图像传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种图像传感器，它由以下两部分组成，即将接受由透镜聚焦的反射光的多个摄像元件配置成直线的多块半导体芯片搭载用的传感器基板；以及介于所述透镜和传感器基板之间，使与相邻半导体芯片的边界区域相当的光路区域具有折射功能，并将射入所述半导体芯片的该边界区域的反射光分配给相邻的所述半导体芯片的每一个摄像元件的透明体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像输入装置中使用的图像传感器，尤其是涉及作为光电变换元件装有多块半导体芯片的密集型图像传感器。
技术介绍
作为图像传感器的构成之一，在专利文献1的图9中，揭示了一种将多块芯片排列起来，使芯片间(芯片的边界)的间距误差产生的浓度差不显著的图像读取装置。图中，C1及C2为芯片(光电变换元件)、Ca及Cb为相邻的芯片端部、La为相邻的芯片端部间隙的距离。另外，r为摄像元件(受光元件)、P为摄像元件间的间隔、P′为芯片边界处的摄像元件间隔。另外，在上述公报的图3(C)中，C14及C21为位于相邻的芯片边界的摄像元件。又在专利文献2的图4，揭示了将多块光学元件芯片排列起来的读取装置。图中，1为光学元件芯片、2为元件(受光元件)、3为长度方向(倾斜)的端面、3a为芯片1的表面一侧的边缘、3b为芯片1的背面一侧(基板一侧)的边缘、7为基板、8为银糊。特开2003-101724号公报特开平6-218985号公报将多块芯片排列在基板上的图像传感器中，专利文献1由于边界摄像元件间隔P′相对摄像元件间隔P变长，所以将摄像元件C14的输出和摄像元件C21的输出的平均值作为插补数据追加，但是因不是原来的图像数据，所以就生成模拟数据。另外，在专利文献2中，在提高旋转叶片的刚性，使旋转叶片倾斜的同时进行切割(dicing)，使芯片1表面侧的边缘3a凸出，使背面侧的边缘3b退避，因此使边界摄像元件间隔P′能接近原来的摄像元件间隔P。但是，在利用模具粘合剂(die bonder)等自动安装时，考虑到由于安装精度引起的芯片之间的碰撞(接触)，有必要将芯片之间预先隔离开来后再进行安装。另外，即使芯片已经高精度安装，由于在位于下部的银糊8等粘接剂上进行机械安装，故安装后位置会有变化。还由于粘接时使粘接剂热固化(Cure)以固定芯片，不能勿视由于固化时粘接剂收缩引起芯片随机移动造成的位置变化，所以存在的问题是在多块芯片的排列上，最终不能高精度地安装。
技术实现思路
本专利技术的图像传感器为解决上述问题而作，其目的在于提供一种即使在不用插补数据(假想摄像元件的数据)，而且边界摄像元件间隔P′比同一芯片上的摄像元件间隔P大时，仍能如实地读取芯片边界区域的图像的图像传感器。本专利技术的图像传感器具备对被拍摄物体照射光的光源、沿与所述被拍摄物体的移动方向成直角的方向延伸，在整个规定读取宽度上将来自所述被拍摄物体的反射光聚焦的透镜、装有将接收由该透镜聚焦的反射光的多个摄像元件配置成直线设置的多块半导体芯片的传感器基板；介于所述透镜和传感器基板之间并设置在互相邻近的所述半导体芯片间隙附近的至少具有凹口部及凸出部中一个的透明板、以及至少收容或支持所述透镜、传感器基板、和透明板的壳体。因而，本专利技术的图像传感器即使在不用插补数据(假想摄像元件的数据)，而且边界摄像元件间隔比同一芯片上的摄像元件间隔大时，仍能如实地读取边界区域的图像。附图说明图1为本专利技术实施例1的图像传感器的剖面构成图。图2为本专利技术实施例1的图像传感器的棒状透镜陈列和透明板及传感器基板间位置关系图。图3为表示本专利技术实施例1的透明板的凹口部位置和大概形状的示意图。图4为表示本专利技术实施例1的图像传感器的传感器基板上的半导体芯片位置关系的示意图。图5为表示本专利技术实施例1的透明板的下表面部分的形状的示意图。图6表示本专利技术实施例1的透明板下表面部分的剖面形状。图7为本专利技术实施例1的透明板的部分外观图。图8用于说明介质边界上的光折射。图9用于说明本专利技术实施例1的透明板的结构原理。图10表示射向本专利技术实施例1图像传感器的传感器基板的光的路径。图11为表示本专利技术实施例1的透明板具体结构的局部放大图。图12为表示本专利技术实施例1的图像传感器最佳画质区域的图。图13为本专利技术实施例2的透明板的部分外观图。图14用于说明凸出倾斜的介质边界上的光折射。图15为说明本专利技术实施例2的透明板结构原理用的说明图。图16为本专利技术实施例3的透明板部分外观图。图17为本专利技术实施例4的透明板部分外观图。图18表示本专利技术实施例5的图像传感器的最佳画质区域。图19为本专利技术实施例6的图像传感器的剖面结构图。图20为本专利技术实施例6的图像传感器的其它剖面结构图。图21为本专利技术实施例7的透明板的部分外观图。具体实施例方式实施例1以下说明本专利技术的实施例1。图1为本专利技术的图像传感器的剖面结构图。在图1中，1为照射被拍摄物体(原稿、纸币、支票、有价证券等)的光源、2为确保被拍摄物体的行走面或保护密封图像传感器的玻璃板、3是作为被拍摄物体的原稿、4为将原稿3反射的光聚光的透镜(棒状透镜阵列)、5为让反射光通过的透明板、6为摄像元件或其驱动电路构成的半导体芯片、7为安装半导体芯片6的传感器基板、8为进行输入输出信号交接用的连接器(connector)、9为收容或支持棒状透镜阵列或透明板及传感器基板的壳体、10为驱动原稿3的驱动压纸卷筒，通常不装在图像传感器上。以下说明动作。图1中，来自光源1的光通过玻璃板2照射原稿3。原稿3上反射的部分散射光成为反射光，通过玻璃板2由棒状透镜阵列4聚焦。由棒状透镜阵列4会聚的反射光通过透明板5射入传感器基板7上的半导体芯片6的摄像元件(受光元件)。将原稿面和设置在半导体芯片上的摄像元件间的距离称为光路长，沿该光路射入的部分散射光作为反射光由半导体芯片6接收。棒状透镜阵列4、透明板5、及半导体芯片6的摄像元件部分以光路轴为中心划分进行配置。图2为表示在整个长度方向(原稿读取方向)上棒状透镜阵列4、透明板5及传感器基板7上的半导体芯片6的位置关系和形状的外观(俯视)图。还有，11表示在半导体芯片6上形成的摄像元件。图3为表示在透明板5的下表面上形成的凹口部，该凹口部的间隔(A)和半导体芯片6的安装间隔一致。图4表示传感器基板7上相邻半导体芯片6的位置关系，P为摄像元件间隔、P′为边界摄像元件间隔、S为摄像元件11的受光区域的尺寸，受光区域为方形或矩形。Lgap为相邻的半导体芯片间隔(半导体芯片6的间隔)。还有，11e表示位于半导体芯片6两端的摄像元件(边界摄像元件)。图5是表示透明板5下表面的凹口形状的平面图，透明板5沿整个透明板5的长度方向由被拍摄物体3移动方向侧的一方为用圆弧形的命名为A部的部分和矩形的命名为B部的部分构成的面、及被拍摄物体3移动方向侧另一方面为用矩形的命名为C部的部分和圆弧形的命名为D部的部分构成的面，这两个面区域组成。图6表示图5的A部、B部的剖面形状及C部、D部的剖面形状。图7为透明板5的凹口形状区域的外观(俯视)图。通常从介质A不垂直地射入介质B的光，在介质A的折射率大于介质B的折射率的情况下，如图8所示，在介质A和介质B的边界上产生折射并弯曲。相对纸面的水平线，若介质A(折射率n＝1.5)和介质B(折射率n＝1.0)的边界部向右上方倾斜，则折射光就相对于入射光向左弯曲，若介质A和介质B的边界向右下方倾斜，则折射光相对于入射光向右弯曲。图9表示将图8示出的介质A和介质B的左右边界部与纸面的正面及纸面的背面重合在一起的图。这时，相对于射入的垂直光其折射光作为正面部分光和背面部分光出现。图10为表示图5及图6示出的正面、背面折射面的折射光射向传感器基板7的光的方向示意图。这时，射入半导体芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，其特征在于，具备对被拍摄物体照射光的光源；沿与所述被拍摄物体移动方向成直角的方向延伸，在整个规定的读取宽度上将所述被拍摄物体来的反射光聚焦的透镜；装有将接收由该透镜聚焦的反射光的多个摄像元件配置成直线 设置的多块半导体芯片的传感器基板；介于所述透镜和传感器基板之间，设在相邻的所述半导体芯片的间隙附近的，凹口部及凸出部中至少有其一的透明板；以及至少收容或支持所述透镜、传感器基板和透明板的壳体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：远藤孝文，野上阳平，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]