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      固體攝像元件收納用殼體以及固體攝像裝置的制作方法

      文檔序號:6873011閱讀:135來源:國知局
      專利名稱:固體攝像元件收納用殼體以及固體攝像裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及固體攝像元件收納用殼體以及固體攝像裝置,特別是樹脂制的固體攝像元件收納用殼體以及使用該殼體而構(gòu)成的固體攝像裝置。
      背景技術(shù)
      以往,在固體攝像裝置的一部分采用透明板而使得固體攝像元件表面的受光元件可受光的固體攝像裝置中,在以陶瓷為材質(zhì)預(yù)先成型的中空殼體的側(cè)壁上,夾入以導(dǎo)電性金屬材料為材質(zhì)成型的引線框,成型出中空殼體。
      近年來,為了降低材料成本,正在進(jìn)行將中空殼體的材質(zhì)從陶瓷變成樹脂的開發(fā)。在以往的陶瓷殼體中,由于陶瓷與固體攝像元件的熱膨脹差相等所以不需要島,但在樹脂制殼體中,由于樹脂與固體攝像元件之間存在熱膨脹差,會在固體攝像元件上作用應(yīng)力,所以優(yōu)選設(shè)置島。
      在該樹脂制中空殼體中裝入固體攝像元件的情況下,首先,在設(shè)置于一體成型的殼體主體下部的島上涂敷/干燥導(dǎo)熱性好的樹脂而安裝固體攝像元件,并利用鋁或金等的接合線連接固體攝像元件上設(shè)置的焊盤、與金屬端子。
      此時,為了提高接合線與焊盤或金屬端子的金屬間的緊貼性,通常加熱整個中空殼體來進(jìn)行接合。
      完成通過接合進(jìn)行的連接后,使用粘接劑將透光的透明板粘接在封裝件上部,完成元件的安裝。
      這樣,在固體攝像元件收納用殼體中,除在一體成型包括殼體上部及下部與金屬端子的殼體主體時被加熱以外,在將固體攝像元件安裝到中空殼體中時,殼體被數(shù)次加熱·冷卻,即、將固體攝像元件粘接到島上時的加熱、用于提高接合強(qiáng)度的加熱、安裝透光性好的透明板時的加熱等,當(dāng)殼體由于該加熱·冷卻而變形時,搭載于殼體的固體攝像元件也隨之變形。
      這樣,安裝了固體攝像元件的固體攝像元件收納用殼體,利用由樹脂構(gòu)成的殼體主體、由金屬構(gòu)成的金屬端子、由玻璃或塑料構(gòu)成的透明板等熱膨脹·熱收縮率完全不同的材料構(gòu)成,所以隨著安裝時加熱溫度的升高,由熱膨脹·熱收縮的不同引起的殼體變形增大。
      于是,提出了通過將殼體上部與殼體下部的體積比設(shè)計為殼體上部的體積∶殼體下部的體積=1∶1.6~1∶1.8,而抑制一體成型時的翹曲的方案(參照專利文獻(xiàn)1)。
      但是,對于利用注射模塑成型等成型的樹脂制殼體,由于樹脂大多在線膨脹率上具有各向異性,所以根據(jù)成型時樹脂向殼體內(nèi)流動的方式不同,而有時殼體底板和側(cè)壁部在線膨脹率上存在差,該線膨脹率的差成為加熱·冷卻殼體時翹曲的原因。因此,如專利文獻(xiàn)1那樣僅控制殼體上部與下部的體積比難以抑制殼體的翹曲,為了控制成型時樹脂向殼體內(nèi)的流動方式,需要控制殼體底板與側(cè)壁部的尺寸。
      特別是隨著安裝自動化的進(jìn)展,有安裝時殼體的加熱溫度升高的趨勢,從而由于安裝時的熱應(yīng)力,殼體的翹曲增大。固體攝像元件由于固定安裝在島上,所以會隨著殼體的翹曲而變形,從而產(chǎn)生固體攝像元件的翹曲超過規(guī)定而引起特性不良的問題。
      又,存在由于該固體攝像元件的翹曲而導(dǎo)致入射光的焦點偏移,圖像讀取元件不能準(zhǔn)確讀取圖像的問題。
      專利文獻(xiàn)1特開平11-330285號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題作出的,其主要目的在于提供一種固體攝像元件收納用殼體,其可抑制成型時產(chǎn)生的翹曲,且可防止安裝時因作用在固體攝像元件收納用殼體上的熱而使殼體變形,而防止由隨之產(chǎn)生的固體攝像元件的變形所引起的特性不良。
      本發(fā)明要解決的課題,利用以下(1)解決。
      (1)一種固體攝像元件收納用殼體,是樹脂制中空殼體,其具有末端露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子,由大致矩形的樹脂制底板和大致垂直地設(shè)置于其周緣的樹脂制側(cè)壁部成型為一體,且開口部能借助透明板封閉,其特征在于,從露出于該殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面至固定安裝透明板的面之間的高度(c),是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.7倍以上1.8倍以下。
      以下列舉本發(fā)明的優(yōu)選實施方式(2)~(6)。
      (2)如(1)所述的固體攝像元件收納用殼體,殼體的縱向的側(cè)壁部的厚度(b),是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.5倍以上2倍以下。
      (3)如(1)或(2)所述的固體攝像元件收納用殼體,在殼體的縱向中央部的截面中,從露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面起下部的殼體的截面積,是從內(nèi)嵌金屬端子底面起上部的殼體的截面積的2倍以上20倍以下。
      (4)如(1)~(3)任一項所述的固體攝像元件收納用殼體,殼體的底板的縱向長度是橫向長度的3倍以上15倍以下。
      (5)如(1)~(4)任一項所述的固體攝像元件收納用殼體,該樹脂是熱塑性樹脂,該固體攝像元件收納用殼體是通過將前述熱塑性樹脂或其組成物注射模塑成型而獲得的。
      (6)使用了如(1)~(5)任一項所述的固體攝像元件收納用殼體的固體攝像裝置。
      換言之,上述固體攝像元件收納用殼體具備樹脂制的殼體主體,具有凹部;島,設(shè)置在凹部的底面上,固定固體攝像元件;引線端子,從凹部內(nèi)經(jīng)由殼體主體的側(cè)壁向外部延伸;在設(shè)殼體主體的底面到凹部的底面與引線端子的界面之間的距離為(a)、設(shè)從凹部的底面到凹部的開口端面之間的距離為(c)的情況下,(c)為(a)的0.7倍以上1.8倍以下。
      在這種情況下,可以將殼體主體的厚度方向的翹曲抑制到以往的1/2以下。
      另外,這樣的翹曲抑制效果,在殼體主體的縱向和橫向的縱橫比為3以上的情況下較為顯著,而且,優(yōu)選地,側(cè)壁的厚度(b)為(a)的0.5倍以上2倍以下。在這種情況下,底板與側(cè)壁的線膨脹及強(qiáng)度的平衡良好,不易產(chǎn)生翹曲。
      特別是,在具備沿著殼體主體的縱向而與殼體主體的底板一體地設(shè)置的一對樹脂制的肋的情況下,即使殼體主體是容易產(chǎn)生應(yīng)變的縱橫比高的部件而且是由樹脂制成,也能抑制殼體主體在垂直于縱向的方向上的翹曲或撓曲。
      根據(jù)本發(fā)明,可減小因熱應(yīng)力引起的固體攝像元件收納用殼體以及固體攝像元件的翹曲,改善特性不良。特別是可提供適合自動安裝的固體攝像元件收納用殼體。


      圖1是表示本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體以及使用了該殼體的固體攝像裝置的一例的概要剖視圖。
      圖2是表示殼體內(nèi)底面具有階梯的本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體以及使用了該殼體的固體攝像裝置的一例的概要剖視圖。
      圖3是表示殼體側(cè)壁部具有階梯的本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體以及使用了該殼體的固體攝像裝置的一例的概要剖視圖。
      圖4是表示殼體外底面為凹狀的本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體以及使用了該殼體的固體攝像裝置的一例的概要剖視圖。
      圖5是具備固體攝像元件收納用殼體的固體攝像裝置的詳細(xì)的分解立體圖。
      圖6是具備具有切口的島的固體攝像元件收納用殼體中央部的立體圖。
      圖7是具備分割開的島的固體攝像元件收納用殼體中央部的立體圖。
      圖8是用于說明固體攝像元件收納用殼體的制造方法的圖。
      具體實施例方式
      本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體(在本說明書中,也簡稱為“殼體”),是樹脂制中空殼體,其具有末端露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子,由大致矩形的樹脂制底板和大致垂直地設(shè)置于其周緣的樹脂制側(cè)壁部成型為一體,且開口部能借助透明板封閉,其特征在于,從露出于該殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面至固定安裝透明板的面之間的高度(c),是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.7倍以上1.8倍以下。
      以下,參照合適的圖說明本發(fā)明及其優(yōu)選實施方式。
      圖1~圖4是表示本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體以及使用了該殼體的固體攝像裝置的一例的概要剖視圖。
      在本發(fā)明中,固體攝像元件收納用殼體1,是由樹脂或樹脂組成物構(gòu)成的中空構(gòu)造的樹脂制中空殼體,開口部可借助透明板5封閉。固體攝像元件2設(shè)置在固體攝像元件收納用殼體1內(nèi),接受透過透明板5入射的外部光。
      本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體,是單獨將合成樹脂成型、或?qū)υ跇渲懈鶕?jù)需要而包含了各種填充材料的樹脂組成物成型而獲得的。另外,關(guān)于樹脂以及填充劑的詳細(xì)情況在后面敘述。
      透明板,優(yōu)選在波長400~800nm的范圍內(nèi)具有90%以上的透過率。特別是在將固體攝像裝置用于條形碼閱讀器時,優(yōu)選在波長650~660nm的范圍內(nèi)具有90%以上的透過率。透明板可利用例如透明玻璃、透明樹脂或透光性陶瓷形成。更具體地說,作為透明板的材質(zhì),可例示出玻璃、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、含有環(huán)烯烴單位的聚合物。
      樹脂制中空殼體1由大致矩形的樹脂制底板11和大致垂直地設(shè)置于其周緣的樹脂制側(cè)壁部12一體形成。大致矩形的樹脂制底板11以及樹脂制側(cè)壁部12都具有適當(dāng)?shù)暮穸?。在此,大致矩形的樹脂制底?1具有面向殼體外部的外底面以及面向殼體內(nèi)側(cè)的內(nèi)底面。
      固體攝像元件收納用殼體的底板,只要是能將矩形的金屬制的島(island)以及/或固體攝像元件設(shè)置在中空部的內(nèi)底面上即可。因此,既可以如圖1所示具有平坦的內(nèi)底面,也可以如圖2所示,內(nèi)底面的設(shè)置金屬制島以及/或固體攝像元件的面具有凹部。并且,也可在從內(nèi)底面局部隆起的區(qū)域設(shè)置金屬制島以及/或固體攝像元件。
      并且,如圖4所示,樹脂制中空殼體還可具有從殼體外底面垂直地設(shè)置的肋13。所謂“肋”,指增強(qiáng)樹脂殼體的機(jī)械強(qiáng)度的部分。肋優(yōu)選沿外底面的縱向垂直地設(shè)置。所謂「縱向」,指矩形的長邊方向,所謂「橫向」,指矩形的短邊方向。所謂「沿外底面的縱向垂直地設(shè)置」,指平行于外底面的縱向,只要是從外底面基本垂直地設(shè)置即可,肋的截面形狀,也可是長方形或梯形、三角形。作為設(shè)置的肋的數(shù)量,優(yōu)選為2個。又,設(shè)置的位置,優(yōu)選為樹脂底板橫向的兩端部。在具有多個肋的情況下,優(yōu)選各肋的截面形狀全等。
      又,所謂「大致矩形」,是指除正方形以及矩形形狀以外還包括基本矩形的形狀。所謂「基本矩形」,是指具有平行的長邊但短邊即使是直線狀也不與長邊正交或短邊不是直線的形狀,以及極其縱長的橢圓等。例如,樹脂制中空殼體的底板,也可是矩形缺四角的形狀、矩形帶圓角的形狀、或短邊不是直線狀而是半圓形的形狀。
      樹脂制側(cè)壁部12大致垂直地設(shè)置于大致矩形的底板的周緣。側(cè)壁部,也可不是從底板的完全的周緣部垂直地設(shè)置,而是從底面的長邊以及/或短邊的稍內(nèi)側(cè)垂直地設(shè)置。又,所謂「大致垂直地設(shè)置」,是指除嚴(yán)格垂直地設(shè)置的側(cè)壁部以外,還包含朝向開口部稍微擴(kuò)開地設(shè)置的側(cè)壁部。所謂「稍微擴(kuò)開」,是指具有離垂直方向45°以內(nèi)優(yōu)選30°以內(nèi)的傾斜。又,側(cè)壁部,也可是具有朝向上部或下部增大厚度那樣的傾斜的側(cè)壁部、具有階梯或凹部的側(cè)壁部。
      又,還可以在樹脂制中空殼體的開口部周緣,設(shè)置用于嵌入透明板5的切槽或階梯。
      固體攝像元件2,設(shè)置在固體攝像元件收納用殼體1的內(nèi)底部,但優(yōu)選在殼體的內(nèi)底部設(shè)置未圖示的金屬制的島,而在島上固定安裝固體攝像元件2。固體攝像元件2優(yōu)選利用粘接劑、焊錫等固定安裝在島上,更優(yōu)選利用粘接劑固定安裝。固體攝像元件優(yōu)選利用導(dǎo)熱率高的粘接劑固定安裝。具體地,優(yōu)選導(dǎo)熱率為1W/mK以上,更優(yōu)選為3W/mK以上。又,優(yōu)選使用絕緣性的樹脂固定安裝。
      固體攝像元件2,優(yōu)選固定安裝在島上,但也可不設(shè)置島而固定安裝在殼體內(nèi)底面上。
      在設(shè)置島的情況下,優(yōu)選地,其兩端與金屬端子同樣地,夾持并埋設(shè)在固體攝像元件收納用殼體1內(nèi)而插設(shè)。這種情況下,在將金屬端子形成部分以及島形成部分成為一體的引線框插入注射模塑成型用模具內(nèi)后進(jìn)行注射模塑成型(內(nèi)嵌成型),之后,可通過切除金屬制引線框的不需要部分而分離金屬端子與島。又,內(nèi)嵌成型時,也可將一開始就與金屬端子分離的島形成部分插入模具內(nèi)。
      另外,也可在成型中空殼體后利用粘接劑等將島的兩端固定在中空殼體的內(nèi)底面上。
      島,利用平坦的金屬板構(gòu)成且具有適當(dāng)?shù)暮穸?。用于島的金屬,優(yōu)選具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和導(dǎo)熱率,可例示出銅、銅合金、鐵合金以及鋁(鋁合金)。作為島用金屬,可優(yōu)選使用銅或鐵58%鎳42%的合金即42合金、鋁(鋁合金)。這些金屬(合金)可實施鍍敷而使用,作為鍍敷的材料,可例示出金、銀、鎳以及焊錫。
      島的形狀沒有特別限制,但優(yōu)選為具有4以上的縱橫比的矩形,更優(yōu)選具有4~100的縱橫比。
      在島的縱向的側(cè)緣的一處以上設(shè)置相鄰的切口也是優(yōu)選的。該相鄰的切口優(yōu)選從島的對置的長邊的相反側(cè)交替設(shè)置。又,在該切口不是在島的縱向上一致地設(shè)置,而是設(shè)置多個相鄰的切口組的情況下,優(yōu)選隔開一定的距離分散設(shè)置。
      進(jìn)而,固定在島上的固體攝像元件2,與用于向外部引出輸入輸出端子的金屬端子連接。由導(dǎo)電性金屬形成的金屬端子,一部分埋設(shè)在固體攝像元件收納殼體1內(nèi),其內(nèi)端側(cè)的內(nèi)嵌金屬端子3末端露出,插入殼體內(nèi)。另一方面,金屬端子的另一端露出于固體攝像元件收納殼體外。
      金屬端子是金屬制的,可使用金屬制的公知的形式。作為金屬,可例示出銅、銅合金、鐵合金,可優(yōu)選使用銅或鐵58%鎳42%的合金即42合金。這些金屬(合金)可實施鍍敷而使用,作為鍍敷的材料可例示出金、銀、鎳以及焊錫。
      固體攝像元件2利用接合線4與末端露出的內(nèi)嵌金屬端子3連接。接合線4是鋁或金等金屬構(gòu)成的細(xì)線。
      在本發(fā)明中,從露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面至固定安裝透明板的面之間的高度(c),是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.7倍以上1.8倍以下,優(yōu)選為0.8倍以上1.5倍以下。
      在利用注射模塑成型法等成型樹脂制殼體的情況下,樹脂,對于殼體底板,是在與其面水平的方向上流動,但對于側(cè)壁部,還容易在側(cè)壁的面內(nèi)方向、即與底板面垂直的方向上流動。結(jié)果,使樹脂制殼體的底板部與側(cè)壁部相對殼體的縱向具有不同的線膨脹率,存在側(cè)壁部的線膨脹率大于底板部的線膨脹率的傾向,加熱·冷卻時會在殼體上產(chǎn)生翹曲。
      在c小于a的0.7倍以及大于1.8倍時,由于上述原因,底板部與側(cè)壁部的線膨脹差增大,從而在殼體上產(chǎn)生翹曲。另一方面,通過這樣規(guī)定固體攝像元件收納用殼體的底面部的厚度以及中空部的高度,可抑制殼體的翹曲。
      又,優(yōu)選地,殼體的縱向的側(cè)壁部的厚度(b),是從殼體底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.5倍以上2倍以下,更優(yōu)選為0.8倍以上1.8倍以下。
      當(dāng)b是a的0.5倍以上2倍以下時,底板與側(cè)壁部的線膨脹以及強(qiáng)度的平衡良好,不易產(chǎn)生翹曲所以優(yōu)選。并且當(dāng)b是a的0.5倍以上2倍以下時,注射模塑成型等成型時成形出側(cè)壁部的樹脂向與底板面垂直的方向的流動不明顯,底板與側(cè)壁部的線膨脹差小,所以殼體上不易產(chǎn)生翹曲從而優(yōu)選。
      因此,通過規(guī)定殼體側(cè)壁部的厚度,可得到翹曲更少的固體攝像元件收納用殼體,所以優(yōu)選。
      在此,說明從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)、以及殼體縱向的側(cè)壁部的厚度(b)。
      圖1~圖4例示了具有不同形狀的本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體的概要剖視圖。
      a,指從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度,如圖4所示在殼體外底面上設(shè)置肋而存在階梯時,設(shè)從面積最大的外底面起的高度為a。又,如圖2所示在固體攝像元件的固定安裝面和內(nèi)嵌金屬端子底面間存在階梯時,也設(shè)從殼體外底面至內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度為a。
      b,指殼體縱向的側(cè)壁部的厚度,但在側(cè)壁部有傾斜時、如圖3所示存在階梯時,優(yōu)選地,從露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面至透明板固定安裝面的范圍內(nèi)的側(cè)壁部中,一半以上的水平方向上的側(cè)壁部厚度在上述范圍內(nèi)。即,優(yōu)選該側(cè)壁部的一半以上是a(從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度)的0.5倍以上2倍以下。
      又,即使如圖2所示在比內(nèi)嵌金屬端子底面更靠下部處存在階梯,b也以比內(nèi)嵌金屬端子底面更靠上部處的厚度作為問題對象,對于比內(nèi)嵌金屬端子底面更靠下部處的厚度則不考慮。
      在本發(fā)明中,優(yōu)選地,在殼體的縱向中央部的截面上,從露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面起下部的殼體的截面積是從內(nèi)嵌金屬端子底面起上部的殼體的截面積的2倍以上20倍以下。更優(yōu)選為2倍以上15倍以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2倍以上10倍以下。
      當(dāng)在上述范圍內(nèi)時,底板和側(cè)壁部的線膨脹以及強(qiáng)度的平衡良好,在殼體上不易產(chǎn)生翹曲,所以優(yōu)選。并且可充分確保固體攝像元件的載置空間所以優(yōu)選。
      又,固體攝像元件收納用殼體的底板的縱向長度優(yōu)選是橫向長度的3倍以上15以下,更優(yōu)選為4倍以上12倍以下。
      當(dāng)在上述范圍內(nèi)時,可充分獲得本發(fā)明的效果,并且可抑制縱向上的殼體翹曲,所以優(yōu)選。
      固體攝像元件收納用殼體,具有由樹脂、或根據(jù)需要填充了各種填充劑的樹脂組成物構(gòu)成的中空構(gòu)造,利用注射模塑成型法、注射壓縮成型法、壓縮成型法、傳遞模塑成型法等形成。作為使用的樹脂,列舉有可成型的熱固性樹脂以及熱塑性樹脂,優(yōu)選從阻燃性、電絕緣性、強(qiáng)度·剛性的觀點出發(fā)進(jìn)行選擇。從可縮短成型周期,可削減成型成本的觀點出發(fā),優(yōu)選使用熱塑性樹脂,利用注射模塑成型法形成該殼體。
      又,在進(jìn)行注射模塑成型的情況下,出于控制成形出底板和側(cè)壁部的樹脂以及/或者樹脂組成物的流動而使得翹曲不易產(chǎn)生的觀點,優(yōu)選地澆口設(shè)置于殼體的橫向的側(cè)壁部或者殼體外底面的縱向端部。在此,所謂「橫向的側(cè)壁部」,是指與底板的短邊基本平行,從底板基本垂直地設(shè)置的側(cè)壁。
      通過將澆口設(shè)置在橫向的單側(cè)側(cè)壁部面內(nèi)或殼體外底面的縱向端部,樹脂在相對于縱向的側(cè)壁以及平行于縱向設(shè)置的肋平行的方向上平衡性良好地流動,成型的殼體的側(cè)壁部、底板以及肋的各部份的線膨脹率均等,可抑制伴隨加熱·冷卻時的熱變形的翹曲的產(chǎn)生,所以優(yōu)選。
      作為熱固性樹脂,可例示出酚醛樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂以及不飽和聚酯樹脂等,優(yōu)選使用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂。又,作為熱塑性樹脂,可例示出聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚苯醚樹脂、氟樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚砜樹脂、聚芳酯、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚砜樹脂、聚醚酮樹脂、液晶性聚合物、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等,優(yōu)選使用聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂、液晶性聚合物,從流動性、耐熱性、剛性優(yōu)良的觀點考慮,更優(yōu)選使用液晶性聚合物。這些樹脂可單獨使用也可同時使用多種。
      關(guān)于上述樹脂的概要,記載于「高分子大辭典」(丸善株式會社發(fā)行,平成6年9月20日)以及其引用的文獻(xiàn)等中。
      形成固體攝像元件收納用殼體的樹脂,出于提高強(qiáng)度或剛性、耐熱性,提高尺寸精度,降低線膨脹系數(shù)等目的,填充了各種填充劑。作為使用的填充劑,可以例示出玻璃纖維(磨碎玻璃纖維、短玻璃纖維等)、玻璃珠、中空玻璃球、玻璃粉末、云母、滑石、粘土、二氧化硅、氧化鋁、鈦酸鉀、硅灰石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸蘇打、硫酸鈣、硫酸鋇、亞硫酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、硅酸鈣、硅砂、硅石、石英、氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、石墨、鉬、石棉、硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維、石膏纖維、碳素纖維、炭黑、白炭黑、硅藻土、膨潤土、絹云母、白砂(sirasu)、石墨等無機(jī)纖維,鈦酸鉀晶須、氧化鋁晶須、硼酸鋁晶須、碳化硅晶須、氮化硅晶須等金屬晶須或非金屬晶須類等。
      本發(fā)明的固體攝像元件收納用殼體,可優(yōu)選用于固體攝像裝置。
      固體攝像元件具有讀出部,所述讀出部具有依次讀出象素的陣列和象素陣列的信號電荷的功能,所述象素響應(yīng)于透過透明板入射的光而產(chǎn)生信號電荷。固體攝像元件,優(yōu)選是具有多個象素陣列的半導(dǎo)體攝像元件。
      固體攝像元件,大致分為一維象素陣列的一維圖像傳感器和二維象素陣列的二維圖像傳感器,本發(fā)明的固體攝像元件優(yōu)選是一維圖像傳感器。一維圖像傳感器的代表性的長度是2~15cm,優(yōu)選為3~10cm。
      另外,使用一維圖像傳感器的固體攝像裝置,可用于傳真機(jī)、掃描儀、條形碼閱讀器等,使用二維圖像傳感器的固體攝像裝置,可用于電視攝像機(jī)等。
      下面,就具備上述固體攝像元件收納用殼體的固體攝像裝置20的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
      圖5是具備固體攝像元件收納用殼體的固體攝像裝置20的詳細(xì)的分解立體圖。
      如上所述,固體攝像元件收納用殼體1具備樹脂制的殼體主體(中空殼體)100,其具有在內(nèi)部配置固體攝像元件2的收納用凹部DP,縱向X方向的尺寸為寬度方向尺寸的3倍以上;多個引線端子(內(nèi)嵌金屬端子)3,從收納用凹部DP的內(nèi)部經(jīng)由與殼體主體100的縱向X平行的側(cè)壁(側(cè)壁部)12向外部延伸。
      該固體攝像裝置20具備固體攝像元件收納用殼體1、設(shè)置在收納用凹部DP內(nèi)的固體攝像元件2、和堵塞收納用凹部DP的開口的透明板5。殼體主體100的縱向與橫向(寬度方向)的縱橫比較高,為3以上。如果使用液晶聚合物作為縱橫比較高的殼體主體100的材料,則能得到統(tǒng)一成縱向的高分子取向狀態(tài),耐熱性、強(qiáng)度特性、低熱膨脹性優(yōu)良。而且,如上所述,優(yōu)選地,在樹脂內(nèi)包含由無機(jī)材料構(gòu)成的纖維。即,通過在樹脂內(nèi)包含由無機(jī)材料構(gòu)成的纖維,能夠進(jìn)一步提高剛性。通過液晶聚合物和無機(jī)材料纖維的組合,兩者效果相結(jié)合,能夠構(gòu)成具有高剛性的殼體。纖維由多個纖維狀體或者針狀體構(gòu)成,各纖維狀體或者針狀體的縱橫比為5以上。
      另外,固體攝像元件2的縱橫比也為3以上。固體攝像元件2是一維CCD(線性傳感器)??v橫比高的固體攝像元件2容易撓曲,所以本發(fā)明在使用這樣的固體攝像元件2的情況下特別有效。另外,固體攝像元件2也可以僅在島30的縱向兩端部固定在島30上。
      在固體攝像元件收納用殼體1的縱向兩端部上,分別設(shè)置有加強(qiáng)部105。加強(qiáng)部105與側(cè)壁12一體地形成,從殼體主體100的縱向兩端沿縱向X向外側(cè)突出。加強(qiáng)部105的XY截面在殼體主體100的兩端部均構(gòu)成為大致U字形。加強(qiáng)部105抑制垂直于側(cè)壁12的方向上的翹曲或撓曲。在加強(qiáng)部105的內(nèi)側(cè)空間內(nèi),露出引線框的一部分。
      殼體主體100的側(cè)壁12,具有多個以寬度方向Y為深度方向而沿縱向X延伸的凹部(挖除部凹槽)104。由此,可使樹脂成型時的樹脂流動均勻化,而且能夠?qū)崿F(xiàn)輕質(zhì)化。
      圖6是具備具有槽縫(切口32)的島30的固體攝像元件收納用殼體中央部的立體圖。
      在殼體主體100上,設(shè)置有沿殼體主體100的底板11的縱向X而與底板11一體地設(shè)置的一對樹脂制的肋13。由一對肋13在它們之間形成凹槽LGR。雖然殼體主體100是容易產(chǎn)生應(yīng)變的縱橫比較高的部件,而且,是由樹脂構(gòu)成的,但由于在該裝置中具有沿縱向X延伸的肋13,所以也能夠抑制在垂直于殼體主體100的縱向X的方向上的翹曲或撓曲。肋13的數(shù)量優(yōu)選為多個,從提高剛性的觀點出發(fā),優(yōu)選地,肋13位于側(cè)壁12的高度方向Z的延長線上。
      固體攝像元件收納用殼體1具備島30,設(shè)置在凹部DP的底面上并固定固體攝像元件2;和島按壓部34,其與島30連續(xù),向沿著殼體主體100的縱向的側(cè)壁12內(nèi)延伸。由于島按壓部34向側(cè)壁12的內(nèi)部延伸,所以能夠抑制島30相對于殼體主體100的移動,因此,能夠抑制島30的翹曲以及固體攝像元件2的翹曲,從而抑制其特性的劣化。另外,還可以經(jīng)由島按壓部34而向外部散熱。
      島30在除其兩端部之外的位置上具備從寬度方向一端朝向另一端延伸的槽縫(切口)32。應(yīng)力容易集中在槽縫32附近的島部分,該島部分撓曲并吸收膨脹·收縮,所以能夠抑制固體攝像元件2的撓曲。
      而且,固體攝像元件收納用殼體1,具備與島30連續(xù)并向沿著殼體主體100的縱向的側(cè)壁12內(nèi)延伸的至少一對島按壓部34。一對島按壓部34沿著縱向X隔離開,槽縫32設(shè)置在一對島按壓部34之間的中央位置J附近。島按壓部34的位置,由沿著島30的寬度方向的島按壓部34的中心線的位置規(guī)定。如果設(shè)一對島按壓部34間的距離為X0,則從一個島按壓部34的位置到中央位置J的距離X1和從另一個到按壓部34到中央位置J的距離X2均等于X0/2。
      如上所述,由于存在一對島按壓部34,所以島30的翹曲得到抑制,但由于一對島按壓部34的位置固定于側(cè)壁12,所以應(yīng)力容易作用在它們之間的島30的中央位置J附近。由于在該中央位置J的附近設(shè)置有槽縫32,所以在該位置上吸收應(yīng)力,該島部分撓曲,并且吸收膨脹·收縮,所以能夠抑制固體攝像元件2的撓曲。
      槽縫32具備第1槽縫32A和第2槽縫32B,第1槽縫32A從島30的寬度方向一端向另一端延伸,第2槽縫32B從島的寬度方向另一端向一端延伸,第1槽縫32A和第2槽縫32B隔著中央位置J配置。
      在這種情況下,第1槽縫32A的形成位置上島30繞縱向的扭曲的方向、與第2槽縫32A的形成位置上島30繞縱向的扭曲的方向相反,所以,能夠使島30繞縱向的扭曲相抵消,所以能夠抑制島30的兩端部繞縱向的扭曲。而且,第1槽縫32A和第2槽縫32B,有繞第1槽縫32A和第2槽縫32B之間的島30上的一點P點對稱的傾向,所以在島30產(chǎn)生縱向的熱膨脹的情況下,能夠抑制相對于島30的縱向中心線的、島30的寬度方向移動。
      槽縫32的最深部D由曲面構(gòu)成。該曲面局部地包括以平行于島30的厚度方向的Z軸為中心的圓筒面。在該情況下,在應(yīng)力集中在槽縫32的形成位置上的島30上時,能夠緩和最深部D處的局部的應(yīng)力集中,所以島30的耐久性優(yōu)良。而且,由于槽縫32的最深部由曲面構(gòu)成,所以能夠降低成型時翹曲的產(chǎn)生。
      在槽縫32的內(nèi)部填充有氣體。換言之,在槽縫32的內(nèi)部不存在抑制槽縫32的撓曲的固體(樹脂),所以,槽縫32的形成部位上的島30容易撓曲,而且能夠吸收膨脹·收縮。
      另外,殼體主體100具備與島30的寬度方向兩端接觸的一對突起部101。突起部101沿島30的縱向延伸。一對突起部101能夠限制島30的寬度方向移動。殼體主體100具備沿島30的縱向延伸的一對凹槽SGR,各突起部101的側(cè)面分別構(gòu)成各凹槽SGR的一個側(cè)面。另外,突起部101沒有設(shè)置在槽縫32的形成位置上,從而槽縫32的形成部位上的島30能夠容易地變形。
      圖7是具備分割開的島的固體攝像元件收納用殼體中央部的立體圖。
      一對島30、30沿殼體主體100的縱向隔開。即,島30、30是分離的,在兩個島30、30之間的殼體主體部位100A上沒有固定島,所以該殼體主體部位100A容易撓曲,而且能夠吸收膨脹·收縮,可以抑制固體攝像元件2的撓曲。其他構(gòu)造如上所述,一對島按壓部34間的中央位置J與殼體主體100的縱向的中央位置一致。
      圖8是用于說明固體攝像元件收納用殼體的制造方法的圖。
      在進(jìn)行上述固體攝像元件收納用殼體的注射模塑成型的情況下,向在對置面間具有上述殼體形狀的型腔的第1模具M(jìn)1和第2模具M(jìn)2之間流入樹脂RE。第1模具M(jìn)1和第2模具M(jìn)2構(gòu)成殼體成型用模具。在第1模具M(jìn)1和第2模具M(jìn)2之間,插入上述引線框50。
      第2模具M(jìn)2具有沿Z方向延伸的錐狀的樹脂導(dǎo)入孔M21,具有從樹脂導(dǎo)入孔M21的末端部沿X方向延伸的連通通路M22。連通通路M22的末端部構(gòu)成澆口部,從該處向型腔內(nèi)導(dǎo)入樹脂RE,樹脂沿X方向在型腔內(nèi)流動。因此,在樹脂RE是液晶聚合物的情況下,構(gòu)成該樹脂的高分子的取向統(tǒng)一成X方向。
      在樹脂的填充、固化之后,利用貫通第1模具M(jìn)1的多個推頂桿EP將固化了的樹脂向第2模具M(jìn)2方向推壓,完成固體攝像元件收納用殼體。即,本發(fā)明的方法包括向模具M(jìn)1、M2的型腔部內(nèi)注入·固化樹脂的工序。之后,將固體攝像元件2固定安裝在島30上,接著,用接合線將固體攝像元件2和引線端子3電連接,最后用透明板5封閉殼體的上部開口部,上述的固體攝像裝置20就完成了。
      實施例(實施例1)利用液晶性聚合物(スミカス-バ-E6008 B(住友化學(xué)(株)制),并且使用注射模塑成型機(jī)[ES-400(日精樹脂工業(yè)(株)制),制作矩形底板外尺寸是10mm×80mm、插入有金屬制的引線端子的固體攝像元件收納用殼體。此時,從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(底板厚度)(a)為1.5mm、從內(nèi)嵌金屬端子底面至固定安裝透明板的面之間的高度(側(cè)壁部高度)(c)為1.5mm、側(cè)壁部的厚度(b)為2.2mm,將澆口設(shè)置在橫向的單側(cè)側(cè)壁部面內(nèi)(成型溫度350℃、注射速度50mm/sec)。所得殼體的底面的縱向上的最大翹曲量是18μm。
      在此,所謂殼體的底面的縱向上的最大翹曲量,表示以連結(jié)殼體底板背面的縱向兩端的直線為基準(zhǔn)時、殼體縱向中央部的最大變形量。
      (比較例1)除底板厚度(a)為1.0mm、側(cè)壁部高度(c)為2.0mm、側(cè)壁部的厚度(b)為2.2mm以外與實施例1一樣,制作樹脂制固體攝像元件收納用殼體。
      所得殼體的底面的縱向上的最大翹曲量是46μm。
      (比較例2)除底板厚度(a)為1.0mm、側(cè)壁部高度(c)為2.0mm、側(cè)壁部的厚度(b)為1.5mm以外與實施例1一樣,制作樹脂制固體攝像元件收納用殼體。
      所得殼體的底面的縱向上的最大翹曲量是54μm。
      這樣,根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)んw主體的厚度方向的翹曲抑制到以往的1/2以下。
      權(quán)利要求
      1.一種固體攝像元件收納用殼體,是樹脂制中空殼體,其具有末端露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子,由大致矩形的樹脂制底板和大致垂直地設(shè)置于其周緣的樹脂制側(cè)壁部成型為一體,且開口部能借助透明板封閉,其特征在于,從露出于該殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面至固定安裝透明板的面之間的高度(c),是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.7倍以上1.8倍以下。
      2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,殼體的縱向的側(cè)壁部的厚度(b),是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面之間的高度(a)的0.5倍以上2倍以下。
      3.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,在殼體的縱向中央部的截面中,從露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面起下部的殼體的截面積,是從內(nèi)嵌金屬端子底面起上部的殼體的截面積的2倍以上20倍以下。
      4.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,殼體的底板的縱向長度是橫向長度的3倍以上15倍以下。
      5.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,該樹脂是熱塑性樹脂,該固體攝像元件收納用殼體是通過將前述熱塑性樹脂或其組成物注射模塑成型而獲得的。
      6.一種采用了權(quán)利要求1所述的固體攝像元件收納用殼體的固體攝像裝置。
      7.一種固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,具備樹脂制的殼體主體,具有凹部;島,設(shè)置在前述凹部的底面上,固定固體攝像元件;引線端子,從前述凹部內(nèi)經(jīng)由前述殼體主體的側(cè)壁向外部延伸;在設(shè)前述殼體主體的底面到前述凹部的底面與前述引線端子的界面之間的距離為(a)、設(shè)從前述凹部的底面到前述凹部的開口端面之間的距離為(c)的情況下,(c)為(a)的0.7倍以上1.8倍以下。
      8.如權(quán)利要求7所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,前述殼體的縱向和橫向的縱橫比為3以上。
      9.如權(quán)利要求8所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,前述側(cè)壁的厚度(b)為(a)的0.5倍以上2倍以下。
      10.如權(quán)利要求9所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,具備沿著前述殼體主體的縱向而與前述殼體主體的底板一體地設(shè)置的一對樹脂制的肋。
      11.如權(quán)利要求7所述的固體攝像元件收納用殼體,其特征在于,具備與前述島的寬度方向兩端接觸并沿前述島的縱向延伸的一對突起部。
      12.一種采用了權(quán)利要求7所述的固體攝像元件收納用殼體的固體攝像裝置。
      全文摘要
      提供一種固體攝像元件收納用殼體,其可抑制成型時產(chǎn)生的翹曲,且可防止安裝時因作用在該殼體上的熱而使殼體變形從而防止由隨之產(chǎn)生的固體攝像元件的變形引起的特性不良。是具有末端露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子,由大致矩形的樹脂制底板和大致垂直地設(shè)置于其周緣的樹脂制側(cè)壁部一體成型,且開口部可利用透明板封閉的樹脂制中空殼體,其特征在于,從露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面至固定安裝透明板的面的高度(c)是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面的高度(a)的0.7倍以上1.8倍以下。優(yōu)選地,殼體的縱向的側(cè)壁部的厚度(b)是從殼體外底面至露出于殼體內(nèi)部的內(nèi)嵌金屬端子底面的高度(a)的0.5倍以上2倍以下。
      文檔編號H01L23/02GK1838403SQ200610067380
      公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
      發(fā)明者佐藤知廣, 前田光男, 吉田賀英, 小西正芳, 松見泰夫 申請人:住友化學(xué)株式會社, 株式會社東芝
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