JPH04293263A - 完全密着型イメージセンサ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学画像を電気信号に変
換するイメージセンサに関し、ファクシミリ、イメージ
リーダ、ディジタル複写機等に好適な原稿の幅方向に対
応された完全密着型イメージセンサ関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、完全密着型イメージセンサは、集
束性ロッドレンズアレイが不要であることから安価で、
装置の小型化が容易であることからファクシミリにおい
て実用化されるに至っている。しかし、被検知体と光電
変換素子間が概ね５０μｍ程度であるため、被検知体で
ある読み取り原稿との接触のため、数千ボルトにおよぶ
摩擦帯電電位が生じる。このため、放電によるＳ／Ｎの
低下あるいは高電界による光電変換素子の出力電圧が変
調され著しく感度不均一性をもたらす。この対策のため
、特開昭６２−３６９６１号公報あるいは特開平１−２
３１８７１号公報では、透明導電性ガラスあるいは透明
導電性フィルムを用い、特開昭６４−５７７５１号公報
では窓を有する導電体を用いて光電変換素子を保護し、
静電気による外乱を防止することが提案されている。

【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、透明導電性フィルムあるいは透明導電性
膜を蒸着したマイクロシート等を貼合わせる複雑な工程
が必要であり、歩留まりの低下をもたらしていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、複数の光電変換素子と、その光電変換素
子群を搭載し且つ少なくともその搭載部近傍が透光する
構造の光電変換素子搭載用基板と、前記光電変換素子と
対向して被検知体を配置し、前記光電変換素子群の搭載
部近傍を透光してその被検知体を投光し、その反射光を
光電変換素子が受光する完全密着型イメージセンサにお
いて、前記光電変換素子と前記被検知体間の該被検知体
と接する側に保護層を有し、前記保護層が電荷移動媒体
を含有するものである。

【０００５】

【作用】本発明は上記した構成によって、保護層として
耐摩耗性に優れた光硬化型透明樹脂あるいは熱硬化ある
いは常温硬化型透明樹脂に低分子化合物である電荷移動
媒体を分散させ塗布し硬化させることにより容易に形成
することができ、Ｓ／Ｎ比の優れた、高い出力均一性の
完全密着型イメージセンサが得られる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例のイメージセンサにつ
いて、図面を参照しながら説明する。

【０００７】図１は本発明の実施例における完全密着型
イメージセンサの正面断面図、　図２は本発明の実施例
におけるイメージセンサの側面断面図を示すものである
。１３は複数の受光素子を構成する光電変換素子、１１
は少なくとも該搭載部近傍が透光する構造の光電変換素
子群搭載用基板として用いる透光性シート基板、１２は
透光性シート基板１１の表面上に形成された回路導体層
、１４は光電変換素子１３に設けられている電極、１５
は光電変換素子１３を、透光性シート基板１１へ実装す
るための透明光硬化型絶縁樹脂、１６は電荷移動媒体を
含有し光電変換素子１３を電気的・機械的に保護するた
めの耐摩耗性を有する保護層、１７は光電変換素子１３
に設けられている受光素子、１８は保護層の電位を一定
に保つための窓あき電極、１９は透光性シート基板等を
保持する支持体、２０は支持体に固定するためのシリコ
ーン透明樹脂である。ここで光電変換素子と対向して配
置する被検知体２１である読み取り原稿は保護層１６を
介して接する。

【０００８】ここで、電荷移動媒体としてはオキサジア
ゾール、オキサゾール等の複素環化合物、ピラゾリン誘
導体、トリフェニルメタン、ヒドラゾン、トリアリール
アミン、Ｎ−フェニルカルバゾール、スチルベン等電子
写真感光体に応用される低分子化合物が有用である。

【０００９】以上のように構成された完全密着型イメー
ジセンサの製造方法を説明する。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、フォトトラ
ンジスタまたはフォトダイオード等の受光素子１７とＣ
ＣＤやＭＯＳ、バイポーラＩＣ等のアクセス回路（図示
せず）を設けたものを作る。本実施例ではバイポーラＩ
Ｃを用いて光電変換素子を形成したものを用いる。各電
極１４については、２層Ａｌ配線のプロセスを用い、ス
パッタリング方法により数μｍ程度ウエハ表面より突出
した構造になっている。その後このウエハを高精度ダイ
シング技術により切断し、光電変換素子１３を作る。次
にポリアリレート（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）
等の透光性シート基板１１上に、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形成し、後に
フォトリソ法によって回路導体層１２を形成する。 この透光性シート基板１１の所定に位置に、アクリレー
ト系の透明光硬化型絶縁樹脂１５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、その上に光電変換素
子１３を電極１４が所定の回路導体層１２に導通するよ
うにフェイスダウンで配置する。その後、この光電変換
素子１３の上方から圧力を加えながら、透明光硬化型絶
縁樹脂１５に透光性シート基板１１を通して紫外線照射
をし、硬化させ、実装を完了する。次に、光電変換素子
１３の反対面の透光性シート基板１１に例えばアース接
地され窓あき電極１８を、導電性樹脂をスクリーン印刷
することにより形成する。さらに、この窓開口部に電極
１６と接するようスクリーン印刷等によりエポキシアク
リレート系等の光硬化型透明樹脂中に低分子化合物電荷
移動媒体としてスチルベンを樹脂に対して０．５〜２重
量比、好適には０．９〜１．２重量比を充分に分散させ
た溶液を塗布し、紫外線照射により硬化させ５〜１５μ
ｍの保護層１６を形成する。最後にこのイメージセンサ
を支持体１９に常温硬化型のシリコーン樹脂２０を用い
て接着・固定し完全密着型イメージセンサを得た。

【００１０】このイメージセンサについては、透光性シ
ート基板１１及び透明光硬化型絶縁樹脂１５、透明シリ
コーン樹脂２０を通して光電変換素子１３近傍の開口部
上方からＬＥＤアレイ等で保護層１６と接する原稿２１
を投光し、反射してきた光情報を受光素子１７が検知し
、これを電気信号に変換するようになっている。

【００１１】このようにして得られたバイポーラＩＣを
用いた完全密着型イメージセンサは摩擦帯電による電界
強度が４Ｖ／μｍ以下では出力特性に影響が無いことか
ら、本実施例のイメージセンサは摩擦帯電により数十ボ
ルト程度の帯電電位を示すが、放電によるノイズ発生も
なくまた、電界強度も１Ｖ／μｍ以下のため特性には影
響はなく安定した出力特性が得られた。

【００１２】透明光硬化型絶縁樹脂１５としては、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
の紫外線硬化樹脂が接着性、光感度の点から好適である
。

【００１３】上記図１の構成のイメージセンサを作成す
る際に、透光性シート基板１１にポリアリレートフィル
ムを用い、またその上に８〜１７．５μｍの銅箔を貼り
、フォトリソ法により回路導体層を形成した。センサＩ
Ｃチップと当接する部分に金メッキ処理を施せばさらに
好適である。

【００１４】このポリアリレートフィルムの表面を粗に
することにより透明光硬化型絶縁樹脂１５との接着性を
向上させ、高温高湿（８５℃、８５％）、高温（８５℃
）、低温（−４０℃）及び熱衝撃（−４０℃〜＋８５℃
）等の種々の試験に耐えることを可能にし、イメージセ
ンサとしての信頼性を飛躍的に向上させることができる
。

【００１５】このときの、フィルムの表面粗さはＪＩＳ
　　Ｂ　　０６０１による表記法では、中心線平均粗さ
Ｒａ＝０．１ａ〜１．０ａ、最大高さＲｍａｘ＝０．５
ｓ〜４．０ｓが好適であった。これ以下の粗さでは信頼
性向上効果は小さく、これ以上の粗さでは紫外線硬化樹
脂による電極間の接触面積の低下により信頼性が逆に悪
化する。

【００１６】図３に第２の実施例について述べる。第１
の実施例と同様に表面を粗面化したポリエーテルサルフ
ォン（ＰＥＳ）の透光性シート基板１１上に、銅箔を紫
外線硬化型透明絶縁樹脂等を用いて貼合わせて形成し、
後にフォトリソ法によって回路導体層１２を形成する。 この時、エッチングにより除去された銅箔部には中心線
平均粗さＲａ＝〜０．５ａ、最大高さＲｍａｘ＝〜１．
２ｓ程度に粗面化されている。次に、回路導体層１２が
バイポーラＩＣ型の光電変換素子の第２Ａｌ電極と当接
する部分を除き表面保護層を印刷によって形成する。こ
の後無電解メッキにより回路導体層の光電変換素子と当
接する部分に金層を形成する。この透光性シート基板１
１の所定に位置に、アクリレート系の透明光硬化型絶縁
樹脂１５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、その上に光電変換素子１３を電極１４が所定
の回路導体層１２に導通するようにフェイスダウンで配
置する。その後、この光電変換素子１３の上方から圧力
を加えながら、透明光硬化型絶縁樹脂１５に透光性シー
ト基板１１を通して紫外線照射をし、硬化させ、実装を
完了する。次に、センサＩＣチップと光透過する部分を
窓として切り抜かれた支持体１９として２層配線を施し
たプリント基板を用い、透明シート基板１１と支持体１
９とは、熱圧着によって半田づけされている。透明シー
ト基板１１は、透明樹脂２０により支持体１９に固定さ
れている。次に、光電変換素子１３の反対面の透光性シ
ート基板１１にスクリーン印刷等によりエポキシアクリ
レート系等の光硬化型透明樹脂中に低分子化合物電荷移
動媒体としてピラゾリン誘導体を樹脂に対して０．５〜
２重量比、好適には０．９〜１．２重量比を充分に分散
させた溶液を塗布し、紫外線照射により硬化させ５〜１
５μｍの保護層１６を形成する。このようにして得られ
たイメージセンサを保護層１６と圧接するように、接地
された窓あき金属外枠を窓あき電極１８として遮光、電
気的シールドおよびセンサの保持を兼ねて形成する。保
護層１６と金属外枠と接する部分に金メッキ等を施せば
さらに好適である。

【００１７】本実施例のイメージセンサは摩擦帯電によ
り１００ボルト程度の帯電電位を示すが、放電によるノ
イズ発生もなくまた、電界強度も２Ｖ／μｍ以下のため
特性には影響はなく安定した出力特性が得られた。また
、本実施例の完全密着型イメージセンサは構成も、製造
工程も簡素で安価な完全密着型イメージセンサを提供す
ることが出来る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回路導体
層を設けた透光性シート基板に、高信頼性で実装するこ
とができ、しかも安価なイメージセンサを提供すること
ができる。さらには、放電あるいは帯電による外乱もな
く安定した出力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるイメージセンサ
の正面断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるイメージセンサ
の側面断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例におけるイメージセンサ
の断面図である。

【符号の説明】

１１　　透光性シート基板 １２　　回路導体層 １３　　光電変換素子 １４　　電極 １５　　透明光硬化型絶縁樹脂 １６　　保護膜 １７　　受光素子 １８　　窓あき電極 １９　　支持体 ２０　　透明接着樹脂 ２１　　被検知体（読み取り原稿）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の光電変換素子と、前記光電変換
   素子群を搭載し且つ少なくともその搭載部近傍が透光す
   る構造の光電変換素子搭載用基板と、前記光電変換素子
   と対向して被検知体を配置し、前記光電変換素子群の搭
   載部近傍を透光して前記被検知体を投光し、その反射光
   を光電変換素子が受光する完全密着型イメージセンサに
   おいて、前記光電変換素子と前記被検知体間の前記被検
   知体と接する側に保護層を有し、その保護層が電荷移動
   媒体を含有することを特徴とする完全密着型イメージセ
   ンサ。