WO1990004263A1 - Image sensor and method of producing the same - Google Patents

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WO1990004263A1
WO1990004263A1 PCT/JP1989/001059 JP8901059W WO9004263A1 WO 1990004263 A1 WO1990004263 A1 WO 1990004263A1 JP 8901059 W JP8901059 W JP 8901059W WO 9004263 A1 WO9004263 A1 WO 9004263A1
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conductor layer
light
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transparent substrate
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Tetsuro Nakamura
Takahiko Murata
Shinji Fujiwara
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H01L2924/12041—LED

Definitions

  • the present invention relates to an image sensor and a method for manufacturing the same.
  • a conventional image sensor is provided with an image sensor chip 3 on an opaque substrate 71 on which a circuit conductor ⁇ 72 is formed by a conductive adhesive. According to 7 4 j9 was fixed. Then, the electrode 73 A of the image sensor 73 is connected to the circuit conductor layer 72 with a metal wire 75 such as gold or aluminum by wire bonding. I was In addition, a structure was adopted in which the structure was sealed from above with a transparent mode resin 76. Although not shown, a plurality of light receiving sensors are arranged on the side of the electrode 3A of the image sensor 73.
  • an object of the present invention is to eliminate the wiring work using a thin metal wire and improve the workability thereof, and also to provide a device which can easily cope with a small pitch.
  • the present invention provides a An image sensor having an electrode and a light-receiving sensor on the lower surface is bonded to the upper surface of a transparent substrate on which a conductor layer is formed via a photocurable insulating resin.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) are a side sectional view and a front sectional view of a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a side sectional view of the example
  • FIG. 3A is a front sectional view
  • FIG. 4 is a side sectional view and a front view of the third embodiment
  • FIG. 4 is a side sectional view of the fourth embodiment of the present invention
  • FIGS. 5 (a) and 5 () are diagrams of the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (a), (b) and (c) are a front sectional view, a partially enlarged plan view and a side sectional view of the sixth embodiment of the present invention
  • FIG. (a) and (b) are a plan view and a front sectional view of a conventional example.
  • 1 (a) and 1 (b) show an image sensor according to a first embodiment of the present invention.
  • Reference numeral 11 denotes a protective film for protecting the image sensor chip 12.
  • Reference numeral 13 denotes a plurality of light receiving sensors provided on the lower surface of the image sensor chip 12 .
  • 1 4 is the image sensor
  • Reference numeral 15 denotes a conductive protruding electrode provided on the electrode 14 of the image sensor chip 12.
  • 1 6 the upper surface of the i main Jise Nsachi-up 1 2 a transparent substrate 1 8 • It is a transparent photo-curable insulating resin to be mounted on the circuit conductor layer 17 provided above.
  • a light-receiving sensor such as a phototransistor or photodiode is placed on a single-crystal silicon substrate (wafer).
  • An electrode 15 is formed with a thickness of several // m by a plating lO method or the like via a barrier such as Ti / Pd. After that, the single crystal silicon substrate is cut by a high-precision dicing technique to produce a semiconductor image sensor 12. Next, a circuit conductor layer 1a is formed on a transparent substrate 18 such as a glass substrate using a noble metal such as gold or silver-platinum by a screen printing method or a thin film forming method and a photolithographic method. This transparent group
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) show an image sensor in the second embodiment of the present invention. is there.
  • a plurality of light receiving sensors provided on the lower surface of 22.
  • a light-emitting diode 24 is an example of a light source mounted on the upper surface of the transparent substrate 26. 2 5 c l O ⁇ a light off ⁇ Ibaarei formed in a portion corresponding to the light receiving sensor 2 3 of the transparent substrate 2 6 (an example of lenses) is a document should take look 3 ⁇ 4.
  • the optical fiber array 25 whose diameter embedded in the transparent substrate 26 is sufficiently smaller than the size of the light-receiving sensor 23 has a one-to-one correspondence, and does not cause a crosstalk. Guided to 23.
  • the lens may be formed by using a micro lens other than the optical fiber array 25 or by forming a waveguide on the transparent substrate 26.
  • wiring work using thin metal wires is performed. Therefore, mounting work is simplified, and it is possible to adapt to a smaller pitch. In addition, the thin metal wires are less likely to break due to mechanical vibration, so reliability can be improved.
  • FIG. 3 shows an example of a method for manufacturing an image sensor according to the present invention.
  • reference numeral 31 denotes a protective film for covering and protecting the image sensor chip 32.
  • 3 3 receiving sensor provided plurality in the lower surface of the i main Jise Nsachi' Bed 3
  • 3 4 Ru electrode der provided a plurality on the bottom surface of the I main one Jise Nsachi' flop 3 2.
  • 3-5 circuit conductor layer formed on the upper surface of the transparent substrate 3 7, 3 6 are transparent photocurable Iro ⁇ resins for implementing main Jise Nsachi' flop 3 2 on the transparent substrate 3 7.
  • a circuit conductor layer 35 is formed on a transparent substrate 37 such as a glass substrate by using a noble metal such as gold or silver-platinum by a screen printing method or a thin film forming method and a photolithography method. .
  • the width is minor good width Lee main Jise down Sachi' flop 3 2 electrodes 3 4 (2 0 0 m or less), the height was set to several / m.
  • the transparent substrate 3 7 photocurable insulating resin 3 6 clear of ⁇ click Li system into place by applying the amount of specified by risk rie screen printing Ya Day spare capacitors ⁇ etc., I main Jise thereon the Nsachi-up 3 2, that electrode 3 4 to the lowering in the lower surface side, and then the electrode 3 by applying pressure
  • the circuit conductor layer 35 is crimped.
  • I main Jise Nsachi-up 3 2 to confirm whether to operate normally.
  • the transparent light-curing type resin 36 is irradiated with ultraviolet rays through the transparent substrate 37 to be cured while applying pressure as it is.
  • the light receiving sensor 33 receives light information through a transparent substrate 37 and a transparent light-curing resin 36, and converts the light information into an electric signal.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • reference numeral 41 denotes an image sensor chip
  • reference numeral 42 denotes an element such as an active element or a passive element formed on the image sensor chip 41.
  • 48 is a transparent substrate for mounting
  • 49 is a circuit conductor layer on the top surface
  • 40 is a transparent substrate. It is a light-curable insulating resin.
  • An electrode 47 is formed on the surface of the protective layer 46 of the semiconductor chip 41 on which the light receiving sensor 43, the element 42, and the circuit conductor layer 45 are formed by using a semiconductor process.
  • a circuit conductor layer 49 is formed on the transparent substrate 48.
  • the transparent substrate 4 a transparent photocurable absolute ⁇ month purport 4 O in place of 8 defines the amount applied, the electrode 4 7 and the circuit conductor at Lee main Jise Nsachi' flop 4 1 thereon off Yu Lee Sudau down Push layers 49 to connect.
  • the photocurable insulating resin 4 O of the circuit conductor layer 49 is pushed away by the electrode 47, whereby the circuit conductor layer 49 and the electrode 47 are electrically connected.
  • a drive signal is applied from the outside through the circuit conductor layer 49, and it is confirmed that the image sensor chip 41 operates normally. If it is confirmed that the resin is normal, the pressure is applied as it is, and the ultraviolet light is irradiated on the photo-curable resin 40 through the transparent substrate 48 to be cured. If abnormal, replace with the next new image sensor 41 without curing, and perform the same process as above.
  • the material of the transparent substrate 48 is made of glass, any material may be used as long as it has translucency.
  • the electrode 47 is formed of an aluminium, an oxide film is easily formed on the surface thereof.
  • the circuit conductor layer 49 is formed by mixing a frit into gold, so that it is formed at the time of pressure bonding. This oxide film is removed by the flit, and a reliable electrical connection is obtained.
  • circuit conductor layer 49 is made of gold and is expensive, so it is thin.
  • electrode 47 is made of aluminum and is inexpensive, it can be widened, so that connection between the two can be easily performed.
  • the electrode 47 of the image sensor 41 is brought into contact with the circuit conductor layer 49 on the transparent substrate 48, so that the workability is good and the electric resistance against mechanical vibration is good.
  • the connection is not easily disconnected, so it is highly reliable.
  • Figure 5 shows another embodiment of the present invention having features to the electrode 53 of Lee main Jise Nsachi-up 5 1.
  • 5 1 I main Jise Nsachippu, 5 2 that by A Mi Niu arm formed on its lower surface a second electrode, gold is 5 3 formed on the second electrode 5 2 Of the first electrode.
  • 5 4 transparent substrate that implements the Lee main Jise Nsachi-up 5 1, 5 5 transparent substrate 5 4 formed was times ⁇ layer on, 5-7 Lee main Jise Nsachi-up 5 1 and the transparent substrate 5 4
  • the transparent photo-curing resin 58 for applying pressure and fixing them is a protective layer formed on the surface of the image sensor 51. 3 ⁇ 4 per cent, in the present embodiment than 3 parts first electrode is a main Lee down, it does not specify a light receiving sensor. A method for manufacturing the image sensor structured as described above will be described.
  • various elements are formed on a single-crystal silicon substrate (wafer) using a semiconductor process (not shown), and then a second electrode 52 To form Next, the entire surface other than the second electrode 52 is covered with a protective layer 58 having a thickness of about 1 ⁇ so as to cover the periphery of the second electrode 52 by several ⁇ m to several ⁇ m over the single crystal silicon substrate. Cover and protect with nitride film. Next, gold is formed to a thickness of several m on the second electrode 52 by an electric plating method or the like to form the first electrode 53.
  • a predetermined amount of an acrylic-based photocurable insulating resin 57 is applied to a predetermined position of the transparent substrate 54 by screen printing, a dispenser, or the like.
  • the main Jise Nsachippu 5 1 arranged in the first electrode 3 side down. then a predetermined pressure from above to the i main Jise Nsachippu 5 1 addition, Lee Menu over Jise Nsachi Tsu first electrode 3 all on-flop 5 1, Unisa cause by contact the circuitry conductive layer 5 5 corresponding transparent substrate 5 on 4.
  • the first electrode 5 3 and height of the circuit conductor layer 5 5 variation, and for absorbing and Lee main Jise capacitors Chi-up 5 and the transparent substrate 5 4 Noso first The annular projection at the tip of the electrode 53 is crushed. Then, voltage is applied through the circuit conductor layer 55, and after confirming that the image sensor 51 operates normally, if the transparent substrate 54 is glass, the glass is used. 9) Irradiate with ultraviolet light to cure the photo-curable resin 57, and complete the mounting.
  • the first electrode 3 due to the shape of the periphery of the tip is particularly protruding annular, the surface area of the first electrode 3 and rather large, Lee main Jise Nsachi' flop 5 1 and the transparent substrate 54 are easy to align, and the first electrode
  • the transparent substrates 18, 26, 3, 48, 54 may be sheet-like and flexible.
  • FIGS. 6 (3), (b) and (C) show an embodiment having a special feature in the optical fiber laying section.
  • 61 is a protective film, 6 2 Lee main Jise Nsachi' Bed, 6 3 Lee main Jise Nsachippu 6 2 a plurality of light-receiving sensors provided, 6 4 b menu over Jise Nsachi-up 6
  • Reference numeral 65 denotes a circuit conductor layer formed on a glass transparent substrate 6 and reference numeral 66 denotes an optical fiber array sandwiched between the transparent substrates 6.
  • Reference numeral 68 denotes a black film formed on the upper and lower surfaces of the transparent substrate 67, and 69 denotes an original.
  • FIG. 6 (b) shows an optical fiber array.
  • FIG. 66 is an enlarged plan view of the optical fiber.
  • Each optical fiber is composed of a core 66 A at the center, a clad 66 B on the outer surface thereof, and an absorber provided on the outer surface of the clad 66 B. It is composed of 6 6 C.
  • an absorber 66C with a thickness of 2 to 3 is formed on the outer surface of a cladding 66B of an optical fiber having a diameter of about 25 // m.
  • a large number of these optical fibers are sandwiched between two transparent substrates 67, and while pressure is applied from both sides, heat at about the melting point of the glass is applied by applying heat.
  • a black-based film 68 is formed on both surfaces of the transparent substrate 67 by a screen printing method except for a portion through which illumination light passes.
  • the circuit conductor layer 65 is formed using a noble metal such as P by a screen printing method or a thin film forming method and a photolithographic method.
  • the image sensor chip 62 in which a large number of light receiving sensors 63 of 50 to 100 m square are formed in parallel at a fixed interval (62.5 ⁇ m or 125 m),
  • the electrodes 64 of the image sensor 62 are connected to the circuit conductor layer 65 by face down bonding so that the sensor 63 is in close contact with one end of the optical fiber array 66. Mount so that it is connected to the specified position.
  • co-tee ring by the protective film 61 such as silicon co down resin to protect the i main Jise Nsachi' flop 6 2.
  • An image sensor is created as described above.
  • the other end of the light-off ⁇ Ibaarei 6 6 are brought into close contact with the document 6 0, the light source light from the (LED Ryo Lei) 6 9 • is made to enter from the area where the black film 68 is not formed on the upper surface side of the transparent substrate 6.
  • the light passes through the transparent substrate 67]), and further passes through the light-absorbing body 66C of the optical fiber to illuminate the original 60 through the optical fiber.
  • absorbing material 6 6 G passing through a certain amount of light
  • the light absorptivity is about 8 O%.
  • the light information from the manuscript 60 is transmitted by a number of optical fibers equipped with a light absorber 66 G! ), Crossing of the light (H b be sampled over h) and 3 ⁇ 4, in one-to-one corresponds, is guided to the light receiving sensor 6 3. Unnecessary Ru Light from Matagaibu is blocked 1 0 0% I by the blackish film 6 8.
  • the light absorber 66G is provided on the outer surface of the clad 66B constituting the optical fiber, the optical information between the optical fibers is not crossed. The result is a high resolution image
  • An image sensor for reading I 5 can be realized.
  • an image sensor having an electrode and a light-receiving sensor on the lower surface is bonded to the upper surface of the transparent substrate having the circuit conductor layer formed on the upper surface thereof through the photo-curing insulating resin.
  • the electrodes of the image sensor can be directly connected to the circuit conductor layer of the transparent substrate, workability is extremely high as compared with the conventional connection using thin metal wires. And pull.

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Description

" 明 細 書
発明の名称
イ メ ー ジセ ンサおよびその製造方法
技術分野
本発明はィ メ ジセ ンサおよびその製造方法に関するもので ある。
背景技術
従来のィ メ ジセ ンサは、 第 7図 (a) , ( )に示す様に、 回路導 体餍 7 2を形成した不透明基板 7 1 上に、 ィ メ ジセ ンサチ ッ プア 3を導電性接着剤 7 4によ j9固定していた。 そしてィ メ 一 ジセ ンサチ ッ プ 7 3の電極 7 3 A と回铬導体層 7 2 とをワ イ ヤ ^ボ ン ド法によ 金や了 レ ミ 二ゥム どの金属細線 7 5で接続 していた。 またその上から透明のモ ド樹脂 7 6によ って封 止する構造をと つていた。 おィ メ ― ジセ ンサチッ プ 7 3の電 極ァ 3 A側面には図示してい ¾いが、 複数の受光センサが配置 されている。
しかしながら、 この様 イ メ ー ジセ ンサでは、 金属钿線 7 5 を用いて電¾ 7 3 A と回略導体層 7 2を接続するので、 その接 続作業が大変であり 、 しかも電極 7 3 A間の小ピッチ化への対 応が難しいものであ つた。
発明の開示
そこで本発明は金属細線による配線作業を廃止してその作業 性を高めると と もに、 小ピッ チ化への対応も図りやすいものを 提供することを目的とするものである。
そしてこの目的を達成するために、 本発明は、 その上面に回 導体層を形成した透明基板の上面上に、 下面に電極と受光セ ンサとを有するィ メ ージセ ンサチッ プを光硬化型絶緣樹脂を介 して接着するものである。
そして以上の構成とすればィ メ —ジセ ンサチッ プの電極を直 接透明基板上の回路導体層に実装するため、 配線作業が簡略化 され、 しかも小ピッチ化への対応が可能 ものと るのである。 図面の簡単 ¾説明
第 1 図 (a) ，（ )は本発明の第 1 の実施例の側面断面図と正面断 面図、 第 2図 (a) ， (b) ，（c)は本発明の芎 2の実施例の側面断面図 と、 正面断面図と一部切欠平面図、 第 3図 (a) ，（ )は本発明の第
3の実施例の側面断面図と正面斩面図、 第 4図は本発明の第 4 の実施例の側面断面図、 第 5図 (a) ， （ )は本発明の第 5の実施例 の側面断面図と分解側面断面図、 苇 6図 (a) ， (b) ，（c)は本発明の 第 6の実施例の正面断面図と 一部拡大平面図と側面断面図、 第 7図 (a) ，（b)は従来例の平面図と正面断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の第 1 の実施例を図面を用いて説明する。
. 第 1 図 (a) ，（b)は、 本発明の第 1 の実施例のィ メ —ジセ ンサを 示したものである。
1 1 はィ メ ジセ ンサチップ 1 2を保護するための保護膜 である。 1 3はィ メ ジセンサチップ 1 2の下面に複数個設け られている受光セ ンサである。 1 4はイ メ ージセ ンサチッ プ
1 2 の下面に複数個設けた電極である。 1 5はイ メ ー ジセンサ チッ プ 1 2の電極 1 4上に設けられた導体性の突起状の電極で ある。 1 6はイ メ ージセ ンサチ ッ プ 1 2を透明基板 1 8の上面 • 上に設けた回路導体層 1 7上に実装するための透明の光硬化型 絶縁樹脂である。
以上のよ う に構成されるィ メ ジセ ンサの製造方法を説明す る 0
5 先ず半導体プロセスを用いて単結晶シリ コ ン基板 （ ウ ェハ ） 上に、 フ ォ ト ト ラ ン ジス タゃフ ォ ト ダイ オ ー ド等の受光セ ンサ
1 3 と G G Dや M 0 S ，バイポーラ I G等のアク セス回路 （図 示せず ）を設けたものを作る。 次に各電極 1 4の部分に、
T i/P d 等のバリ ヤメ タノレを介して金 どの電極 1 5をメ ツ キ l O 法等で数 // mの厚さで形成する。 その後この単結晶シ リ コ ン基 板を高精度ダイ シ ング技術によ り切断し、 半導体ィ メ ジセ ン サチッ プ 1 2を作る。 次にガラス基板等の透明基板 1 8上に金 や銀一白金等の貴金属をスク リ - ン印刷法または薄膜形成法と フ ォ ト リ ソ法を用いて回路導体層 1 ァを形成する。 この透明基
1 5 板 1 8の所定の位置に、 ァク リ 系の透明の光硬化型絶縁樹脂 1 6をス ク リ — ン印刷やデ ィ スペ ンサ ー等で所定量を塗布し、 その上にイ メ ージセ ンサチッ プ 1 2を電極 1 5側を下方にして 配置する。 その後、 このィ メ —ジセ ンサチップ 1 2に上方から 圧力を加えるがら、 透明の光硬化型絶椽樹脂 1 6に下方の透明 0 基板 1 8を通して紫外線を照射し、 硬化させ、 実装を完了する , さ らにその上からシ リ コ ン等の樹脂をデ ィ スペンサ ー等で塗布 し保護膜 1 1 を形成する。
このィ メ ージセ ンサについては、 透明基板 1 8及び透明の光 硬化型絶緣樹脂 1 6を通して光情報を受光セ ンサ 1 3が検知し 5
これを電気信号に変換するよ うにるつている。 • 以下、'本発明の第 2の実施例について図面を甩いて説明する c 第 2図 (a) ，（b)は本発明の第 2の実施例におけるィ メ —ジセ ン サを示すものである。
2 1 はイ メ ージセ ンサチッ プ 2 2及び発光ダイ オ ード 2 4を
5 保護するための保護膜である。 2 3はイ メ ージセ ンサチップ
2 2の下面に複数個設けられた受光セ ンサである。 2 4は同じ く透明基板 2 6の上面上に実装した光源の一例である発光ダイ オ ー ドである。 2 5は透明基板 2 6の受光センサ 2 3に対応し た部分に形成された光フ ァ イバアレイ （ レ ンズの一例 ） である c l O ァは ¾み取るべき原稿である。
以上のよ うに搆成されたイ メ -ジセ ンサについて、 その動作 を説明する。
光源である発光ダイオ ー ド 2 4 よ り出た光は、 透明基板 2 6 を通して直接原稿 2 7を照明する。 泵稿 2 7からの光清報は、
1 5 透明基板 2 6に埋め込んだ径が受光センサ 2 3の大きさ よ 十 分小さい光フ ァ ィパアレイ 2 5によ つて一対一の対応で、 ク ロ ス ト ークをおこさずに受光セ ンサ 2 3へ導かれる。 レ ンズは光 フ ァ イ バア レイ 2 5 の他に、 マイ ク ロ レ ンズを用いたり、 導波 路を透明基板 2 6に形成することによ って形成しても良い。
20 以上のよ うに第 1 図 ，第 2図の実施例によれば、 金属細線に よる配線作業を行わ ¾ぃので、 実装作業が簡略化され、 しかも 小ピッチ化への对応も可能に ^ 、 さらに機械的振動に対して 金属細線の断線等がるいので信頼性の向上も図れる。
第 3図は本発明におけるィ メ ジセ ンサの製造方法の一例を
25 説明するために用いたものである。 第 3図 (a) ， （ )において 3 1 はィ メ —ジセ ンサチップ 3 2を覆 つて保護するための保護膜である。 3 3はイ メ ージセ ンサチッ ブ 3 2の下面に複数個設けられている受光セ ンサ、 3 4はィ メ 一ジセ ンサチッ プ 3 2の下面に複数個設けられている電極であ る。 3 5は透明基板 3 7の上面に形成された回路導体層、 3 6 はィ メ ージセ ンサチッ プ 3 2を透明基板 3 7に実装するための 透明の光硬化型色瘃樹脂である。
以上のよ うに構成されるィ メ ージセ ンサのィ メ ー ジセ ンサチ ッ プの実装方法を説明する。
半導体プロ セスを用いて単锆晶シ リ コ ン基板 （ ゥ ェ ハ ）上に、 フ ォ ト ト ラ ン ジス タゃフ ォ ト ダイ オ ー ド等の受光セ ンサ 3 3 と C G Dや M 0 S ，バイ ポー ラ I C等のア ク セス回路 （図示せず） と電極 3 4を有するイ メ ージセ ンサチ ッ プを複数^り、 この単 結晶シ リ コ ン基板を高精度ダイ シ ング技術によ ] 切断し、 個々 のィ メ —ジセ ンサチッ プ 3 2を切 出す。 次にガラス基板等の 透明基板 3 7上に金や銀一白金等の貴金属をスク リ —ン印刷法 または薄膜形成法とフ ォ ト リ ソ法を用いて回路導体層 3 5を形 成する。 この時回路導体層 3 5のィ メ ージセ ンサチ ッ プ 3 2の 電極 3 4が直接接続される部分においては、 幅はイ メ ジセ ン サチッ プ 3 2の電極 3 4の幅よ 小さ く （ 2 0 0 m以下 ） 、 高さは数 / mにした。
この透明基板 3 7の所定の位置にァク リ 系の透明の光硬化 型絶縁樹脂 3 6をスク リ ー ン印刷ゃデイ スペ ンサ ^等で規定の 量を塗布し、 その上にィ メ ージセ ンサチ ッ プ 3 2を、 その電極 3 4を下面側にして下降させ、 その後圧力を加えて電極 3 と 回路導体層 3 5を圧着させる。 この時、 同時に外部から回路導 体層 3 5を通じて電圧をかけ、 実装しているィ メ ージセ ンサチ ップ 3 2が正常に動作をするかを確認する。 正常であると確認 できたら、 そのまま圧力を加えるがら、 透明の光硬化型絶緣樹 脂 3 6に透明基板 3 7を通して紫外線を照射して硬化させる。 またこの時の動作確認で異常であれば硬化させずに実装をし おした ]) 、 次の新た イ メ ージセ ンサチップ 3 2 と交換し、 先 と同じ作業を行う。 この様にして複数のィ メ ージセ ンサチッ プ 3 2を精度良く一直線上に配列する。 最後にその上からシリ コ ン等の樹脂をディペンサ -等で塗布し、 保護膜 3 1 を形成して. ィ メ —ジセンサが完成する。
このイ メ ージセ ンサについては、 透明基板 3 7及び透明の光 硬化型 ¾椽樹脂 3 6を通して光情報を受光セ ンサ 3 3が受光し. これを電気信号に変換するよ うにな つている。
以上のよ うに第 3図の実施例によれば、 金属細線の接続作業 が不要なので、 実装面積が小さ くな！） 、 しかも実装時の実装ミ スゃ実装したィ メ —ジセ ンサチップに不良があった時にはただ 'ちに実装のしなおしや交換が簡単に行えるよ うにるる。
第 4図は本発明の第 4の実施例を示すものである。 第 4図に おいて、 4 1 はイ メ ージセ ンサチ ッ プで、 4 2はイ メ ージセ ン サチ ッ プ 4 1 に形成された能動素子も しくは受動素子等の素子 である。 4 3は受光セ ンサであ ]? 、 4 5は素子4 2と受光セ ン サ 4 3を電気的に接続した回珞導体層、 4 4は絶縁層、 4 6は 保護層、 4 7は保護層 4 6表面に形成した電極である。 4 8は 実装用の透明基板、 4 9はその上面上の回路導体層、 4 0は透 明の光硬化型絶縁樹脂である。 以上のよ うに構成されたィ メ ジセンサについて説明する。
半導体プロセスを用いて受光セ ンサ 4 3 ， 素子 4 2 ，回路導 体層 4 5を作成した半導体チ ッ プ 4 1 の保護層 4 6表面に電極 4 7を形成する。 次に透明基板 4 8上に回铬導体層 4 9を形成 する。 この透明基板 4 8の所定の位置に透明の光硬化型絶緣樹 月旨 4 Oを規定量塗布し、 その上にイ メ ージセ ンサチッ プ 4 1 を フ ユ イ スダウ ンで電極 4 7 と回路導体層 4 9が接続するよ うに 押しあてる。 すると回路導体層 4 9の光硬化型絶緣樹脂 4 Oは、 電極 4 7に押しのけられ、 これによ 回路導体層 4 9 と電極 47 は電気的に接続される。 この時、 外部から回铬導体層 4 9を通 じて駆動信号を印加し、 イ メ ージセ ンサチップ 4 1 が正常に動 作することを確認する。 正常であると確認したるらば、 そのま ま圧力を加え ¾がら、 透明基板 4 8を透して光硬化型 ¾缘樹脂 4 0に紫外線を照射し、 硬化させる。 も し異常であれば、 硬化 させず次の新たるイ メ ージセ ンサチ ッ プ 4 1 と交換し、 先と同 じ工程を行う。
以上の構成のイ メ ジセ ンサは、 光情報が透明基板 4 8 ,光 硬化型絶豫樹脂 4 Oを通して受光セ ンサ 4 3に導かれると、 電 気信号に変換される。
お、 透明基板 4 8の材質をガ ラス と したが、 透光性を有す るものであればよい。
¾お第 4図において電極 4 Tはその垂直方向において一部、 素子 4 2 ， 受光セ ンサ 4 3に重るっている力 イ メ ージセ ンサ チップ 4 1 は透明基板 4 8に加圧されるので、 これらの素子 2 ，受光セ ンサ 4 3はできるだけ電極 4 7とは垂直方向にお いて重 ¾ら いよ う にした方が過大 ¾荷重による損傷の ¾いも のと る。
また電極 4 7はァノレミ ニゥ ムで形成しているのでその表面に 酸化膜が形成されやすいが、 回路導体層 4 9は金にフ リ ッ トを 混入させて形成しているので加圧圧着時にフ リ ッ トでこの酸化 膜はとれ、 確実な電気的接続が ¾されるものと ¾る。
さらに回路導体層 4 9は金製で高価なため、 細いものとるる が、 電極 4 7はアルミ ニウムで安価 ため広くできるので、 両 者の接続も行いやすいものとなる。
以上のよ うに本実施例ではィ メ ージセ ンサチ ッ プ 4 1 の電極 4 7を、 透明基板 4 8上の回路導体層 4 9に当接させるので、 作業性が良く、 しかも機械的振動に対する電気的接続が外れに く く、 信頼性の高いものと ¾る。
第 5図はイ メ ージセ ンサチ ッ プ 5 1 の電極 53に特徴を 有する本発明の他の実施例を示す。 第 5図において、 5 1 はィ メ ージセ ンサチップ、 5 2はその下面に形成されたア ミ ニゥ ム よ る第 2の電極、 5 3は第2の電極 5 2の上に形成され た金製の第 1 の電極である。 5 4はイ メ ージセ ンサチ ッ プ 5 1 を実装する透明基板、 5 5は透明基板 5 4上に形成した回珞導 体層、 5 7はイ メ ージセ ンサチ ッ プ 5 1 と透明基板 5 4との間 に塗布され、 これらを圧着固定するための透明の光硬化型樹脂 5 8はィ メ —ジセ ンサチッ プ 5 1 の表面に形成された保護層で ある。 ¾ぉ、 本実施例では第 1 の電極 5 3部がメ イ ンであるの で、 受光セ ンサを明記していない。 以上のよ うに構造されるィ メ ー ジセ ンサの製造方法について 説明する。
先ず半導体プロ セ スを用いて単結晶シ リ コ ン基板 （ ウ ェハ ） 上に、 各種素子を形成し （図示せず ） 、 次に百数十 // m 角の第 2の電極 5 2を形成する。 次に単結晶シリ コ ン基板上を、 第 2 の電極 5 2の周囲を数〜- 数 μ ΐΠ かぶさるよ うに第 2の電極 52 以外の全面を保護層 5 8である厚さ約 1 μΐα の窒化膜でおおい、 保護する。 次に電気メ ッキ法等によ 、 第 2の電極 5 2上に金 を数 ^ m の厚さで形成し、 第 1 の電極 5 3を作る。 この時、 第 2の電極 5 2上で、 保護層 5 8がおおわれている部分の上にも 金が形成されるため、 第 1 の電極 5 3の周囲幅数〜" 数 ^ m の 部分が約 1 程度環状に突出する形状と ¾る。 その後この単 結晶シ リ コ ン基板を高精度ダイ シ ング技術によ ]?切断し、 ィ メ ジセ ンサチ ッ プ 5 1 を作る。 また、 ガ ラス等の透明基板 5 4 上に、 Auや Ag— P t 等の貴金属をス ク リ ー ン印刷法または薄 膜形成法とフ ォ ト リ ソ法を用いて回路導体層 5 5を形成する。 次にこの透明基板 5 4の所定の位置にァク リ ノレ系の光硬化型絶 縁樹脂 5 7をス ク リ ー ン印刷やディスペ ンサ等で所定量を塗布 し、 その上に先のィ メ ージセ ンサチップ 5 1 を第 1 の電極 5 3 側を下方にして配置する。 その後このィ メ ージセ ンサチップ 5 1 に上方から所定の圧力を加え、 イ メ ー ジセ ンサチ ッ プ 5 1 上のすべての第 1 の電極 5 3が、 透明基板 5 4上の対応する回 路導体層 5 5に当接するよ うにさせる。 この時、 第 1 の電極 5 3や回路導体層 5 5の高さのばらつき 、 及びイ メ ージセ ンサ チ ッ プ 5 や透明基板 5 4のそ などを吸収するため、 第 1 の 電極 5 3の先端の環状の突出部がつぶされる状態となる。 次に 外部よ ]?、 回路導体層 5 5を介して電圧を加え、 イ メ ージセ ン サチッ プ 5 1 が正常に動作するのを確認したのち、 透明基板 54 がガ ラスであればそのガ ラスを透して、 又ァノレ ミ ナであればす き間よ ]9紫外線照射をし、 光硬化型絶椽樹脂 5 7を硬化し、 実 装を完了する。 この様に、 第 1 の電極 5 3を、 その先端の周囲 が特に環状に突出している形状にすることによ 、 第 1 の電極 5 3の表面積を大き く して、 イ メ ージセ ンサチッ プ 5 1 と透明 基板 5 4の位置合せを容易にし、 しかも、 実装時に第 1 の電極
5 3のつぶれる面積を小さ く して実装時の加圧値を低くするこ とによ 、 イ メ ージセ ンサチップ 5 1 や透明基板 5 4に無理る 力が加わることを解消し、 イ メ ー ジセ ンサチ ッ プ 5 1 や透明基 板 5 4の破壌を ¾ く し、 又実装の信頼性を向上させることがで き、 歩留を上げることが実現できた。 お、 第 1 図〜第 5図の 実施例において透明基板 1 8 , 2 6 ， 3 了 ， 4 8 , 5 4はシ — ト状でフ レキシブノレ ものを用いても良い。
第 6図 (3·) , (b) , (C)は光フ ァィバ了レイ部に特徵を有する実施 例である。
第 6図において、 6 1 は保護膜、 6 2はイ メ ージセ ンサチッ ブ、 6 3はイ メ ージセ ンサチップ 6 2に設けられた複数の受光 セ ンサ、 6 4はイ メ ー ジセ ンサチ ッ プ 6 2の電極である。 6 5 はガ ラスの透明基板 6 ァ上に形成された回路導体層、 6 6は透 明基板 6 ァ間にはさまれた光フ アイバアレイ である。 6 8は透 明基板 6 7の上面及び下面に形成した黒色系膜、 6 9は原稿
6 Oを照明する光源である。 又第 6図 (b)は、 光フ ァイバアレイ 6 6の拡大平面図であ 、 各光フ ァイバは中心部のコア 6 6 A とその外表面のク ラッ ド 6 6 B と、 このク ラッ ド 6 6 Bの外表 面に設けられた吸光体 6 6 Cで構成されている。
次に以上のよ うに構成したィ メ ^ジセ ンサの詳部についてさ らに詳細に説明する。
第 6図 (b)に示す様に、 直径がおよそ 2 5 // mの光フ ア イパの ク ラッ ド 6 6 Bの外表面に厚さ 2〜3 の吸光体 6 6 Cを形 成し、 この光フ ァ イバ多数本を第 6図 (C)に示す様に、 2 の透 明基板 6 7にはさみ込んで、 両側から圧力を加えるがら、 ガラ スの融点程度の熱を加え光フ ア イパアレイ 6 6を作成する。 次 に、 この透明基板 6 7の両面に黒色系膜 6 8をス ク リ 一ン印刷 法で、 照明光が通る部分以外に形成する。 さ らに、 この光フ ァ ィバアレイ 6 6及び透明基板 6 7の一端表面に、 A 11や A g —
P 等の貴金属を用いてス ク リ — ン印刷法または薄膜形成法と フ ォ ト リ ソ法によ 回路導体層 6 5を形玟する。 さらに、 大き さ 5 0〜1 0 0 m角の受光セ ンサ 6 3を一定間隔 （ 62 .5 μ または 1 2 5 m )で多数並列に形成しているイ メ ージセ ンサ チップ 6 2を、 受光セ ンサ 6 3が光フ ア イパアレイ 6 6の一端 側に密着する様に、 フ ェ イ ス ダウ ンボンデ ィ ングで、 イ メ ージ セ ンサチッ ブ 6 2の電極 6 4が回路導体層 6 5の所定の位置に 接続する様に実装する。 さらに、 このイ メ ージセ ンサチッ プ 6 2を保護するためにシリ コ ン樹脂等の保護膜6 1 によ コ ティ ングする。 以上の様にしてィ メ ー ジセ ンサが作成される。
このイ メ ージセ ンサを用いて、 光フ ァ イバアレイ 6 6の他端 側に原稿 6 0を密着させ、 光源 （ L E D 了レイ ） 6 9からの光 • を、 透明基板 6 了の上面側の黒色系膜 6 8が形成されてい い 領域から入射させる。 光は透明基板 6 7を通 ])、 さらに光フ ァ ィバの吸光体 6 6 Cを透して、 光フ ァ ィ バを通じて原稿 6 0を 照明する。 この時吸光体 6 6 Gに関しては、 ある程度光が透る
5 様に、 光の吸収率を 8 O %程度にしている。
原稿 6 0からの光情報は、 吸光体 6 6 Gを設けた多数の光フ アイバによ！） 、 光の交錯 （ ク ロ ス ト ーク ） ¾しに、 一対一の対 応で、 受光セ ンサ 6 3に導かれる。 又外部からの不要る光は、 黒色系膜 6 8によ って 1 0 0 %遮断されている。
l O この様にして、 高解像度 （ M T F値が 4 丽で約8 O ^ ) で画像を読みとることを可能にした。
以上の様に、 本実施例によれば、 光フ アイパを構成するク ラ ッ ド 6 6 Bの外表面に吸光体 6 6 Gを設けたので、 光フ ァイバ 間の光情報の交錯が く 、 この結果と して高解像度で画像
I 5 を読み取るィ メ ジセ ンサを実現することができる。
産業上の利用可能性
以上のよ うに本発明はその上面に回路導体層を形成した透明 基板の上面上に、 下面に電極と受光セ ンサを有するィ メ ジセ ンサチッブを光硬化型絶縁樹脂を介して接着するものである。
0 したがつ て本発明によればィ メ ー ジセ ンサチ ッ ブの電極と透 明基板の回路導体層を直接接続出来るので、 従来の金属細線を 用いた接続に比較すると作業性はきわめて高いものと ¾る。
5

Claims

• 請 求 の 範 囲
1 . 上面に回路導体層を有する透明基板と、 この透明基板の上 面に透明の光硬化型絶縁樹脂を介して接着したィ メ —ジセ ンサ チッ プとを備え、 前記イ メ ージセ ンサチッ ブはその下面側に受
5 光センサと電極を有し、 この電極は前記回路導体層に当接させ たィ メ ー ジセ ンサ。
2 . 請求の範囲第 1 項において、 回铬導体層にはフ リ ッ トを混 入させたィ メ 一ジセンサ。
3 . 請求の範囲第 2項において、 チ ップの電極と、 回铬導体層 i o との少な く とも 一方には、 他方に向けて突出する突出部を形成 したィメ ージセ ンサ。
4 . 請求の範囲第 1 項において、 受光センサに対向する透明基 板部にはレ ンズを設けたィ メ ージセ ンサ。
5， 請求の範囲第 4項において、 レ ンズ と して光フ ァイバァ レ
1 5 ィを設けたィ メ —ジセ ンサ。
6 . 請求の範囲第 5項において、 光フ ァ イバアレイは、 複数の 光フ アイバを整列して形成し、 前記光フ アイバは中心部のコァ 'と、 このコアの外表面に設けたク ラッ ドと、 このク ラッ ドの外 表面に設けた吸光体とによ 構成したィ メ ^"ジセ ンサ。
20 . 請求の範囲第 6項において、 光フ ァ イバには、 光源からの 光を、 その吸光体からク ラッ ドを介してコァに入射させる構成 と したイ メ ージセンサ。
8 . 上面に回路導体層を有する透明基板と、 この透明基板の上 面に光硬化型絶緣樹脂を介して接着したイ メ ジセ ンサチップ
25
とを備え、 前記イ メ ージセ ンサチッ プはその下面に受光セ ンサ • とア ミ ニウ ムからなる電極とを有し、 この電極を前記回路導 体層に当接させたィ メ ージセ ンサ。
9 . 請求の範囲第 8項において、 受光セ ンサ同志、 またはこの 受光センサと他の素子とを接続する第 2の回路導体層を有し、
5 この第 2の回路導体層に電極を接続し、 この電極を透明基板の 回铬導体層に当接させたィ メ ージセ ンサ。
1 0 . 請求の範囲第9項において、 回路導体層にはフ リ ッ トを 混入させたィ メ ジセ ンサ。
1 1 . 請求の範囲第 1 O項において、 + 、 フ°の電極と、 回路導 i o 体層との少¾く と も一方には、 他方に向けて突出する突出部を 形成したィ メ ー ジセ ンサ。
1 2 . 請求の範囲第 9項において、 受光セ ンサに対向する透明 基板部にはレンズを設けたィ メ ジセ ンサ。
1 3 . 請求の範囲第 1 2項において、 レ ンズと して光フ ァイバ
I 5 アレイを設けたィ メ ー ジセ ンサ。
1 4 . 請求の範囲第 1 3項において、 光フ ァ イバアレイは、 複 数の光フ アイバを整列して形成し、 前記光フ アイバは中心部の 'コアと、 このコアの外表面に設けられたク ラ ッ ドと、 このク ラ ッ ドの外表面に設けた吸光体とによ ！？構成したィ メ ジセ ンサ, 0 1 5 . 請求の篼囲第 1 4項において、 光フ ァイバには、 光源か らの光を、 その吸光体からク ラッ ドを介してコアに入射させる 構成と したイ メ ージセ ンサ。
1 6 . 上面に回路導体層を有する少¾ く と も一部が透明とる つ た基板の上面に、 光硬化型絶緣樹脂を設け、 次にこの基板の上 5 面に、 下面に電極を有するィ メ ^"ジセ ンサチッ プを、 その前記 • 電極とそれに対応する前記回路導体層を当接させるべく この回 路導体層上の前記光硬化型絶椽樹脂を押しのけてこれらの電極 と回路導体層を当接させ、 次に回路導体層を介して前記ィ メ - ジセ ンサチッ プに通電して、 その動作確認を行い、 次に光硬化 型絶椽樹脂に光を照射して硬化させるィ メ ジセ ンサの製造方 it
1 7 . 請求の範囲第 1 6項において、 基板と して透明基板を用 い、 光硬化型絶緣樹脂と して透明のものを用いるィ メ ジセ ン サの製造方法。
5
0
5
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