KR20060103244A - 고체 촬상 장치, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 및 제조방법 - Google Patents

고체 촬상 장치, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 및 제조방법 Download PDF

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KR20060103244A
KR20060103244A KR1020060027077A KR20060027077A KR20060103244A KR 20060103244 A KR20060103244 A KR 20060103244A KR 1020060027077 A KR1020060027077 A KR 1020060027077A KR 20060027077 A KR20060027077 A KR 20060027077A KR 20060103244 A KR20060103244 A KR 20060103244A
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도모히로 사토
미츠오 마에다
시게히데 요시다
마사요시 고니시
준 이치 이데
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스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
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Abstract

이 고체 촬상 장치에서는, 케이스의 내저압 상에 직사각형의 금속제 아일랜드 (30) 가 설치되고, 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 가 고착되어 있다. 아일랜드 (30) 는 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출한 돌출부를 갖고, 돌출부의 일부가 중공 케이스에 매설되어 고정되고, 아일랜드 누름부 (34) 를 형성하고 있다. 아일랜드 (30) 는 1 곳 이상에 인접한 절결 (32) 을 갖고 있고, 또한 인접하는 절결 (32) 이 아일랜드 (30) 가 대향하는 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있다. 이 장치는, 긴 방향으로 분할된 아일랜드 (30) 를 가질 수도 있다.
고체 촬상 장치, 고체 촬상 소자 수납용 케이스

Description

고체 촬상 장치, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 및 제조 방법{SOLID­STATE IMAGE SENSING APPARATUS, SOLID­STATE IMAGE SENSING DEVICE CASE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1 은, 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지 중공 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 본 발명의 고체 촬상 장치의 일례를 그 장치의 고체 촬상 소자와 리드 단자의 접속부에서 절단한 단면 개략도이다.
도 3 은, 본 발명의 고체 촬상 장치의 일례를 그 장치의 아일랜드 누름부의 형성부에서 절단한 단면 개략도이다.
도 4 는, 금속제 아일랜드 (30) 가 절결 (32) 을 갖는, 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지제 중공 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지 중공 케이스의 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 본 발명의 고체 촬상 장치의 일례를 그 리드 단자 삽입부에서 절단한 개략 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지제 중공 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 8 은, 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지제 중공 케이스 내에 형성한 아일랜드가 갖는 사각형상의 절결의 일례를 나타내는 모식적 부분 확대 평면도이다.
도 9 는, 도 8 과 같이 사각형상의 절결의 다른 일례를 나타내는 모식적 부분 확대 평면도이다.
도 10 은, 본 발명의 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 11 은, 본 발명의 고체 촬상 장치의 일례를 리드 단자의 삽입 설치부에서 절단한 단면 개략도이다.
도 12 는, 본 발명의 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조에 사용하는 미리 분할된 금속제 리드 프레임의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 13 은, 본 발명의 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조에 사용하는 후프재로 이루어지는 금속제 리드 프레임의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 14 는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 구비한 고체 촬상 장치의 상세한 분해 사시도이다.
도 15 는, 절결을 갖는 아일랜드를 구비한 고체 촬상 소자 수납용 케이스 중앙의 사시도이다.
도 16 은, 분할된 아일랜드를 구비한 고체 촬상 소자 수납용 케이스 중앙부의 사시도이다.
도 17 은, 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면 이다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평6-163950호
본 발명은, 고체 촬상 장치, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 및 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 고체 촬상 장치의 일부에 투명판을 사용하여 고체 촬상 소자 표면의 수광 소자가 수광 가능하게 한 고체 촬상 장치에서는, 미리 세라믹을 재질로 하여 성형된 중공 케이스의 측벽에 도전성 금속 재료를 재질로 하여 성형된 리드 프레임을 끼워 넣고, 중공 케이스를 성형하고 있다.
최근, 자재비를 저렴하게 하기 위해, 중공 케이스의 재질을 세라믹으로부터 수지로 변경하고 있다. 이 경우, 고체 촬상 소자의 탑재부의 아래에, 지금까지 필요하지 않았던 아일랜드를 형성하는 것이 바람직하다. 종래의 세라믹 케이스에서는, 세라믹과 고체 촬상 소자의 열팽창 차는 동등하기 때문에 아일랜드는 불필요하지만, 수지제 케이스에서는, 수지와 고체 촬상 소자에는 열팽창 차가 발생하고, 고체 촬상 소자에 스트레스가 가해지기 때문에, 아일랜드의 설치가 바람직한 것이다.
이 아일랜드를 형성한 리드 프레임을 중공 케이스 성형용의 밀봉금형에 장착 하고, 플라스틱 수지를 주입하여 케이스를 제작하면, 아일랜드와 수지의 열팽창 차에 의해 아일랜드가 돌출상으로 되어서 휨을 발생시킨다는 문제가 있었다.
휨이 있는 아일랜드를 사용한 고체 촬상 장치에서는, 아일랜드의 휨이 그 상부에 고착되어 있는 고체 촬상 소자의 휨도 야기하고, 입사광의 초점이 어긋나 화상을 정확하게 판독할 수 없는 등, 특성 불량을 야기한다는 문제를 발생한다.
그래서, 아일랜드의 휨의 적은 수지제 중공 케이스로서, 연속해서 사행하는 형상으로 성형된 아일랜드가 제안되어 있지만 (특허 문헌 1), 수지제 케이스의 열팽창·열수축을 흡수할 수 있는 것과 함께, 방열 효과가 높고, 신규한 아일랜드의 구조가 요구되고 있다.
본 발명의 1 개의 과제는, 방열 효과가 있고, 아일랜드의 휨이 적은 고체 촬상 장치, 그 케이스를 제공하는 것이다.
상기 기술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 고체 촬상 장치는, (1) 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판에 의해 폐색된 수지제 중공 케이스를 갖고, 이 중공 케이스의 내저면 상에 직사각형의 금속제 아일랜드가 설치되고, 이 아일랜드 상에 고체 촬상 소자가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서, 이 아일랜드는 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출한 돌출부를 갖고, 이 돌출부의 일부가 이 중공 케이스에 매설되고 고정되어 아일랜드 누름부를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 아일랜드 누름부가 아일랜드 긴 방향의 2 곳 이상으로 형성되어있는 것이 바람직하다. 아일랜드가 1 곳 이상에 인접한 절결을 갖고 있고, 또한 이 인접하는 절결이 서로 아일랜드가 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있는 것이 바람직하다. 접속한 절결이, 인접하는 2 개의 아일랜드 누름부에 끼워져 있는 영역에 1 곳 이상 설치되어 있는 것이 바람직하다. 1 곳 이상의 아일랜드 누름부의 선단부가 중공 케이스의 외부로 돌출하고, 방열 부재 또는 방열 회로에 접속되어 있는 것이 바람직하다. 아일랜드의 긴 방향의 양단부가 중공 케이스에 고정되어 있는 것이 바람직하다.
또, 아일랜드의 긴 방향의 양단부 근방이 이 중공 케이스에 고정되지 않은 것으로 해도 된다.
수지제 케이스, 특히 세로 길이의 수지제 중공 케이스의 열팽창·열수축을 완화하고, 또한 방열성이 우수한 아일랜드를 구비한 고체 촬상 장치는, 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되어 투명판에 의해 폐색된 수지제 중공 케이스를 갖고, 이 중공 케이스의 내저면 상에 금속제 아일랜드가 설치되고, 이 아일랜드 상에 고체 촬상 소자가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서, 이 아일랜드가 4 이상의 종횡비를 갖는 직사각형이고, 이 아일랜드가 1 곳 이상에 인접한 절결을 갖고 있고, 또한,인접하는 절결이 아일랜드가 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장하고 있는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 있어서, 「금속제 아일랜드」 를 단지 「아일랜드」 라고도 한다.
또한, 리드 프레임은 통상, 금속판을 프레스 가공함으로써 제작되지만, 금속판의 사이즈가 커지면, 정밀도 있게 가공하는 것이 곤란하게 된다. 특히 케이스의 긴 방향의 사이즈가 70mm 를 초과하는 리니어 센서의 경우, 리드 프레임의 아일랜드 형성부에 휨이 발생한다는 문제를 발생한다.
리드 프레임의 제작 방법으로서는, 프레스에 의한 펀칭 가공 외에, 에칭에 의한 제작 방법도 있지만, 저렴하게, 단시간으로, 정밀도 있게 대량생산할 수 있다는 점에서 프레스 가공이 바람직하다. 에칭 가공에 의해 제작한 경우는 리드 프레임의 변형/휨의 발생을 억제할 수 있지만, 프레스 가공에 비교하여 비용이 높고, 대량생산에 적합하지 않다.
아일랜드의 휨이 적은 고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판에 의해 폐색 가능한 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스로서, 이 케이스가 긴 방향으로 분할된 아일랜드를 갖는 것을 특징으로 한다.
휨이 적은 고체 촬상 장치는, 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판에 의해 폐색된 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 갖고, 케이스 내저면 상에 직사각형의 금속제 아일랜드가 설치되고, 아일랜드 상에 고체 촬상 소자가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서, 이 케이스가 긴 방향으로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고체 촬상 장치 수납용 케이스의 제조 방법은, 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖고, 미리 분할된 2 장 이상의 금속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 공정, 및 금형의 캐비티부에 수지를 주입·고화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
고체 촬상 장치의 제조 방법은, 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖고, 미리 분할된 2 장 이상의 금속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 공정, 이 금형의 캐비티부에 수지를 주입·고화하고, 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 제조하는 공정, 이 아일랜드 상에 고체 촬상 소자를 고착하는 공정, 이 고체 촬상 소자와 리드 단자를 전기적으로 접속하는 공정, 및 이 케이스의 상부 개구부를 투명판으로 밀봉하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조 방법은, 이 금속제 리드 프레임이 각각 독립된 후프재로서 형성되고, 이 삽입하는 공정이 2 장 이상의 후프재를 후프 이송 장치에 의해 동일한 금형 내에 삽입하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관련한 고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 오목부를 갖는 수지제의 케이스 본체 (중공 케이스) 와, 오목부의 저면 상에 형성되고, 고체 촬상 소자가 고정되어야 하는 아일랜드와, 오목부 내로부터 상기 케이스 본체의 측벽을 통해 외부로 연장된 리드 단자와, 아일랜드에 연속한 케이스 본체의 긴 방향을 따라서 측벽 내에 연장된 아일랜드 누름부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
아일랜드 누름부가 측벽 내부로 연장되어 있기 때문에, 아일랜드의 케이스 본체에 대한 이동을 규제할 수 있고, 따라서 아일랜드의 휨 및 고체 촬상 소자의 휨을 억제하여 그 특성의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 아일랜드 누름부를 통해 외부로 방열할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련한 고체 촬상 소자 수납용 케이스는 오목부를 갖는 수지제의 케이스 본체와, 오목부의 저면 상에 형성되고, 고체 촬상 소자가 고정되어야 하는 아일랜드와, 오목부 내로부터 케이스 본체의 측벽을 통해 외부로 연장된 리드 단자를 구비하고, 아일랜드는 폭 방향의 일방 끝으로부터 타방 끝을 향하여 연장된 슬릿 (절결) 을 구비하는 것을 특징으로 한다.
슬릿 근방의 아일랜드 부분에는 용이하게 응력이 집중하여 이 아일랜드 부분이 휘고, 또한, 팽창·수축을 흡수하기 때문에 고체 촬상 소자의 휨을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련한 고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 아일랜드에 연속하여 케이스 본체의 긴 방향을 따른 측벽 내로 연장된 적어도 한 쌍의 아일랜드 누름부를 더욱 구비하고, 한 쌍의 아일랜드 누름부는, 긴 방향을 따라 이격되어 있고, 슬릿은 한 쌍의 아일랜드 누름부 사이의 중앙 위치 근방에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 기술한 바와 같이, 한 쌍의 아일랜드 누름부가 존재하기 때문에, 아일랜드의 휨이 억제되지만, 한 쌍의 아일랜드 누름부의 위치가 고정되어 있기 때문에, 이들 사이의 아일랜드의 중앙 위치 근방에 응력이 걸리기 쉬워진다. 이 중 앙 위치 근방에 슬릿이 형성되어 있기 때문에, 이 위치에서 응력을 흡수하여 이 아일랜드 부분이 휘고, 또한, 팽창·수축을 흡수하기 때문에, 고체 촬상 소자의 변형을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련한 고체 촬상 소자 수납용 케이스에서는, 슬릿은 제 1 및 제 2 슬릿을 구비하고, 제 1 슬릿은 아일랜드의 폭 방향의 일방 끝으로부터 타방 끝을 향하여 연장되어 있고, 제 2 슬릿은 아일랜드의 폭 방향의 타방 끝으로부터 일방 끝을 향하여 연장되어 있고, 제 1 및 제 2 슬릿은 중앙 위치를 사이에 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 제 1 슬릿의 형성 위치에 있어서의 아일랜드의 긴 방향 둘레의 비틀림 방향과, 제 2 슬릿의 형성 위치에 있어서의 아일랜드의 긴 방향 둘레의 비틀림 방향이 역방향으로 되기 때문에, 아일랜드의 긴 방향 둘레의 비틀림을 상쇄할 수 있고, 아일랜드의 양단부의 긴 방향 둘레의 비틀림을 억제할 수 있다. 또, 제 1 슬릿과 제 2 슬릿 사이의 아일랜드 상의 1 점의 둘레에, 제 1 및 제 2 슬릿이 점대칭의 경향을 갖기 때문에, 아일랜드가 긴 방향의 열 팽창을 한 경우에, 아일랜드의 긴 방향의 중심선에 대한 아일랜드의 폭 방향 이동이 억제된다.
또한, 슬릿의 최심부는, 곡면에서 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 슬릿의 형성 부위에 있어서의 아일랜드에 응력이 집중한 경우, 최심부에 있어서의 국소적인 응력 집중을 완화할 수 있기 때문에, 아일랜드의 내구성이 우수한 것으로 된다. 또한, 슬릿의 최심부가 곡면에서 구성됨으로써, 성형시의 버 (burr) 발생을 저감할 수도 있다.
또한, 슬릿의 내부에는 기체가 충전되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 슬릿의 변형을 억제하는 고체가 슬릿 내부에 존재하지 않기 때문에, 슬릿의형성 부위에 있어서의 아일랜드가 용이하게 휘고, 또는 팽창·수축을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련한 고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 아일랜드의 폭 방향 양단에 접촉하고, 아일랜드의 긴 방향을 따라서 연장된 한 쌍의 돌기부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 한 쌍의 돌기부는 아일랜드의 폭 방향의 이동을 규제할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련한 고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 오목부를 갖는 수지제의 케이스 본체와 오목부의 저면 상에 형성되고, 1 개의 고체 촬상 소자가 고정되어야 하는 한 쌍의 아일랜드와, 오목부로부터 케이스 본체의 측벽을 통해 외부로 연장된 리드 단자를 구비하고, 한 쌍의 아일랜드는 케이스 본체의 긴 방향을 따라서 이간되어 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 아일랜드는 분리되어 있다. 이 경우, 쌍방의 아일랜드 간의 케이스 본체 부위에 아일랜드가 고정되어 있지 않기 때문에, 이 케이스 본체 부위가 휘기 쉽고, 또한, 팽창·수축을 흡수할 수 있고, 고체 촬상 소자의 변형을 억제할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 실시형태에 관련한 고체 촬상 장치, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 및 제조 방법에 대해서 설명한다. 동일 요소에는, 동일 부호를 사용하여 중복하는 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지제 중공 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 2 는, 본 발명의 고체 촬상 장치의 1 실시 양태를 그 장치의 고체 촬상 소자와 리드 단자의 접속부에서 절단한 단면 개략도 (Ⅱ-Ⅱ 화살표 단면도) 이다. 도 3 은 본 발명의 고체 촬상 장치의 1 실시 양태를 그 장치의 아일랜드 누름부의 형성부에서 절단한 단면 개략도 (Ⅲ-Ⅲ 화살표 단면도) 이다.
고체 촬상 장치 (10) 는, 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽 (24) 으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판 (26) 에 의해 폐색된 수지제 중공 케이스를 갖고, 그 중공 케이스의 내저면 (23) 상에 직사각형의 금속제 아일랜드 (30) 가 설치되고, 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서, 아일랜드 (30) 는 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출한 돌출부 (34,36) 를 갖고, 이 돌출부의 일부 (36) 가 중공 케이스에 매설되고 고정되어 아일랜드 누름부 (34) 가 형성되어 있다.
이하, 본 발명 및 그 바람직한 실시 양태에 대해서 적절히 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1∼도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 고체 촬상 장치 (10) 에서 고체 촬상 소자 수납용의 수지제 중공 케이스 (20) 는 수지 또는 수지 조성물로 이루어지는 중공 구조이고, 개구부는, 투명판 (26) 에 의해서 폐색되어 있다. 고체 촬상 소자 (12) 는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 내에 형성하고, 투명판 (26) 을 통해서 입사하는 외부광을 수광한다.
수지제 중공 케이스 (20) 는, 수지 또는 수지를 주성분으로 하고 필요에 따라 각종 충전재를 함유하는 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 것이다. 또, 수지 및 충전제의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
투명판 (26) 은, 파장 400∼800nm 에서 90% 이상의 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 고체 촬상 장치를 바코드 리더에 사용하는 경우에는, 파장 650∼660nm 에서, 90% 이상의 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 투명판 (26) 은, 예를 들어, 투명 유리, 투명수지 또는 투광성 세라믹에 의해 형성할 수 있다. 보다 구체적으로는, 투명판 (26) 의 재질로서, 유리, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 시클로올레핀 단위 함유 폴리머를 예시할 수 있다. 여기에서, 투명판이란, 촬상에 사용하는 입사광, 일반적으로는 가시광 (400∼700nm) 및 근적외역에서 투과율이 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상의 판상 부재를 말한다. 촬상 장치가 바코드 리더인 경우에는, 적색 반도체 레이저의 파장 650nm 에 있어서의 투과율이 중요하다.
고체 촬상 소자 (12) 는, 투명판 (26) 을 통해 입사하는 광에 응답하여 신호 전하를 발생하는 화소의 배열과 화소 배열의 신호 전하를 차례로 판독하는 기능을 갖는 판독부를 갖고, 촬상 장치 밖으로부터 입사하는 광을 촬상할 수 있다. 고체 촬상 소자 (12) 가 입사광에 응답하여 기록된 전기적 정보는, 고체 촬상 소자 (12) 와 전기적으로 접속된 리드 소자 (40) 등을 통하여, 고체 촬상 장치 (10) 의 밖으로 취출할 수 있다. 고체 촬상 소자는, 바람직하게는 다수의 화소 배열을 갖는 반도체 촬상 소자이다.
고체 촬상 소자는, 1 차원상 화소 배열의 1 차원 이미지 센서 (라인 센서) 와 2 차원상 화소 배열의 2 차원 이미지 센서로 크게 분류되는데, 본 발명의 고체 촬상 소자는, 1 차원 이미지 센서인 것이 바람직하다. 촬상 소자로서는, CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서, CMD, 차지 인젝션 디바이스, 적외 이미지 센서 등을 예시할 수 있다. 1 차원 이미지 센서의 대표적인 길이는, 2∼15cm 이고, 바람직하게는 3∼10cm 이다.
리드 단자 (40) 대신에, 전극 패드에 금속 돌기를 형성하고, 절연성 필름과 도체 배선으로 이루어지는 배선기판이 상기 금속 패드를 통해 전기적으로 접속되 도록 해도 된다.
또, 1 차원 이미지 센서를 사용한 고체 촬상 장치는 팩스, 스캐너, 바코드 리더 등으로 이용할 수 있고, 2 차원 이미지 센서를 사용한 고체 촬상 장치는 텔레비전 카메라 등에 이용할 수 있다.
수지제 중공 케이스 (20) 는 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) (이하, 간단히 「바닥판」 이라고도 한다.) 와 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽 (24) (이하, 간단히 「측벽」 이라고도 한다.) 으로부터 일체로 형성되어 있다. 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 및 수지제 측벽 (24) 은, 모두 적당한 두께를 갖고 있다. 여기에서, 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 은 케이스 외부에 면하는 외저면 및 케이스 내측에 면하는 내저면 (23) 을 갖고 있다.
고체 촬상 소자 수납 케이스의 바닥판은, 중공부인 내저면 상에 직사각형의 금속제 아일랜드를 설치할 수 있는 것이면 된다. 따라서, 내저면의 금속제 아일랜드를 설치하는 면이 패임되어 있어도 된다. 게다가, 수지제 중공 케이스는, 케이스 외저면으로부터 수직으로 형성된 리브부를 가질 수도 있다.
또한, 「대략 직사각형」 이란, 정방형 및 직사각형의 형상 외에 거의 직사각형의 형상을 포함하는 뜻이다. 「거의 직사각형」 이란, 평행한 길이 변을 갖지만, 짧은 변이 직선상이어도 길이 변과 직교하지 않거나, 또한 짧은 변이 직선이 아닌 형상, 및 극히 세로 길이의 타원 등을 포함하는 뜻이다. 예를 들어, 수지제 중공 케이스의 바닥판은, 직사각형의 네 구석이 결여되어 있는 형상, 직사각형의 각이 둥글게 되어 있는 형상, 혹은 짧은 변이 직선상이 아닌, 반원상의 형상이어도 된다.
수지제 측벽 (24) 은 대략 직사각형의 수지제 바닥판의 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성되어 있다. 측벽은, 바닥판이 완전한 둘레 가장자리부가 아닌, 저면의 길이 변 및/또는 짧은 변이 다소 내측으로부터 수직으로 형성된 것이어도 된다. 또한, 「약 수직으로 형성된」 이란, 엄밀하게 수직으로 형성된 측벽 외에, 개구부를 향해서 다소 넓어져서 형성된 측벽도 포함하는 뜻이다. 「다소 넓어져 」란, 수직 방향으로부터 45°이내, 바람직하게는 30°이내의 경사를 갖는 것을 말한다. 또한, 측벽은, 상부 또는 하부를 향해서 두께를 늘리는 경사를 갖는 측벽, 단차나 패임을 갖는 측벽이어도 된다.
또한, 수지제 중공 케이스의 개구부 둘레 가장자리에는, 투명판 (26) 을 끼 워 넣기 위한 랜싱이나 단차를 형성할 수 있다.
직사각형의 금속제 아일랜드 (30) (이하, 간단히 「아일랜드」 라고도 한다.) 는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 의 내저면에 형성되고, 아일랜드 (30) 위에 고체 촬상 소자 (12) 가 고착된다.
고체 촬상 소자 (12) 는 접착제, 땜납 등으로 고착되어 있는 것이 바람직하고, 접착제로 고착되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 고체 촬상 소자는, 열전도율이 높은 접착제로 고착되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 열전도율이 1W/mK 이상인 것이 바람직하고, 3W/mK 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 절연성의 수지를 사용하여 고착되어 있는 것이 바람직하다.
게다가, 아일랜드 (30) 상에 고정된 고체 촬상 소자 (12) 는, 그 신호 전하를 케이스 외부에 전하는 리드 단자 (40) 와 접속된다. 도 2 를 참조하면, 아일랜드 (30) 상에 고착된 고체 촬상 소자 (12) 는, 본딩와이어 (42) 로 리드 단자 (40) 와 접속된다. 본딩와이어 (42) 는 알루미늄 또는 금 등의 금속으로 이루어지는 세선이다.
리드 단자 (40) 는, 고체 촬상 장치와 외부 회로를 전기적 및 기계적으로 접속한다. 리드 단자는 또한 고체 촬상 소자가 발생하는 열을 일부 열전도에 의해 수지제 중공 케이스 밖으로 방열하는 작용도 갖는다. 리드 단자 (40) 는 금속제이고, 금속제의 공지된 것을 사용할 수 있다. 금속으로서는 구리, 구리합금, 철합금을 예시할 수 있고, 구리나 철 58% 니켈 42% 의 합금인 42 앨로이 (alloy) 를 바람직하게 사용할 수 있다. 이들의 금속 (합금) 은 도금을 실시하 여 사용할 수 있고, 도금의 재질로서는, 금, 은, 니켈 및 땜납을 예시할 수 있다.
리드 단자 (40) 는 리드 프레임을 사용하고, 이 중공 케이스 성형시에 수지 조성물과 일체로 성형하고, 그 후 외곡이나 절단 등의 가공을 실시하여 리드 단자로 하는 것이 바람직하다. 또한, 리드 프레임이, 리드 단자 형성 부분 및 아일랜드 형성 부분이 일체로 된 구조를 갖는 것도 바람직한 1 실시 양태이다.
아일랜드 (30) 는 가로 길이 형상이고, 긴 방향의 치수가 짧은 방향의 치수의 10∼100 배인 것이 바람직하고, 15∼85 배인 것이 더욱 바람직하고, 25∼50 배인 것이 더욱 바람직하다.
아일랜드 (30) 는, 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출한 돌출부를 갖고 있고, 이 돌출부는 그 일부를 고체 촬상 소자 수납용 케이스에 매설되어 고정된 아일랜드 누름부 (34) 를 형성하고 있다. 또한, 고체 촬상 소자 수납용 케이스에 매설된 부분은, 아일랜드 누름 매설부 (36) 를 형성하고 있다.
아일랜드 (30) 는, 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출부를 갖고 있고, 돌출부는 수직한 방향 (짧은 방향) 으로 비스듬히 형성되어 있어도 되지만, 긴 방향에 수직으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 돌출부는 아일랜드로부터 양측으로 돌출해 있는 것이 바람직하고, 같은 위치로부터 수직하게 양측으로 돌출하고, 십자 형상으로 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 아일랜드 누름부 (34) 의 형상은 아일랜드의 휨을 억제할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 사행(蛇行)하는 형상으로 하는 것도 가능하지만, 동등한 폭의 띠 형상인 것이 바람직하다.
아일랜드 누름부 (34) 는, 아일랜드 (30) 로부터 십자 형상으로 형성되고, 동등한 폭의 띠 형상인 것이 가장 바람직하다. 즉, 십자가상에 형성되어 있는 것이 가장 바람직하다.
아일랜드 (30) 는, 아일랜드 누름부 (34) 를 가짐으로써, 짧은 방향으로부터도 고정된다. 이 결과, 아일랜드 (30) 의 휨을 억제할 수 있고, 고체 촬상 소자의 휨이나 변형을 저감할 수 있다. 게다가, 포커싱이 용이해지고, 고체 촬상 장치에 의해 얻어지는 이미지 품질이 향상한다.
또한, 아일랜드는 고체 촬상 소자가 발하는 열을 방열하는 역할도 갖고 있다. 아일랜드 누름부를 가짐으로써, 방열 면적이 증가하고, 방열 효율을 높일 수 있다. 이 결과, 고체 촬상 장치의 고속 동작이 가능해짐과 함께, 열에 의한 고체 촬상 소자의 오작동을 억제하여 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.
아일랜드가 50∼100mm 의 길이를 가질 때, 아일랜드 누름부는 10∼40mm 의 간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하고, 15∼30mm 의 간격으로 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
아일랜드 (30) 는, 평탄한 금속판에 의해 구성되어 적당한 두께를 갖는다. 아일랜드에 사용하는 금속은, 적당한 강도와 열전도율을 갖는 것이 바람직하고, 구리, 구리합금, 철합금 및 알루미늄 (알루미늄합금) 을 예시할 수 있다. 아일랜드용 금속으로서, 구리나 철 58% 니켈 42% 의 합금인 42 앨로이 및 알루미늄 (알루미늄합금) 을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들의 금속 (합금) 은 도금을 실시하여 사용할 수 있고, 도금의 재질로서는, 금, 은, 니켈 및 땜납을 예시할 수 있 다.
아일랜드 누름부 (34) 는, 아일랜드 (30) 와 같은 조성을 갖는 것이 바람직하고, 아일랜드 누름부 (34) 및 아일랜드 (30) 가 일체로 중공 케이스에 삽입설치되도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 아일랜드 누름부 (34), 아일랜드 (30), 리드 프레임이 일체로 중공 케이스에 삽입 설치되도록 형성하는 것도 바람직하다. 즉, 아일랜드 누름 형성 부분, 아일랜드 형성 부분 및 리드 단자 형성 부분이 일체로 된 리드 프레임을 금형 내에 삽입하고, 사출 성형 (인서트 성형) 한 후, 불필요 부분의 절제에 의해 리드 단자와 아일랜드 (30) 및 아일랜드 누름부 (34) 를 분리하는 것이 바람직하다.
한편, 인서트 성형시에, 미리 리드 단자와는 분리되어 있는 아일랜드 형성 부분 및 아일랜드 누름 형성 부분을 금형 내에 삽입할 수도 있다.
아일랜드 누름부 (34) 는 아일랜드 긴 방향의 2 곳 이상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
아일랜드 누름부가 복수 곳 형성됨으로써, 아일랜드의 휨이 더욱 효과적으로 억제되기 때문에 바람직하다.
본 발명에서, 아일랜드 (30) 가 1 곳 이상에 인접한 절결 (32) (도 4 참조) 을 갖고 있고, 또한 이 인접하는 절결이 서로 아일랜드가 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있는 것이 바람직하다.
절결을 아일랜드에 형성함으로써, 아일랜드의 팽창·수축을 절결부가 흡수하고, 결과적으로 아일랜드의 휨을 억제하는 효과가 향상되기 때문에 바람직하다. 게다가, 아일랜드가 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장된 절결을 교대로 형성함으로써, 수지제 케이스와 아일랜드의 선 팽창률 (수축률) 차의 완화·흡수의 밸런스가 향상되고, 변형 흡수가 효과적으로 실시되기 때문에 바람직하다. 이 결과, 아일랜드가 굴곡되는 경우가 없기 때문에 바람직하다.
도 4 는 아일랜드 (30) 가 절결 (32) 을 갖는 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지제 중공 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 바람직한 절결 형상의 일례를 나타내고 있다. 인접하는 절결 (32) 은 인접하는 2 개의 아일랜드 누름부 (34) 에 끼워지는 영역에 일 곳 이상 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 절결 (32) 을 설치함으로써, 아일랜드 누름에 의한 휨의 억제 및 절결에 의한 변형 흡수에 의해, 아일랜드 (30) 의 휨이 억제되기 때문에 바람직하다.
아일랜드 절결 (32) 은, 제거하는 폭이 극히 좁게 랜싱되어도 되지만, 랜싱의 폭이 명료하게 육안으로 볼 수 있는 것이 바람직하고, 아일랜드 폭의 1/2∼1/10 인 것이 바람직하고, 1/2∼1/5 인 것이 더욱 바람직하다.
절결 (32) 은 아일랜드 길이 둘레 가장자리로부터 거의 수직으로 형성하는 것이 바람직하고, 그 형상은 U 자형상, 사각형상을 예시할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
아일랜드 누름부 (34) 의 선단부가 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 의 외부로 돌출하고, 또한 방열 부재 및/ 또는 방열 회로에 접속되어 있는 것이 바람 직하다. 또, 「접속되어 있다」 란, 아일랜드 누름부 (34) 의 선단부가 고체촬상 소자 수납 케이스 (20) 의 외부로 돌출함으로써, 그 자신이 방열 부재를 형성하고 있는 것도 포함하는 뜻이다.
아일랜드 누름부 (34) 가 케이스 외부로 노출하고, 방열 부재 및/ 또는 방열 회로에 접속됨으로써, 특히 열 방산성이 우수한 고체 촬상 장치로 할 수 있고, 고체 촬상 장치에 의해 고속 동작이 가능해짐과 함께, 오작동이 감소하고, 품질 특성이 향상되기 때문에 바람직하다.
아일랜드 (30) 의 긴 방향의 양단부는, 중공 케이스에 고정되어 있는 것도 바람직하다.
또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 아일랜드의 긴 방향의 양단부 근방이, 중공 케이스에 고정되어 있지 않아도 된다.
양단부를 케이스에 고정하지 않으면, 아일랜드의 변형을 긴 방향의 양단부에서 흡수하고, 아일랜드의 휨을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 수지 및/ 또는 수지 조성물로 이루어지는 중공 구조를 갖고, 사출 성형법, 사출 압축 성형법, 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법 등에 의해 형성된다. 사용되는 수지로서는, 성형 가능한 열 경화성 수지 및 열가소성수지를 들 수 있고, 난연성, 전기 절연성, 강도·강성의 관점으로부터 선택하는 것이 바람직하다. 성형 사이클을 단축할 수 있고, 성형 코스트를 삭감할 수 있다는 관점으로부터는, 열가소성수지를 사용하고, 사출 성형법으로 이 케이스를 형성하는 것이 바람직하다.
열경화성 수지로서는, 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 디아릴프탈레이트수지, 에폭시수지, 폴리우레탄수지, 폴리이미드수지 및 불포화 폴리에스테르수지 등을 예시할 수 있고, 페놀수지, 에폭시수지가 바람직하게 사용된다. 또한 열가소성수지로서는 폴리스틸렌수지, 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 폴리에스테르수지, 폴리아미드수지, 폴리아세테이트수지, 폴리페닐렌에테르수지, 불소수지, 폴리페닐렌술피드수지, 폴리술폰수지, 폴리아릴레이트수지, 폴리에테르이미드수지, 폴리에테르술폰수지, 폴리에테르케톤수지, 액정성 폴리머, 폴리아미드수지, 폴리이미드수지 등을 예시 할 수 있고, 폴리에스테르수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌술피드수지, 액정성 폴리머가 바람직하게 사용되고, 유동성, 내열성, 강성이 우수하다는 관점으로부터는 액정성 폴리머가 가장 바람직하게 사용된다. 이들의 수지는 단독으로 사용해도 되고 폴리머 앨로이로서 복수를 동시에 사용해도 된다.
상기의 수지의 개요에 대해서는, 「고분자 대사전」 (마루젠 주식회사 발행, 1994 년 9 월 20 일) 및 이곳에 인용되는 문헌 등에 기재되어 있다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스를 형성하는 수지 조성물은 강도나 강성, 내열성의 향상, 치수 정밀도 향상, 선 팽창 계수 저하 등의 목적으로부터, 상기한 수지에 적어도 1 종의 충전제가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 충전제로서는, 유리섬유 (밀드유리파이버, 찹드유리파이버 등), 유리비드, 중공유리구, 유리분말, 운모, 탤크, 클레이, 실리카, 알루미나, 티탄산칼륨, 규회석, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산소다, 황산칼슘, 황산바륨, 아황산칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 규산칼슘, 규사, 규석, 석영, 산화티탄, 산화아연, 산화 철, 그라파이트, 몰리브덴, 석면, 실리카알루미나섬유, 알루미나섬유, 석고섬유, 탄소섬유, 카본블랙, 화이트카본, 규조토, 벤토나이트, 세리사이트, 시라스, 흑연 등의 무기필러, 티탄산칼륨위스커, 알루미나위스커, 붕산알루미늄위스커, 탄화규소위스커, 질화규소위스커 등의 금속위스커 또는 비금속위스커류 등을 예시할 수 있다.
(실시예 1)
액정성 폴리머 (스미토모 화학 (주) 제조 스미카스파 E6008B) 에 의해, 직사각형 바닥판의 둘레 가장자리에 측벽이 수직으로 형성됨과 함께 금속제 리드 단자가 삽입되고, 내저면에 폭 2mm, 길이 90mm 의 아일랜드가 설치된 중공 케이스를 인서트 성형법에 의해 일체 성형하였다.
또, 이 아일랜드 (30) 의 양단은, 중공 케이스에 삽입되어 고정되어 있다.
이 아일랜드 (30) 에는 아일랜드 (30) 로부터 십자 형상으로 형성된 폭 1mm 의 아일랜드 누름부 (34) 를 18mm 간격으로 4 곳 형성하고, 또한 도 4 에 나타내는 바와 같이 2 개의 아일랜드 누름부 (34) 사이에 있는 영역의 아일랜드 (30) 중앙에, 서로 아일랜드 (30) 가 대향하는 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장된 인접하는 2 개의 직사각형상의 절결 (32) 을 설치하였다. 절결은 폭이 0.5mm, 깊이가 1.5mm, 인접하는 2 개의 절결 간격이 0.5mm 로 하였다.
이 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 를 접착제로 고착하고, 본딩와이어에 의해 리드 단자와 접속하였다. 게다가 측벽 상단의 개구부를 투명판에 의해 자외선 경화성의 수지에 의해 봉착하여 고체 촬상 장치를 얻었다.
얻어진 고체 촬상 장치의 아일랜드 (30) 의 긴 방향의 양단을 맺는 직선을 기준으로 한 경우의 아일랜드 중앙부의 최대 휨량 (아일랜드 최대 휨량) 은 18㎛ 이었다.
(비교예 1)
실시예 1 에서, 아일랜드 누름부 (34) 및 아일랜드 (30) 상의 절결 (32) 을 형성하지 않은 것 외에는 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 고체 촬상 장치를 제조한 경우, 얻어지는 고체 촬상 장치의 아일랜드 (30) 의 최대 휨량은 50㎛ 이상으로 된다.
다음으로, 아일랜드 누름부 (36) 를 생략한 고체 촬상 장치에 대해 설명한다.
도 6 은, 본 발명의 고체 촬상 장치의 일례를 그 리드 단자 삽입부에서 절단한 단면 개략도이다.
고체 촬상 장치 (10) 는, 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽 (24) 으로부터 일체로 형성되어 투명판 (26) 에 의해 폐색된 수지제 중공 케이스 (20) 를 구비하고, 중공 케이스 (20) 의 내저면 (23) 상에 금속제 아일랜드 (30) 가 설치되고, 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 가 고착되어 있는 고체 촬상 장치이고, 아일랜드 (30) 가 4 이상의 종횡비를 갖는 직사각형상을 갖고, 아일랜드 (30) 가 1 곳 이상에 인접한 절결 (32) 을 갖고 있고, 또한,인접하는 절결 (32) 이 아일랜드 (30) 가 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있다.
대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 및 수지제 측벽 (24) 은 모두 필요한 기계적 강도를 구비하기 위해서 적당한 두께를 갖고 있다.
이상의 수지제 저판 형상과 수지제 측벽의 설치 각도를 임의로 조합하여 중공 케이스의 전체 형상으로 할 수 있다. 중공 케이스 (20) 는, 상기 기술한 전체 형상에 관계없이, 중공 케이스 (20) 의 내저면 (23) 에, 4 이상의 종횡비를 갖는 금속제 아일랜드 (30) 를 설치할 수 있는 영역을 갖는다.
아일랜드 (30) 상에 고착된 고체 촬상 소자 (12) 는, 판독한 신호 전하를 고체 촬상 장치 (10) 외부로 보내기 위한 리드 단자 (40) 와 접속된다. 도 6 에서, 고체 촬상 소자 (12) 는, 본딩와이어 (42) 에 의해 리드 단자 (40) 와 접속되어 있다. 본딩와이어 (42) 로서 알루미늄 또는 금 등의 금속으로 이루어지는 세선을 사용할 수 있다.
본딩와이어 등에 의한 전기적 배선을 실시한 후에, 중공 케이스 (20) 의 개구부를 투명판 (26) 으로 봉착하여 고체 촬상 장치가 얻어진다. 수지제 측벽에 의해 형성되는 틀체 개구부의 내측 둘레 가장자리에는, 투명판을 끼워 넣은 랜싱을 형성해도 된다. 본 발명에 사용하는 수지제 중공 케이스에는 금속제 리드 단자가 삽입 설치된다. 수지 측벽 개구부의 내측 둘레 가장자리에는, 투명판을 끼워 넣은 랜싱을 형성해도 된다. 고체 촬상 소자 (12) 의 설치와 배선이 종료된 후에, 중공 케이스 (20) 는 투명판 (26) 에 의해 폐색된다.
도 7은, 본 발명의 고체 촬상 장치에 사용할 수 있는 수지제 중공 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다.
아일랜드 (30) 는, 아일랜드 (30) 를 중공 케이스의 내저면에 고정시키기 위한 아일랜드 누름부를 갖고 있어도 되지만, 본예에서는, 아일랜드 누름부를 생략하고 있다.
금속제 아일랜드 (30) 는, 고체 촬상 소자 (12) 를 탑재하기 위한 평탄부이고, 단면 오목상의 수지제 중공 케이스 (20) 의 내저면 상에 이것에 접촉하도록 형성되어 있다. 아일랜드 (30) 의 양단은, 리드 단자 (40) 와 같이, 수지제 중공 케이스 (20) 내에 삽입 매설하여 고정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 기술한 바와 같이, 리드 단자 (40) 형성 부분 및 아일랜드 (30) 형성 부분이 일체로 된 금속제 리드 프레임을 사출 성형용의 금형 내에 삽입하고 나서 사출 성형 (인서트 성형) 을 실시한 후에, 금속제 리드 프레임의 불필요 부분을 절취함으로써 리드 단자 (40) 와 아일랜드 (30) 를 분리할 수 있다. 또한, 인서트 성형시에, 최초에 리드 단자 (40) 와는 분리되어 있는 아일랜드 (30) 형성 부분을 금형 내에 삽입할 수도 있다.
또, 수지제 중공 케이스 (20) 를 성형한 후에, 아일랜드 (30) 의 양단을 접착제 등에 의해 중공 케이스 (20) 의 내저면에 고착할 수도 있다.
아일랜드 (30) 는 수지제 중공 케이스 (20) 의 평탄한 내저면 (23) 상에 형성해도 되고, 내저면 (23) 으로부터 부분적으로 융기한 영역에 형성해도 되고, 또한, 내저면 (23) 보다 한 단계 낮게 패인 영역에 형성해도 된다
이 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 를 고착한다. 고착 수단에는 특별히 제한은 없고, 고체 촬상 소자를 접착제, 땜납 등으로 아일랜드 (30) 에 고착할 수 있고, 접착제로 고착하는 것이 바람직하고, 절연성의 접착제로 고착하는 것이 더욱 바람직하다. 고체 촬상 소자를 고착하기 위해 사용하는 접착제는, 열전도율이 높은 것도 바람직하고, 열전도율이 1W/mK 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3W/mK 이상인 것이 더욱 바람직하다.
특허문헌 1 (일본 공개특허공보 평6-163950호 공보) 에 기재된 연속 사행하는 형상의 아일랜드에 비교하면, 본 발명의 아일랜드는 더욱 넓은 면적의 금속 부분을 갖기 때문에, 고체 촬상 소자에서 발생하는 열을 금속제 아일랜드를 통해서 수지제 중공 케이스 밖으로 효율적으로 방열할 수 있는 이점을 갖는다.
아일랜드 (30) 는, 도 7 에 예시하도록, 상기 기술한 바와 같은 종횡비를 갖는 세로 길이의 직사각 형상을 갖고, 긴 방향의 가장자리의 1 곳 이상에 인접한 절결 (32) 을 갖고 있다. 이 인접하는 절결 (32) 은, 아일랜드 (30) 의 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있고, 이들은 교대로 형성되어 있다. 또한, 이 절결 (32) 은 아일랜드 (30) 의 긴 방향에 일정하게 형성되어있지는 않고, 인접하는 절결군을 복수 형성하는 경우에는, 일정한 거리를 두고 띄엄띄엄 형성하는 것이 바람직하다.
아일랜드 (30) 는, 인접하는 2 개 이상의 절결군을 긴 방향의 가장자리에 복수 갖는 것이 바람직하다. 인접하는 절결군은, 아일랜드가 대향하는 길이 변의 양측으로부터 교대로 형성되어 있다. 하나의 절결군에는, 짝수개의 절결을 형성하는 것이 바람직하고, 바꿔 말하면, 대향하는 길이 변의 양측으로부터 동수 형성하는 것이 바람직하고, 합계 2 개 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 대향하는 길이 변의 양측에 형성되어 있는 절결의 수를 동수로 함으로써, 수지제 중공 케이스와 금속제 아일랜드의 선 팽창률 (수축률) 차를 밸런스 있게 완화·흡수할 수 있어 온도 변화에 의한 아일랜드의 굴곡을 방지할 수 있다.
절결 (32) 의 형상은, 여러 가지의 형상과 크기를 채용할 수 있다. 절결은 아일랜드 길이 변의 측 가장자리로부터 거의 직각으로 형성하는 것이 바람직하고, 그 형상은, 삼각형상, U 자형상, 사각형상을 예시할 수 있고, U 자형상 및 사각형상이 바람직하고, 사각형상이 더욱 바람직하다.
도 8 에 사각형상의 절결의 일례를 모식적으로 나타낸다. 도 8 의 사각형상 절결에서, 바람직하게는, 절결의 최대 깊이 a 가 아일랜드 (30) 의 폭 d 에 대해 2 분의 1 이상의 깊이를 갖는 것이 바람직하고, 1/2∼3/4 인 것이 더욱 바람직하다. 최대깊이 a 가 상기의 범위에 설정됨으로써, 아일랜드 (30) 의 기계적 강도를 유지하면서, 수지제 케이스와 금속제 아일랜드의 선팽창률 (수축률) 의 차를 충분히 완화·흡수하여, 아일랜드 (30) 가 볼록형상으로 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 절결의 형상이 사각형이고, 또한, 이 절결의 폭 b 가 아일랜드폭 d 의 2 분의 1 이하인 것이 바람직하고, 1/2∼1/5 인 것이 더욱 바람직하다. 절결의 폭 b 를 상기와 같이 설정함으로써, 아일랜드의 절결 설치 부분의 기계적강도를 유지하면서 수지제 케이스와 금속제 아일랜드의 선팽창률 (수축률) 의 차를 충분히 흡수하여 아일랜드 (30) 의 휨을 방지할 수 있다.
아일랜드 (30) 의 사각형 절결이, 도 9 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 절결의 폭이 절결의 깊이 방향으로 넓게 되어있는 것도 더욱 바람직하다. 즉, 도 9 에서, b'>b 이다. 반대로 절결 (32) 의 폭이 절결 (32) 의 깊이 방향으로 좁게 되어 있는 사각형 절결도 사용할 수 있다.
절결 (32) 이 상기의 최대 깊이를 갖고, 또한, 인접하는 절결 (32) 사이에 있는 부분의 폭 c 가 아일랜드의 폭 d 의 2 분의 1 이하인 것이 바람직하고, 1/4∼1/2 인 것이 더욱 바람직하다. 절결 간격 c 를 상기의 범위로 함으로써, 수지제 케이스와 금속제 아일랜드의 선팽창률 (수축률) 의 차를 충분히 흡수하여 아일랜드의 휨을 방지하고, 또한,절결을 설치한 부분의 기계적 강도를 유지하고, 아일랜드의 굴곡 변형을 방지할 수 있다.
아일랜드 (30) 의 절결 (32) 의 수가 많고, 절결 (32) 의 총면적이 크면 수지제 중공 케이스의 열팽창·열수축을 완화하기 위해서는 유효하지만, 아일랜드 (30) 의 금속 부분의 면적이 작아지기 때문에 열 방산면에서는 불리하다.
절결 (32) 의 총면적이 절결이 없는 아일랜드 면적의 20% 이하인 것이 바람직하고, 1∼10% 인 것이 더욱 바람직하다. 이 면적이면 수지제 중공 케이스의 온도 변화에 의한 열팽창·열수축을 억지할 수 있고, 또한 고체 촬상 장치로부터의 열 방산에도 지장을 주지 않는다.
절결 구조 대신에, 절결되는 폭이 매우 좁은 랜싱으로 할 수도 있지만, 절결 구조의 기술적 효과에는 일반적으로 못 미친다.
인접하는 절결군은, 복수 형성하는 것이 바람직하고, 도 7 에는, 일 실시 양태로서 아일랜드의 중앙부에 가까이 하여 4 쌍의 인접한 절결군을 형성한 예를 나 타내고 있다. 인접한 절결군은, 아일랜드 긴 방향에 거의 동등 간격으로 형성하는 것이 바람직하다.
(실시예 2)
액정성 폴리머 (스미토모 화학 (주) 제조 스미카스파 E6008B) 에 의해, 직사각형 바닥판의 둘레 가장자리에 측벽이 수직으로 형성됨과 함께 금속제 리드 단자가 삽입된 중공 케이스를 인서트 성형법에 의해 일체 성형하였다. 이 중공 케이스의 내저면에 종횡비가 45 의 금도금한 구리제 아일랜드를 설치하였다. 아일랜드에는 미리 도 7 에 나타내는 바와 같이 아일랜드 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 상호 랜싱한 쌍의 사각형상의 절결을 거의 일정한 간격을 두고 4 곳에 형성해 놓았다. 이 아일랜드 상에 폭이 1.0mm 의 고체 촬상 소자를 접착제로 고착하고, 본딩와이어에 의해 리드 단자와 접속하였다. 측벽 상단의 개구부를 투명판에 의해 자외선 경화성의 수지에 의해 봉착하여 고체 촬상 장치가 얻어졌다.
(실시예 3)
실시예 2 에서, 인접하는 2 개의 절결을 도 8 에 나타내는 바와 같은 직사각형으로 한 고체 촬상 장치를 제조하였다. 아일랜드 전체 길이=90mm, a=1.5mm, b=0.5mm, c=0.5mm, d=2.0mm 이었다. 절결의 총면적은 6mm2 이고, 아일랜드 면적의 3.3% 에 상당하였다.
아일랜드 양단을 묶는 직선을 기준으로 한 경우의 아일랜드 중앙부의 최대 휨량 (아일랜드 최대 휨량) 은 38㎛ 였다.
고체 촬상 장치를 전기회로에 접속하여 촬상 소자에 통전하고, 통전 개시 10분 후에 촬상 소자의 발열부의 온도 상승을 서모 그래프에 의해 관찰한 바, 발열부 표면의 최고 온도는 45℃ 였다.
(실시예 4)
실시예 3 에서, 인접하는 2 개의 절결을 도 9 에 나타내는 바와 같은 깊게 넓어진 직사각형 (b'=1.0mm) 으로 한 고체 촬상 소자로 함으로써, 동등 정도 이상으로 휨이 억제되고, 또한 발열부 표면의 온도도 낮게 억제된다.
또, 상기 기술한 예에서는 절결 (32) 의 형상에 관하여 절결 (32) 의 최대 깊이가 아일랜드 (30) 의 폭에 대해 3 분의 2 이상의 깊이를 갖고, 또한, 인접하는 절결 사이에 있는 부분의 폭이 아일랜드의 폭의 3 분의 1 이하이다. 절결 (32) 의 형상이 사각형이고, 또한 절결 (32) 의 폭이 아일랜드의 폭의 2 분의 1 이하이다. 절결 (32) 의 형상이 사각형이고, 또한,절결 (32) 의 폭이 절결 (32) 의 깊이 방향에 대하여 넓어지고 있다.
(실시예 A)
아일랜드 (30) 를 설치하지 않는 것 외에는 실시예 3 과 완전히 동일하게 하여 고체 촬상 장치를 제조하였다.
서모 그래프에 의한 발열부 표면 온도를 관찰하면 최고 온도가 60℃ 였다.
(참고예)
바닥판 및 측면이 세라믹 (알루미나) 으로 이루어지는 중공 케이스를 사용하고, 금속제 아일랜드를 설치하지 않고, 실시예 3 과 동일하게 하여 고체 촬상 장치 를 제조하였다.
서모 그래프에 의한 발열부 표면 온도를 관찰하면, 최고 온도는 43℃ 였다.
또한, 절결 (32) 의 총면적이, 아일랜드 (30) 의 면적의 20% 이하이고, 아일랜드 (30) 의 폭이 고체 촬상 소자의 1.5 배 이상이다.
다음으로, 분할형의 금속제 아일랜드에 대해 설명한다.
도 10 은 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 11 은, 고체 촬상 장치의 1 실시양태를 리드 단자의 삽입 설치부로 절단한 단면 개략도 (XI-XI 화살표 단면도) 이다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽 (24) 으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판 (26) 에 의해 폐색 가능한 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스이고, 케이스 (20) 가 긴 방향으로 분할된 금속제 아일랜드 (30) 를 갖는다.
또한, 고체 촬상 장치 (10) 는, 대략 직사각형의 수지제 저판 (22) 과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽 (24) 으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판 (26) 에 의해 폐색된 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 를 갖고, 케이스 (20) 의 내저면 (23) 상에 직사각형의 금속제 아일랜드 (30) 가 설치되고, 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 가 고착되어 있는 고체 촬상 장치이고, 아일랜드 (30) 가 긴 방향으로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
고체 촬상 장치 (10) 에서, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 는 수지 또는 수지 조성물로 이루어지는 중공 구조의 것이고, 케이스 개구부는 투명판 (26) 에 의해 폐색되어 있다. 고체 촬상 소자 (12) 는 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 내에 형성되고, 투명판 (26) 을 통해서 입사하는 외부광을 수광한다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스는 (20) 수지제이고, 수지 또는 수지를 주성분으로 하여 필요에 따라 각종 충전재를 함유하는 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 것이다. 또, 수지 및 충진제의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
내저면 (23) 의 금속제 아일랜드 (30) 를 설치하는 면이 패임되어 있어도 된다. 게다가, 고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 케이스 외저면으로부터 수직으로 형성된 리브부를 가질 수도 있다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 는, 그 긴 방향의 치수가 짧은 방향의 4∼20 배의 치수를 갖는 것이 바람직하고, 4∼15 배의 치수인 것이 더욱 바람직하다.
직사각형의 금속제 아일랜드 (30) 는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 의 내저면에 형성되고, 아일랜드 (30) 위에 고체 촬상 소자 (12) 가 고착된다.
고체 촬상 소자는 접착제, 땜납 등으로 고정되어 있는 것이 바람직하고, 접착제로 고착되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 고체 촬상 소자는, 열전도율의 높은 접착제로 고착되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 열전도율이 1W/mK 이상인 것이 바람직하고, 3W/mK 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 절연성의 수지를 사용하여 고착되어 있는 것이 바람직하다.
게다가, 아일랜드 (30) 상에 고착된 고체 촬상 소자 (12) 는, 그 신호 전하를 케이스 외부에 전하는 리드 단자 (40) 와 전기적으로 접속된다. 도면을 참 조하면, 아일랜드 (30) 상에 고정된 고체 촬상 소자 (12) 는, 본딩와이어 (42) 에 의해 리드 단자 (40) 와 접속된다. 본딩와이어는 알루미늄 또는 금 등의 금속으로 이루어지는 세선이다.
리드 단자 (40) 는 금속제이고, 상기 기술한 것을 사용할 수 있다.
아일랜드 (30) 는 긴 방향으로 분할되어 있고, 2 개 이상으로 분할되어 있으면 분할 수는 상관없지만, 2 개로 분할되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 분할된 아일랜드끼리는, 서로 적당한 간격을 갖는 것이 바람직하다.
아일랜드 (30) 가 긴 방향으로 분할되어 있음으로써, 열팽창·열수축에 따르는 아일랜드 (30) 의 변형을 흡수하고, 휨을 억제할 수 있다.
다만, 분할된 아일랜드 (30) 끼리의 간격이 지나치게 넓은 경우에는 아일랜드 (30) 상에 고착되는 고체 촬상 소자 아일랜드를 형성하는 금속과 케이스를 형성하는 수지 조성물의 선팽창률의 차가 원인으로 되어 열 팽창이나 열수축시에 고체 촬상 소자에 휨이 생기는 등의 문제를 발생할 우려가 있다.
분할된 아일랜드 (30) 끼리는 아일랜드폭의 1∼30 배의 간격을 갖고 있는 것이 바람직하고, 10∼30 배의 간격을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다. 아일랜드끼리의 간격을 상기 범위 내로 함으로써, 아일랜드의 휨을 억제하고, 또한, 선팽창률의 차에 의한 고체 촬상 소자의 휨을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
아일랜드 (30) 는, 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출한 돌출부를 갖고 있고, 이 돌출부는 그 일부를 고체 촬상 소자 수납용 케이스에 매설되어 고정된 아일랜드 누름부 (34) 를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 고체 촬상 소자 수납용 케이스에 매설된 부분은, 아일랜드 누름 매설부 (36) 를 형성하고 있다.
아일랜드 (30) 는, 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출부를 갖고 있고, 돌출부는 수직한 방향 (짧은 방향) 에 비스듬히 형성되어 있어도 되지만, 긴 방향에 수직으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 돌출부는 아일랜드로부터 양측으로 돌출해 있는 것이 바람직하고, 같은 위치로부터 수직으로 양측에 돌출해 있는 것이 바람직하다. 아일랜드 누름부를 1 개 또는 복수 가질 수 있지만, 아일랜드 (30) 가 분할되어 있는 아일랜드 말단에 아일랜드 누름부 (34) 를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 아일랜드 누름부 (34) 의 형상은 아일랜드의 휨을 억제할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 사행하는 형상으로 하는 것도 가능하지만, 동등한 폭의 띠 형상인 것이 바람직하다.
아일랜드 누름부 (34) 는, 아일랜드가 분할되어 있는 아일랜드 말단으로부터 T 자 형상으로 형성되고, 동등한 폭의 띠 형상인 것이 가장 바람직하다.
아일랜드 (30) 는, 아일랜드 누름부 (34) 를 가짐으로써, 짧은 방향으로부터도 고정된다. 이 결과, 아일랜드 (30) 의 휨을 억제할 수 있고, 고체 촬상 소자 (12) 의 휨이나 변형을 저감할 수 있다. 게다가, 포커싱이 용이해지고, 고체 촬상 장치에 의해 얻어지는 이미지 품질이 향상한다.
또한, 아일랜드 (30) 는 고체 촬상 소자가 발하는 열을 방열하는 역할도 갖고 있다. 아일랜드 누름부를 가짐으로써, 방열 면적이 증가하고, 방열 효율을 높일 수 있다. 이 결과, 고체 촬상 장치의 고속 동작이 가능해짐과 함께, 열에 의한 고체 촬상 소자의 오작동을 억제하고, 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.
아일랜드 (30) 는, 평탄한 금속판에 의해 구성되어 적당한 두께를 갖는다. 아일랜드 (30) 에 사용하는 금속은, 적당한 강도와 열전도율을 갖는 것이 바람직하고, 상기 기술한 재료를 사용할 수 있다.
아일랜드 누름부 (34) 는, 아일랜드와 같은 조성을 갖는 것이 바람직하고, 아일랜드 누름부 및 아일랜드가 일체로 고체 촬상 소자 수납용 케이스에 삽입되도록 형성하는 것이 바람직하다.
아일랜드 누름부 (34) 는 아일랜드 긴 방향의 2 곳 이상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
아일랜드 누름부 (34) 가 복수곳 형성됨으로써, 아일랜드의 휨이 더욱 효과적으로 억제되기 때문에 바람직하다.
아일랜드 긴 방향의 측 가장자리의 1 곳 이상에 인접한 절결을 형성하는 것도 바람직하다. 이 인접하는 절결은, 아일랜드가 대향하는 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 교대로 형성되어 있다. 또한, 이 절결은 아일랜드의 긴 방향으로 일정하게 형성되어 있지는 않고, 인접하는 절결군을 복수 형성하는 경우에는, 일정한 거리를 두고 띄엄띄엄 형성하는 것이 바람직하다.
절결을 아일랜드 (30) 에 형성함으로써, 아일랜드 (30) 의 팽창·수축을 절결부가 흡수하고, 결과적으로 아일랜드 (30) 의 휨을 억제하는 효과가 향상되기 때문에 바람직하다. 게다가, 아일랜드 (30) 가 대향하는 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장된 절결을 형성함으로써, 수지제 케이스 (20) 와 아일랜드 (30) 의 선 팽창률 (수축률) 차의 완화·흡수의 밸런스가 향상되고, 변형 흡수가 효과적으로 실시되기 때문에 바람직하다.
아일랜드 절결은, 제거하는 폭이 매우 작게 랜싱되어도 되지만, 잘라 넣는 폭이 명료하게 육안으로 볼 수 있는 것이 바람직하고, 아일랜드 폭의 1/2∼1/10 인 것이 바람직하다. 1/2∼1/5 인 것이 더욱 바람직하다.
절결 아일랜드 길이 변 둘레 가장자리로부터 거의 수직으로 형성하는 것이 바람직하고, 그 형상은 U 자형상, 사각형상을 예시할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스는, 수지 및/ 또는 수지 조성물로 이루어지는 중공 구조를 갖는다. 사용되는 수지로서는, 성형 가능한 열 경화성 수지 및 열가소성 수지를 들 수 있고, 난연성, 전기 절연성, 강도·강성의 관점으로부터 선택하는 것이 바람직하다. 열 경화성 수지로서는, 상기 기술한 바와 같다. 또한, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 를 형성하는 수지 조성물은, 강도나 강성, 내열성의 향상, 치수 정밀도 향상, 선 팽창 계수 저하 등의 목적으로부터, 상기한 수지에 각종의 충전제가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 충전제는 상기 기술한 바와 같다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스의 형성법은, 사출 성형법, 사출 압축 성형법, 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법 등에 의해 형성된다. 성형 사이클을 단축할 수 있고, 성형 비용을 삭감할 수 있다는 관점으로부터는, 사출 성형법으로 이 케이스를 형성하는 것이 바람직하다. 게다가, 열가소성 수지를 사용하고, 사출 성형 법으로 이 케이스를 형성하는 것이 바람직하다. 사출 성형법은 연속 생산이 가능하고, 또한, 트랜스퍼 성형법에 필요해지는 부형을 위한 장치·시간을 생략할 수 있기 때문에 바람직하다.
이하, 사출 성형법에 대해서 상세히 기술한다.
사출 성형법에 사용하는 사출 성형기는 스크류 인라인식, 플런저식, 스크류 플런저식 등 특별히 한정되지 않지만, 온도 컨트롤의 용이함, 용융의 균일화 등의 점으로부터 스크류 인라인식이 바람직하다.
사출 성형에서는, 수지 또는 수지 조성물은 사출 성형기 내에 분말상, 과립상 등으로 공급되고, 실린더 내에서 용융 상태를 유지한 채로 스크류에 의해 금형으로 사출된다. 그 후, 금형 내에서 수지 또는 수지 조성물을 냉각하여 고화시키고, 금형을 열어 얻어진 성형품을 꺼낸다.
사출 성형법을 사용하는 경우, 사출 성형시의 게이트가 이 케이스의 짧은 방향의 편측 측벽면 내 또는 케이스 저면의 긴 방향 단부에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 게이트를 짧은 방향의 편측 측벽면 내 또는 케이스 저면의 긴 방향 단부에 형성함으로써, 긴 방향의 측벽에 대해 평행 방향으로 수지가 밸런스 있게 유동함으로써, 성형된 케이스의 측벽 및 바닥판의 각부의 선팽창률이 균등하게 되고, 가열·냉각시의 열변형에 따르는 휨의 발생을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
여기에서 「긴 방향」 이란, 직사각형의 길이 변 방향의 것을 말하고, 「짧은 방향」 이란, 직사각형의 짧은 변 방향의 것을 말한다.
사출 성형의 중에서도, 인서트 성형을 사용하여 고체 촬상 소자 수납용 케이 스를 제조하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 제조 방법은, 금속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 공정, 및 이 금형의 캐비티부에 수지를 주입·고화하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
리드 단자는, 리드 프레임을 사용하고, 케이스 성형시에 수지 또는 수지 조성물과 일체로 성형하고, 그 후 굽힘이나 절단 등의 가공을 실시하여 리드 단자로 하는 것이 바람직하다.
또한, 아일랜드 누름부, 아일랜드, 리드 프레임이 일체로 케이스에 삽입되 도록 형성하는 것도 바람직하다. 즉, 아일랜드 누름 형성부, 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부가 일체로 된 리드 프레임을 금형 내에 삽입하고, 사출 성형 (인서트 성형) 한 후, 불필요 부분의 절제에 의해 리드 단자와 아일랜드 및 아일랜드 누름부를 분리하는 것이 바람직하다.
한편, 인서트 성형시에, 미리 리드 단자와는 분리되어 있는 아일랜드 형성 부분 및 아일랜드 누름부 형성부를 금형 내에 삽입할 수도 있다.
긴 방향으로 아일랜드가 분할된 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 얻기에는, 금형 내에 삽입하는 금속제 리드 프레임을 1 장으로 할 수도 있지만, 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖고, 미리 분할된 2 장 이상의 금속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 것이 바람직하다.
2 장 이상의 금속제 리드 프레임을 삽입함으로써, 1 장당 금속판의 사이즈를 작게 할 수 있다. 그 결과, 정밀도 있게 리드 프레임을 가공할 수 있기 때문에 바람직하다. 특히, 리드 프레임의 아일랜드 형성부에 휨이 생기기 어렵기 때문 에 바람직하다.
도 12 는, 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 미리 분할된 금속제 리드 프레임의 일례를 나타내는 평면도이다.
금속제 리드 프레임 (50) 은, 아일랜드 형성부 (52) 및 리드 단자 형성부 (54) 를 갖는다. 도 12 에 예시한 리드 프레임 2 장을 금형에 삽입하고, 금형을 클램핑하고, 캐비티부인 케이스 형성부 (60) 에 수지를 주입·고화함으로써, 긴 방향으로 아일랜드가 분할된 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 얻을 수 있다. 또한, 리드 프레임은 아일랜드 누름부 형성부 (55) 를 갖고 있고, 얻어진 고체 촬상 소자 수납용 케이스는 아일랜드 누름부를 갖는다.
본 발명에서는 특히, 인서트 성형을 후프 성형으로 실시하는 것도 바람직하다.
즉, 이 금속제 리드 프레임이 각각 독립된 후프재로서 형성되고, 이 삽입하는 공정이, 2 장 이상의 후프재를 후프 이송 장치에 의해서 동일의 금형 내에 삽입하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
후프 성형에 의해, 연속적이고 효율적으로 케이스 및 고체 촬상 장치를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 게다가, 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖는 금속 리드 프레임을 2 장 이상 일체로 금형 내에 삽입함으로써, 분할된 아일랜드가 형성되고, 이에 의해, 아일랜드의 팽창·수축을 흡수할 수 있기 때문에 바람직하다.
후프 성형에 대해, 이하에 상세히 기술한다.
후프 성형은, 일반적으로, 클램핑, 사출·보압·냉각, 형 오픈, 후프재를 금형으로부터 이송하고 순송(順送)이라는 사이클로 실시되고 있다. 후프 성형이란, 리드 프레임을 사출 성형 금형에 인서트로서 고정하고, 수지 또는 수지 조성물을 사출 성형에 의해 금형 내에 주입하고, 경화시킨 후, 이 리드 프레임을 소정 길이만큼 이송하고 다시 인서트로서 고정하여, 리드 프레임의 상기 성형된 부분에 이어지는 비성형부에서 다음의 사출 성형을 실시하는 성형법이다.
도 13 은, 본 발명의 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조에 사용하는 후프재로 이루어지는 금속제 리드 프레임의 일례를 나타내는 평면도이다.
금속제 리드 프레임 (50) 은, 아일랜드 형성부 (52) 및 리드 단자 형성부 (54) 를 갖는다. 또한, 리드 프레임 (50) 은, 아일랜드 누름부 형성부 (55) 를 갖고 있다. 금속제 리드 프레임 (50) 은 미리 분할된 제 1 후프재 및 제 2 후프재로 이루어진다. 또, 후프재는 금형에 2 개 이상 삽입되는 것이 바람직하고, 2∼4 개 삽입되는 것이 더욱 바람직하고, 2 개 삽입되는 것이 더욱 바람직하다.
후프재의 띠 형상체 (58) 에는, 이송 구멍 (56) 이 형성되어 있다. 이송 구멍을 사용함으로써, 후프재를 권취 혹은 순송하여 이송할 수 있다.
금속제 리드 프레임의 케이스 형성부를 금형에 삽입한 후, 금형을 클램핑하고, 금형의 캐비티부에 게이트로부터 수지 또는 수지 조성물을 주입 (사출) 한다. 보압·냉각하여 수지 또는 수지 조성물을 고화한 후, 연다. 리드 프레임을 소정 길이만큼 이송한 후, 새롭게 소정 위치에서 금형을 클램핑한다. 이것을 차 례로 반복함으로써 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 제조할 수 있다. 또한, 금형을 연후에는, 리드 프레임에 굽힘이나 절단 등의 가공을 실시하는 것이 바람직하다.
후프재는, 금속제 아일랜드가 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 긴 방향으로 분할되도록 배치한다. 따라서, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 띠 형상체가 케이스의 짧은 방향이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 리드 프레임의 제작 방법은 특별히 한정되지 않고, 어느 방법에 의해서도 제작할 수 있고, 구체적으로는 금속판을 프레스에 의한 펀칭 가공 (간단히 「프레스 가공」 이라고도 한다.) 하여 리드 프레임을 제작하는 방법이나, 에칭에 의해 제작하는 방법을 들 수 있다.
이들 중에서도, 프레스에 의한 펀칭 가공에 의해 리드 프레임을 제작하는 것이 바람직하다. 저가로 대량 생산에 적합하기 때문에 바람직하다.
프레스 가공에 의해 리드 프레임을 제작하는 경우, 리드 프레임의 아일랜드 긴 방향의 길이는, 100mm 이하인 것이 바람직하고, 70mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위 내이면, 프레스 가공시에 아일랜드나 리드 단자에 변형이나 휨을 발생시키지 않기 때문에 바람직하다. 또한, 치수 정밀도가 향상되기 때문에 바람직하다.
여기에서, 도 12 및 도 13 에 리드 프레임의 아일랜드 긴 방향의 길이 (70) 가 나타나 있다. 리드 프레임의 아일랜드 긴 방향의 길이란, 리드 프레임이 삽입되어 형성되는 케이스의 긴 방향의 리드 프레임 길이를 말한다.
고체 촬상 장치는, 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖고, 미리 분할된 2 장 이상의 금속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 공정, 이 금형의 캐비티부에 수지를 주입·고화하고, 수지제의 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 제조하는 공정, 이 아일랜드 상에 고체 촬상 소자를 고착시키는 공정, 이 고체 촬상 소자와 리드 프레임을 전기적으로 접속하는 공정, 및 이 케이스의 상부 개구부를 투명판으로 밀봉하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
(실시예 5)
액정성 폴리머 (스미토모 화학 (주) 제조, 스미카스파 E6008B) 를 사용하고, 인서트 금속에 도 12 에 나타나는 구조를 갖는 금 도금된 구리제의 리드 프레임을 사용하고, 도 10 에 나타나는 긴 방향으로 분할된 아일랜드 (아일랜드 긴 방향의 길이 51mm) 를 내저면 상에 갖는 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (길이 대략 100mm×안의 길이 9mm×높이 4mm, 두께 대략 2mm) 를 얻었다.
그 케이스의 내저면 치수는 5mm×90mm 이고, 분할된 아일랜드는 각각 길이 36mm×폭 2mm 이었다. 또한 분할된 아일랜드는 도 10 에 나타나는 바와 같이 각각의 편말단은 수지제 케이스에 매설되어 고정되고 있고, 이미 일방의 말단은 폭 1mm 의 아일랜드 누름부가 T 자형으로 되도록 형성된다.
얻어진 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 이 아일랜드 상에 고체 촬상 소자를 접착제에 의해 고정하고, 본딩와이어에 의해 리드 단자와 접속한다. 게다가 측벽 상단의 개구부를 투명판에 의해 자외선 경화성의 수지에 의해 봉착하여 고체 촬상 장치를 얻었다.
얻어진 고체 촬상 장치에 대해서, 고체 촬상 소자를 재치하는 아일랜드부의 평탄도를 평가하기 때문에, 분할된 아일랜드가 각각 수지제 케이스에 매설되어 있는 한쪽 말단의 상면을 맺는 면을 기준면으로 한 경우의 수지제 케이스 내저면 상에 설치되어 있는 아일랜드 상면의 기준면으로부터의 어긋남 (휨) 을 측정한 바, 아일랜드 상면의 기준면으로부터의 어긋남은 ±10㎛ 미만이었다.
(실시예 B)
긴 방향으로 분할되어 있지 않은 금속제의 아일랜드 (아일랜드 긴 방향의 길이 120mm) 를 사용한 것 외에는 실시예와 동일하게 하여 고체 촬상 소자 수납용 케이스 및 고체 촬상 장치를 얻었다. 아일랜드는 폭 2mm×길이 90mm 이고, 양단이 수지제 케이스에 매설되어 고정되어 있고, 또한 아일랜드 누름부는 형성되어 있지 않았다.
실시예와 동일하게 하여 아일랜드부의 평탄도를 평가한 바, 아일랜드는 볼록상에 휨을 발생하고 있고, 아일랜드 상면의 기준면으로부터의 어긋남은 +50㎛ 이상이었다.
이하, 상기 기술한 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 구비한 고체 촬상 장치의 구체적인 구성에 대해 설명한다.
도 14 는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 구비한 고체 촬상 장치의 상세한 분해 사시도이다.
상기 기술한 바와 같이, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 는, 고체 촬상 소자 (12) 가 내부에 배치되어야 하는 수납용 오목부 DP 를 갖고, 긴 방향 X 의 치 수가 폭 방향의 치수의 3 배 이상의 수지제의 케이스 본체 (중공 케이스) (100) 와, 수납용 오목부 DP 의 내부로부터 케이스 본체 (100) 의 긴 방향 X 에 평행한 측벽 (24) 을 통해 외부로 연장된 복수의 리드 단자 (40) 를 구비하고 있다.
이 고체 촬상 장치는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 와, 수납용 오목부 DP 내에 형성된 고체 촬상 소자 (12) 와, 수납용 오목부 DP 의 개구를 막는 투명판 (26) 을 구비하고 있다. 케이스 본체의 긴 방향과 짧은 방향의 애스펙트비는 높고, 3 이상이다. 애스펙트비의 높은 케이스 본체 (100) 의 재료로서 액정 폴리머를 사용하면, 긴 방향에 갖추어진 고분자의 배향 상태를 얻을 수 있고, 내열성, 강도 특성, 저열 팽창성이 우수한 것으로 된다. 또한, 상기 기술한 바와 같이, 바람직하게는 수지 내에 무기 재료로 이루어지는 필러를 함유한다. 즉, 무기 재료로 이루어지는 필러가 수지 내에 함유됨으로써, 추가로 강성을 높일 수 있다. 액정 폴리머와 무기 재료 필러 조합에 의해 상승적인 고강성을 갖는 케이스를 구성할 수 있다. 필러는, 복수의 섬유 형상체 또는 바늘 형상체로 이루어지고, 개개의 섬유 형상체 또는 바늘 형상체의 애스펙트 5 이상이다.
또한, 고체 촬상 소자 (12) 의 애스펙트비도 3 이상이다. 고체 촬상 소자 (12) 는, 1 차원 CCD (라인 센서) 이다. 애스펙트비의 높은 고체 촬상 소자 (12) 는 휘기 쉽기 때문에, 본 발명은, 이와 같은 고체 촬상 소자 (12) 를 사용하는 경우에 특히 효과적이다. 또, 고체 촬상 소자 (12) 는, 아일랜드 (30) 의 긴 방향 양단부만으로 아일랜드 (30) 에 고정하는 것으로 해도 된다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 의 긴 방향 양단부에는, 각각 보강부 (105) 가 형성되어 있다. 보강부 (105) 는, 측벽 (24) 과 일체적으로 형성되어 있고, 케이스 본체 (100) 의 긴 방향 양단으로부터, 긴 방향 X 를 따라서 바깥쪽으로 돌출해 있다. 보강부 (105) 의 XY 단면은 케이스 본체 (100) 의 양단부와 함께 대략 U 자 형을 구성하고 있다. 보강부 (105) 는, 측벽 (24) 에 수직한 방향의 휨이나 변형을 억제하고 있다. 보강부 (105) 의 내측의 공간 내에는, 리드 프레임의 일부가 노출되어 있다.
케이스 본체 (100) 의 측벽 (24) 은, 폭 방향 Y 를 깊이 방향으로 하고, 긴 방향 X 를 따라 연장된 복수의 오목부 (중량 경감부 : 오목 홈) (104) 를 갖고 있다. 이에 의해, 수지 성형시의 수지의 흐름을 균일화하고, 또한 경량화를 실시 할 수 있다.
도 15 는, 슬릿 (절결) (32) 을 갖는 아일랜드 (30) 를 구비한 고체 촬상 소자 수납용 케이스 중앙부의 경사도이다.
케이스 본체 (100) 에는, 케이스 본체 (100) 의 저판 (22) 의 긴 방향 X 를 따라서 저판 (22) 과 일체적으로 형성된 한 쌍의 수지제 리브 (103) 가 형성되어 있다. 한 쌍의 리브 (103) 에 의해, 이들 사이에 오목 홈 LGR 이 형성되어 있다. 케이스 본체 (100) 는, 변형이 생기기 쉬운 애스펙트비가 높은 것이고, 또한 수지로 이루어짐에도 불구하고, 이 장치에서는 긴 방향 X 가 연장된 리브 (103) 를 가짐으로써, 케이스 본체 (100) 의 긴 방향 X 에 수직한 방향의 휨이나 변형을 억제할 수 있다. 리브 (103) 의 수는 복수인 것이 바람직하고, 강성을 높이는 관점으로부터는, 리브 (103) 는 측벽 (24) 의 높이 방향 Z 의 연장선 상에 위치하 는 것이 바람직하다.
고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 는, 오목부 DP 의 저면 상에 형성되고, 고체 촬상 소자 (12) 가 고정되어야 하는 아일랜드 (30) 와, 아일랜드 (30) 에 연속하여 케이스 본체 (100) 의 긴 방향을 따라 측벽 (24) 으로 연장된 아일랜드 누름부 (34) 를 구비하고 있다. 아일랜드 누름부 (34) 가 측벽 (24) 내부로 연장되어 있기 때문에, 아일랜드 (30) 의 케이스 본체 (100) 에 대한 이동을 규제할 수 있고, 따라서 아일랜드 (30) 의 휨 및 고체 촬상 소자 (12) 의 휨을 억제하고, 그 특성의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 아일랜드 누름부 (34) 를 통해 외부로 방열을 실시할 수 있다.
아일랜드 (30) 는, 그 양단부를 제거하는 위치에, 폭 방향의 일방 끝으로부터 타방 끝을 향하여 연장된 슬릿 (절결) (32) 을 구비하고 있다. 슬릿 (32) 의 근방의 아일랜드 부분에는 용이하게 응력이 집중하고, 이 아일랜드 부분이 변형, 또는 팽창·수축을 흡수하기 때문에, 고체 촬상 소자 (12) 의 변형을 억제할 수 있다.
또한, 고체 촬상 소자 수납용 케이스 (20) 은, 아일랜드 (30) 에 연속한 케이스 본체 (100) 의 긴 방향을 따라 측벽 (24) 으로 연장된 적어도 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 를 구비하고 있다. 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 는 긴 방향 X 를 따라 이격되어 있고, 슬릿 (32) 은 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 사이의 중앙 위치 J 의 근방에 형성되어 있다. 아일랜드 누름부 (34) 의 위치는, 아일랜드 (30) 의 폭 방향을 따라 아일랜드 누름부 (34) 의 중심부의 위치에서 규정된다. 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 사이의 거리를 X0 으로 하면, 일방의 아일랜드 누름부 (34) 의 위치로부터 중앙 위치 J 까지의 거리 X1 과, 타방의 아일랜드 누름부 (34) 로부터 중앙 위치 J 까지의 거리 X2 는, 함께 X0/2 로 동등하다.
상기 기술한 바와 같이, 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 가 존재하기 때문에, 아일랜드 (30) 의 휨은 억제되지만, 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 의 위치가 측벽 (24) 에 고정되어 있기 때문에, 이들 사이의 아일랜드 (30) 의 중앙 위치 J 의 근방에 응력이 걸리기 쉬워진다. 이 중앙 위치 J 의 근방에 슬릿 (32) 이 형성되어 있기 때문에, 이 위치에서 응력을 흡수하여, 이 아일랜드 부분이 휘고, 또한 팽창·수축을 흡수하기 때문에, 고체 촬상 소자 (12) 의 변형을 억제할 수 있다.
슬릿 (32) 은 제 1 슬릿 (32A) 및 제 2 슬릿 (32B) 을 구비하고, 제 1 슬릿 (32A) 은 아일랜드 (30) 의 폭 방향의 일방 끝으로부터 타방 끝을 향하여 연장되어 있고, 제 2 슬릿 (32B) 은 아일랜드의 폭 방향의 타방 끝에서 일방 끝을 향하여 연장되어 있고, 제 1 슬릿 (32A) 및 제 2 슬릿 (32B) 은, 중앙 위치 J 를 사이에 두고 배치되어 있다.
이 경우, 제 1 슬릿 (32A) 의 형성 위치에 있어서의 아일랜드 (30) 의 긴 방향 둘레의 비틀림의 방향과, 제 2 슬릿 (32A) 의 형성 위치에 있어서의 아일랜드 (30) 의 긴 방향 둘레의 비틀림 방향이 역방향으로 되기 때문에, 아일랜드 (30) 의 긴 방향 둘레의 비틀림을 상쇄할 수 있고, 아일랜드 (30) 의 양단부의 긴 방향 둘레의 비틀림을 억제할 수 있다. 또한, 제 1 슬릿 (32A) 과 제 2 슬릿 (32B) 사 이의 아일랜드 (30) 상의 1 점 P 의 둘레에, 제 1 슬릿 (32A) 및 제 2 슬릿 (32B) 이 점대칭의 경향을 갖고 있기 때문에, 아일랜드 (30) 가 긴 방향의 열팽창을 한 경우에, 아일랜드 (30) 의 긴 방향의 중심선에 대한 아일랜드 (30) 의 폭 방향 이동이 억제된다.
슬릿 (32) 의 최심부 D 는, 곡면으로 구성되어 있다. 이 곡면은, 아일랜드 (30) 의 두께 방향으로 평행한 Z 축을 중심으로 한 원통면을 부분적으로 포함한다. 이 경우, 슬릿 (32) 의 형성 부위에 있어서의 아일랜드 (30) 에 응력이 집중된 경우, 최심부 D 에 있어서의 국소적인 응력 집중을 완화할 수 있고, 아일랜드 (30) 의 내구성이 우수하게 된다. 또한, 슬릿의 최심부가 곡면으로 구성됨으로써, 구성시의 버 발생을 저감할 수도 있다.
슬릿 (32) 의 내부에는 기체가 충전되어 있다. 바꿔 말하면, 슬릿 (32) 의 변형을 억제하는 고체 (수지) 가 슬릿 (32) 의 내부에 존재하지 않기 때문에, 슬릿 (32) 의 형성 부위에 있어서의 아일랜드 (30) 가 용이하게 휘고, 또한, 팽창·수축을 흡수할 수 있다.
또한, 케이스 본체 (100) 는, 아일랜드 (30) 의 폭 방향 양단에 접촉하는 한 쌍의 돌기부 (101) 를 구비하고 있다. 돌기부 (101) 는 아일랜드 (30) 의 긴 방향을 따라 연장되어 있다. 한 쌍의 돌기부 (101) 는 아일랜드 (30) 의 폭 방향의 이동을 규제할 수 있다. 케이스 본체 (100) 는, 아일랜드 (30) 의 긴 방향을 따라 연장된 한 쌍의 오목 홈 SGR 을 구비하고 있고, 각 돌기부 (101) 의 측면은, 각각 오목 홈 SGR 의 일방의 측면을 구성하고 있다. 또, 돌기부 (101) 는, 슬릿 (32) 의 형성 위치에는 형성되지 않고, 슬릿 (32) 의 형성 부위에 있어서의 아일랜드 (30) 가 용이하게 변형할 수 있도록 되어 있다.
도 16 은, 분할된 아일랜드를 구비한 고체 촬상 소자 수납용 케이스 중앙부의 사시도이다.
한 쌍의 아일랜드 (30, 30) 는 케이스 본체 (100) 의 긴 방향을 따라 이간되어 있다. 즉, 아일랜드 (30, 30) 는 분리되어 있고, 쌍방의 아일랜드 (30, 30) 사이의 케이스 본체 부위 (100A) 에 아일랜드가 고정되어 있지 않기 때문에, 이 케이스 본체 부위 (100A) 가 변형하기 쉽고, 또한, 팽창·수축을 흡수할 수 있고, 고체 촬상 소자 (12) 의 변형을 억제할 수 있다. 다른 구조는 상기 기술한 바와 같이, 한 쌍의 아일랜드 누름부 (34) 사이의 중앙 위치 J 는, 케이스 본체 (100) 의 긴 방향의 중앙 위치에 일치한다.
도 17 은, 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 기술한 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 사출 성형을 실시하는 경우, 대향면 사이에 상기 기술한 케이스 형상의 캐비티를 갖는 제 1 금형 M1 과 제 2 금형 M2 사이에, 수지 RE 를 흘려 넣는다. 제 1 금형 M1 과 제 2 금형 M2 은 케이스 성형용 금형을 구성한다. 제 1 금형 M1 과 제 2 금형 M2 사이에는, 상기 기술된 리드 프레임 (50) 이 2 장 이상 삽입된다. 리드 프레임 (50) 은, 각각 독립된 후프재 (후프재의 띠 형상체 (58) : 도 13 참조) 로서 형성되고, 이 삽입 공정이 2 장 이상의 후프재를 후프 이송 장치에 의해 동일한 금형 M1, M2 내에 삽 입한다.
제 2 금형 M2 는, Z 방향으로 연장된 상테이퍼 형의 수지 도입구멍 M21 을 갖고 있고, 수지 도입구멍 M21 의 선단부로부터 X 방향으로 연장되는 연락 통로 M22 를 갖고 있다. 연락 통로 M22 의 선단부는, 게이트부를 구성하고, 여기에서부터 캐비티 내에 수지 RE 가 도입되고, 수지는 X 방향을 따라 캐비티 내를 흘러간다. 따라서, 수지 RE 가 액정 폴리머인 경우에는, 이를 구성하는 고분자의 배향이 X 방향으로 갖추어져 있다.
수지의 충전, 고화 후, 제 1 금형 M1 을 관통한 복수의 이젝터핀 EP 에서, 고화한 수지를 제 2 금형 M2 방향으로 밀면, 고체 촬상 소자 수납용 케이스가 완성된다. 즉, 본 발명의 방법은, 금형 M1, M2 의 캐비티부에 수지를 주입·고화하는 공정을 포함하고 있다. 그런 후, 아일랜드 (30) 상에 고체 촬상 소자 (12) 를 고착하고, 이어서 고체 촬상 소자 (12) 와 리드 단자 (40) 를 본딩와이어에서 전기적으로 접속하고, 최후에 케이스의 상부 개구부를 투명판 (26) 에서 봉지하고, 상기 기술한 고체 촬상 장치가 완성된다.
본 발명에 의하면, 수지제 케이스의 열팽창·열수축을 완화하여 아일랜드에 휨을 발생하지 않고, 동작 불량이 없는 고체 촬상 장치를 제공할 수 있다. 또한, 아일랜드가 고체 촬상 소자로부터의 양호한 열전도성을 갖고, 또한, 아일랜드에 전도된 열이 수지제 중공 케이스에 효율적으로 전도 방열되기 때문에, 동작시의 촬상 소자 온도를 규격 온도 내에 유지하기 쉽게 동작 불량이 없는 고체 촬상 장치 를 제공할 수 있다. 본 발명에 의하면, 방열 효과가 높은 고체 촬상 장치도 제공된다. 게다가, 수치 정밀도가 좋은 아일랜드를 갖는 고체 촬상 소자 케이스 및 고체 촬상 장치를 제공할 수 있다.

Claims (27)

  1. 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판에 의해 폐색된 수지제 중공 케이스를 갖고, 상기 중공 케이스의 내저면 상에 직사각형의 금속제 아일랜드가 설치되고, 상기 아일랜드 상에 고체 촬상 소자가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서, 상기 아일랜드는 긴 방향으로 수직한 방향으로 돌출한 돌출부를 갖고, 상기 돌출부의 일부가 상기 중공 케이스에 매설되어 고정되고, 아일랜드 누름부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아일랜드 누름부가 아일랜드 긴 방향의 2 곳 이상으로 형성되어 있는, 고체 촬상 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아일랜드가 1 곳 이상에 인접한 절결을 갖고 있고, 또한
    상기 인접하는 절결이, 상기 아일랜드가 서로 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있는, 고체 촬상 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인접하는 절결이, 상기 인접하는 2 개의 아일랜드 누름부 사이에 있는 영역에 1 곳 이상 설치되어 있는, 고체 촬상 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 1 곳 이상의 아일랜드 누름부의 선단부가 상기 중공 케이스의 외부로 돌출하고, 방열 부재 또는 방열 회로에 접속되어 있는, 고체 촬상 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 아일랜드의 긴 방향의 양단부가, 상기 중공 케이스에 고정되어 있는, 고체 촬상 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 아일랜드의 긴 방향의 양단부 근방이, 상기 중공 케이스에 고정되어 있지 않는, 고체 촬상 장치.
  8. 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되어 투명판에 의해 폐색된 수지제 중공 케이스를 갖고, 상기 중공 케이스의 내저면 상에 금속제 아일랜드가 설치되고, 상기 아일랜드 상에 고체 촬상 소자가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서,
    상기 아일랜드가 4 이상의 종횡비를 갖는 직사각형이고, 상기 아일랜드가 1 곳 이상에 인접한 절결을 갖고 있고, 또한 상기 인접하는 절결이 아일랜드가 대향하는 2 개의 길이 변의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절결의 최대 깊이가 아일랜드의 폭에 대해 2 분의 1 이상의 깊이를 갖고, 또한
    상기 인접하는 절결 사이에 있는 부분의 폭이 아일랜드의 폭의 2 분의 1 이하인, 고체 촬상 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 절결의 형상이 사각형이고, 또한
    상기 절결의 폭이 아일랜드의 폭의 2 분의 1 이상인, 고체 촬상 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 절결의 형상이 사각형이고, 또한
    상기 절결의 폭이 절결의 깊이 방향에 대해 넓게 되어있는, 고체 촬상 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 절결의 총 면적이 아일랜드 면적의 20% 이하인, 고체 촬상 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 아일랜드의 폭이 고체 촬상 소자의 1.5 배 이상인, 고체 촬상 장치.
  14. 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 설치된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판에 의해 폐색 가능한 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스이고,
    상기 케이스가 긴 방향으로 분할된 아일랜드를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  15. 대략 직사각형의 수지제 바닥판과 그 둘레 가장자리에 대략 수직으로 형성된 수지제 측벽으로부터 일체로 형성되고, 개구부가 투명판에 의해 폐색된 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 갖고, 상기 케이스의 내저면 상에 직사각형의 금속제 아일랜드가 설치되고, 상기 아일랜드 상에 고체 촬상 소자가 고착되어 있는 고체 촬상 장치로서,
    상기 아일랜드가 긴 방향으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  16. 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조 방법으로서,
    아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖고, 미리 분할된 2 장 이상의 금 속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 공정, 및
    상기 금형의 캐비티부에 수지를 주입·고화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 금속제 리드 프레임이 각각 독립된 후프재로서 성형되고,
    상기 삽입하는 공정이, 2 장 이상의 후프재를 후프 이송 장치에 의해 동일한 금형 내에 삽입하는 공정을 포함하는, 고체 촬상 소자 수납용 케이스의 제조 방법.
  18. 아일랜드 형성부 및 리드 단자 형성부를 갖고, 미리 분할된 2 장 이상의 금속제 리드 프레임을 케이스 성형용 금형 내에 삽입하는 공정,
    상기 금형의 캐비티부에 수지를 주입·고화하고, 수지제 고체 촬상 소자 수납용 케이스를 제조하는 공정,
    상기 아일랜드 상에 고체 촬상 소자를 고착하는 공정, 및
    상기 케이스의 상부 개구부를 투명판으로 밀봉하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 금속제 리드 프레임이 각각 독립된 후프재로서 형성되고,
    상기 삽입하는 공정이, 2 장 이상의 후프재를 후프 이송 장치에 의해 동일한 금형 내에 삽입하는 공정을 포함하는, 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  20. 오목부를 갖는 수지제의 케이스 본체,
    상기 오복부의 저면 상에 형성되고, 고체 촬상 소자가 고정되는 아일랜드,
    상기 오목부 내로부터 상기 케이스 본체의 측벽을 통해 외부로 연장된 리드 단자, 및
    상기 아일랜드에 연속하여 상기 케이스 본체의 긴 방향을 따라 측벽 내에 연장된 아일랜드 누름부를 구성하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  21. 오목부를 갖는 수지제 케이스 본체,
    상기 오복부의 저면 상에 형성되고, 고체 촬상 소자가 고정되어야 하는 아일랜드,
    상기 오목부 내로부터 상기 케이스 본체의 측벽을 통해 외부로 연장된 리드 단자를 구비하고,
    상기 아일랜드는, 폭 방향의 일방 끝으로부터 타방 끝을 향하여 연장된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 아일랜드에 연속하여 상기 케이스 본체의 긴 방향을 따라 측벽 내로 연 장된 적어도 1 쌍의 아일랜드 누름부를 추가로 구비하고,
    상기 한 쌍의 아일랜드 누름부는 상기 긴 방향을 따라 이격되어 있고,
    상기 슬릿은, 상기 한 쌍의 아일랜드 누름부 사이의 중앙 위치 근방에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 슬릿은 제 1 및 제 2 슬릿을 구비하고,
    상기 제 1 슬릿은 상기 아일랜드의 폭 방향의 일방 끝으로부터 타방 끝을 향하여 연장되어 있고,
    상기 제 2 슬릿은 상기 아일랜드의 폭 방향의 타방 끝으로부터 일방 끝을 향하여 연장되어 있고,
    상기 제 1 및 제 2 슬릿은 상기 중앙 위치를 사이에 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 슬릿의 최심부는 곡면에서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 슬릿의 내부에는 기체가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 아일랜드의 폭 방향 양단에 접촉하고, 상기 아일랜드의 긴 방향을 따라 연장된 한 쌍의 돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
  27. 오목부를 갖는 수지제의 케이스 본체,
    상기 오목부의 저면 상에 형성되고 1 개의 고체 촬상 소자가 고정되어야 하는 한 쌍의 아일랜드, 및
    상기 오목부 내로부터 상기 케이스 본체의 측벽을 통해 외부로 연장된 리드 단자를 구비하고,
    상기 한 쌍의 아일랜드는 상기 케이스 본체의 긴 방향을 따라 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 수납용 케이스.
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