バンプにより前記基板に実装
されており、前記光電変換素子は前記基板を透過した光
を受光し検知することを特徴とする一次元等倍センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988135698U JPH083094Y2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-10-17 | 一次元等倍センサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12303588 | 1988-09-19 | ||
| JP63-123035 | 1988-09-19 | ||
| JP1988135698U JPH083094Y2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-10-17 | 一次元等倍センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288372U JPH0288372U (ja) | 1990-07-12 |
| JPH083094Y2 true JPH083094Y2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=31718906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988135698U Expired - Lifetime JPH083094Y2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-10-17 | 一次元等倍センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083094Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0777411B2 (ja) * | 1987-01-10 | 1995-08-16 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JPS648668A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Sharp Kk | Contact type image sensor |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP1988135698U patent/JPH083094Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0288372U (ja) | 1990-07-12 |
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