(57)【要約】    【課題】  半導体装置において、入射する光線による像の像面湾曲を簡易な構造で補正するとともに、構成要素である光学機能素子が温度等の影響によって容易に剥離するのを防止する。    【解決手段】  光学機能素子５と配電手段３とが接合された光学機能接合体６が、光学機能素子５の光学機能面５ａを透光板２に対向させて、硬化性の第１固定材料７によって、透光板２に固定され、透光板２と光学機能素子５との線膨張係数が略等しく、透光板２を介して入射し光学機能面５ａに投影される物体の像Ｌ１の像面湾曲を、光学機能面５ａの湾曲により光学機能面５ａ上において補正するように、光学機能素子５がその長手方向について湾曲して透光板２に固定される。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機能素子と配電手段とが接合された光学機能接合体が、前記光学機能素子の光学機能面を透光板に対向させて、硬化性の第１固定材料によって、該透光板に固定されている半導体装置において、
前記透光板と前記光学機能素子との線膨張係数が略等しく、
前記透光板を介して入射し前記光学機能面に投影された物体の像の像面湾曲を、該光学機能面の湾曲により該光学機能面上において補正するように、前記光学機能素子がその長手方向について湾曲して前記透光板に固定されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記光学機能素子の前記光学機能面とは反対側の面に、第１固定材料よりも硬度の低い第２固定材料によって、放熱板が固着されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記放熱板は、硬化後の前記第１固定材料の盛上りとの干渉を回避する逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記光学機能素子は前記長手方向に光電変換素子が配列されたラインセンサであり、前記配電手段はリード端子が備えられた可撓性基板であって前記光学機能面の長手方向の端部に形成された接合部に前記リード端子が電気的に接合されて、前記ラインセンサに配電するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記光学機能素子と前記配電手段との接合は、フリップ接合またはリードボンディング接合であることを特徴とする請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記配電手段と前記透光板とは、非固定状態であることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記光学機能素子がその長手方向について、対向する前記透光板に対して凹状に湾曲して固定されていることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記光学機能素子の長手方向についての湾曲形状は、前記光学機能素子の長手方向の互いに異なる複数箇所において、前記透光板と前記光学機能素子とが前記第１固定材料によって、該複数箇所における両者の間隔が互いに異なるように固着されて形成されていることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記透光板と前記光学機能素子とは、前記光学機能素子の長手方向の略中央部と両端部との３箇所において、前記第１固定材料により固着されていることを特徴とする請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記光学機能面とこの光学機能面に対向する前記透光板の面との間の空間を閉空間として包囲するように、前記光学機能素子の周縁部と前記透光板とに亘って、前記第１固定材料よりも硬度の低い第２固定材料が充填されていることを特徴とする請求項１から９のうちいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第２固定材料が、シリコン系樹脂であることを特徴とする請求項２、３または１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第１の固定材料および前記第２固定材料が、前記光学機能素子の受感波長域について光学的にブラックであることを特徴とする請求項２、３、１０または１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記第１固定材料が、ＵＶ硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１４】
光学機能素子と配電手段とが接合された光学機能接合体と、前記光学機能素子の光学機能面に対向して固定され、前記光学機能面に物体の像を透過させる透光板とを有する半導体装置の製造方法において、
前記透光板が、前記光学機能素子の線膨張係数と略等しい線膨張係数を有し、
前記光学機能接合体と前記透光板とを、前記光学機能面と前記透光板の対向面との間に所定の間隙を以て対向させ、
前記光学機能接合体と前記透光板との一部に、両者に亘り、硬化性の第１固定材料を塗布して両者の前記一部同士を固定し、
前記光学機能接合体の前記第１固定材料によって固定された第１固定部以外の部分を、前記透光板方向またはその反対方向に押し引きして、前記透光板を介して入射し前記光学機能素子の光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を該光学機能面上において補正するように、該光学機能接合体をその長手方向に湾曲させ、
前記光学機能接合体が前記湾曲された状態を維持するように、前記光学機能接合体と前記透光板とに亘って前記第１固定材料を塗布して、前記光学機能接合体を前記透光板に対して前記湾曲させた状態で固定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させるのに先立って、前記像面湾曲を予め求め、前記求められた像面湾曲に応じて前記光学機能接合体の湾曲量を予め設定し、
前記設定された湾曲量となるように、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させることを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させるに際して、予め準備された所定の原稿の像を、前記透光板を介して前記光学機能素子の光学機能面に投影させ、前記第１固定材料によって固定された前記光学機能接合体の第１固定部以外の部分を、前記透光板方向またはその反対方向に押し引きしつつ、前記原稿の像に応じた前記光学機能接合体からの出力を略リアルタイムに検出し、前記出力を監視しつつ、該出力における像面湾曲を補正するように、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させることを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１固定部は、前記光学機能接合体の長手方向略中央部であり、前記光学機能接合体の第１固定部以外の部分は、前記長手方向の各端部寄りの部分であることを特徴とする請求項１４から１６のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１固定部は、前記光学機能接合体の長手方向両端部のうち一方の端部寄りの部分であり、前記光学機能接合体の第１固定部以外の部分は、前記長手方向の略中央部と前記長手方向両端部のうち他方の端部寄りの部分とであることを特徴とする請求項１４から１６のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
光学機能素子と配電手段とが接合された光学機能接合体と、前記光学機能素子の光学機能面に対向して固定され、前記光学機能面に物体の像を透過させる透光板とを有する半導体装置の製造方法において、
前記透光板が、前記光学機能素子の線膨張係数と略等しい線膨張係数を有し、
前記光学機能接合体と前記透光板とを、前記光学機能面と前記透光板の対向面との間に所定の間隙を以て対向させ、
前記透光板を介して入射し前記光学機能素子の光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を該光学機能面上において補正するのに適した湾曲量で、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させ、
前記光学機能接合体が前記湾曲された状態を維持するように、前記光学機能接合体と前記透光板とに亘って複数箇所に第１固定材料を塗布して、前記光学機能接合体を前記透光板に対して前記湾曲させた状態で固定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させるに際して、前記第１固定材料の硬化後の収縮に伴う前記光学機能接合体の湾曲を、予め見込んで湾曲させることを特徴とする請求項１４から１９のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
少なくとも、読取対象の像を投影する光学系と、前記光学系によって投影された像の像面湾曲を補正するように、その光学機能素子が湾曲した請求項１から１３のうちいずれか１項に記載の半導体装置とを備えたことを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項２２】
筐体内に、少なくとも請求項２１記載の画像読取ユニットと、該画像読取ユニットによって読み取られる原稿を所定位置に配置する原稿配置部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光板と光学機能素子とを備えた半導体装置、その製造方法、その半導体装置を有する画像読取ユニットおよびその画像読取ユニットを有する画像形成装置に関し、詳細には、収差の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像読取ユニット等に用いられる光学系には、各種の収差が生じるが、例えばその収差の一つとして像面湾曲がある。この像面湾曲は、周知のように、平面である投影面（像面）の光軸中心部では結像するものの、光軸から離れた周辺部では結像位置が主として入射側にずれてぼやける現象である。
【０００３】
そして、この像面湾曲を補正する方法としては、像面湾曲を補正するためのレンズを追加する等レンズの構成枚数を増加させる方法や、光学系の物体側または像側で、物体の像を変形させる方法がある。
【０００４】
しかし、レンズの構成枚数を増加して補正する方法は、部品としてのレンズの数が増えるため部品コストが増大して製造コストが高くなるとともに、光学系全体のサイズも大きくなるため、光学系の占有空間が大きくなるという問題がある。
【０００５】
また、光学系の物体側で像を変形させて補正する方法は、特に縮小光学系の場合、像を変形させるための光学系が、コンタクトガラスや折返しミラーなどサイズの大きいものとなり、精度よく像を変形させるように反射面等の形状を形成するのが困難である。
【０００６】
一方、光学系の像側で像を変形させて補正する方法としては、像を検出する面（光学機能面）自体を、像面湾曲を補正するのに適した形状に変形させる方法が提案されている（特許文献１）。すなわち、この技術は、光学系の像側に配置される検出装置（半導体装置の一例として）の固体撮像素子チップ（光学機能素子の一例として）を、このチップの背面（光学機能面とは反対側の面）側に設けられる放熱板等パッケージの湾曲加工された保持面に固着して、チップを湾曲させるものであり、パッケージの湾曲形状は、その保持面に固着されるチップの光学機能面上における像の像面湾曲を補正するように設定されている。
【０００７】
そして、この技術によれば、光学系のレンズの構成枚数を増加することがないため、製造コストの高騰や光学系の占有空間が大きくなることがなく、しかも、物体側で像を変形させる方法よりも、像を変形させるための要素のサイズが小さいため、製造面での対応が比較的容易であり、大幅なコストアップを防ぎつつ像面湾曲を補正することができる。
【特許文献１】特開平１−２０２９８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した技術は、光学機能素子を、湾曲した放熱板の保持面に沿わせて強固に固定させる必要がある。
【０００９】
しかし、光学機能素子は半導体材料により形成され、一方、放熱板は熱伝導率の高い金属材料によって形成されているため、両者の線膨張係数には大きな差異があり、両者を強固に固着させると、特に光学機能素子のサイズが大型または長尺である場合には、熱等による両者の膨縮の差が大きいため、両者が剥離する虞れが大きい。
【００１０】
また、剥離に至らないまでも、両者の膨縮差によって、一方の要素に、意図しない歪みや反りが生じ、像面湾曲を所望の程度まで補正することができない事態となりうる。
【００１１】
一方、剥離等を防止するために、硬度の低い（柔軟性の高い）固定材料によって、光学機能素子と放熱板とを固定すると、固定材料は、湾曲された光学機能素子に生じる復原力に抗することができずに、光学機能素子を湾曲形状に保持することができない。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、入射する光線による像の像面湾曲を簡易な構造で補正するとともに、構成要素である光学機能素子が温度等の影響によって容易に剥離するのを防止した半導体装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、そのような半導体装置の製造方法、半導体装置を備えた画像読取ユニット、および半導体装置を含む画像読取ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に係る半導体装置は、光学機能素子と配電手段とが接合された光学機能接合体が、前記光学機能素子の光学機能面を透光板に対向させて、硬化性の第１固定材料によって、該透光板に固定されている半導体装置において、前記透光板と前記光学機能素子との線膨張係数が略等しく、前記透光板を介して入射し前記光学機能面に投影された物体の像の像面湾曲を、該光学機能面の湾曲により該光学機能面上において補正するように、前記光学機能素子がその長手方向について湾曲して前記透光板に固定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２に係る半導体装置は、請求項１に係る半導体装置において、前記光学機能素子の前記光学機能面とは反対側の面に、第１固定材料よりも硬度の低い第２固定材料によって、放熱板が固着されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３に係る半導体装置は、請求項２に係る半導体装置において、前記放熱板は、硬化後の前記第１固定材料の盛上りとの干渉を回避する逃げ部が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４に係る半導体装置は、請求項１から３のうちいずれか１項に係る半導体装置において、前記光学機能素子は前記長手方向に光電変換素子が配列されたラインセンサを備え、前記配電手段はリード端子が備えられた可撓性のプリント基板であって前記光学機能面の長手方向の端部に形成された接合部に前記リード端子が電気的に接合されて、前記ラインセンサに配電するものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項５に係る半導体装置は、請求項３または４に係る半導体装置において、前記光学機能素子と前記配電手段との接合は、フリップ接合またはリードボンディング接合であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項６に係る半導体装置は、請求項１から５のうちいずれか１項に係る半導体装置において、前記配電手段と前記透光板とは、非固定状態であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項７に係る半導体装置は、請求項１から６に係る半導体装置において、前記光学機能素子がその長手方向について、対向する前記透光板に対して凹状に湾曲して固定されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項８に係る半導体装置は、請求項１から７のうちいずれか１項に係る半導体装置において、前記光学機能素子の長手方向についての湾曲形状は、前記光学機能素子の長手方向の互いに異なる複数箇所において、前記透光板と前記光学機能素子とが前記第１固定材料によって、該複数箇所における両者の間隔が互いに異なるように固着されて形成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項９に係る半導体装置は、請求項８に係る半導体装置において、前記透光板と前記光学機能素子とは、前記光学機能素子の長手方向の略中央部と両端部との３箇所において、前記第１固定材料により固着されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１０に係る半導体装置は、請求項１から９のうちいずれか１項に係る半導体装置において、前記光学機能面とこの光学機能面に対向する前記透光板の面との間の空間を閉空間として包囲するように、前記光学機能素子の周縁部と前記透光板とに亘って、前記第１固定材料よりも硬度の低い第２固定材料が充填されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１１に係る半導体装置は、請求項２、３または１０に係る半導体装置において、前記第２固定材料が、シリコン系樹脂であることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１２に係る半導体装置は、請求項２、３、１０または１１に係る半導体装置において、前記第１の固定材料および前記第２固定材料が、前記光学機能素子の受感波長域について光学的にブラックであることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１３に係る半導体装置は、請求項１から１２のうちいずれか１項に係る半導体装置において、前記第１固定材料が、ＵＶ硬化型接着剤であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項１４に係る半導体装置の製造方法は、光学機能素子と配電手段とが接合された光学機能接合体と、前記光学機能素子の光学機能面に対向して固定され、前記光学機能面に物体の像を透過させる透光板とを有する半導体装置の製造方法において、前記透光板が、前記光学機能素子の線膨張係数と略等しい線膨張係数を有し、前記光学機能接合体と前記透光板とを、前記光学機能面と前記透光板の対向面との間に所定の間隙を以て対向させ、前記光学機能接合体と前記透光板との一部に、両者に亘り、硬化性の第１固定材料を塗布して両者の前記一部同士を固定し、前記光学機能接合体の前記第１固定材料によって固定された第１固定部以外の部分を、前記透光板方向またはその反対方向に押し引きして、前記透光板を介して入射し前記光学機能素子の光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を該光学機能面上において補正するように、該光学機能接合体をその長手方向に湾曲させ、前記光学機能接合体が前記湾曲された状態を維持するように、前記光学機能接合体と前記透光板とに亘って前記第１固定材料を塗布して、前記光学機能接合体を前記透光板に対して前記湾曲させた状態で固定することを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１５に係る半導体装置の製造方法は、請求項１４に係る製造方法において、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させるのに先立って、前記像面湾曲を予め求め、前記求められた像面湾曲に応じて前記光学機能接合体の湾曲量を予め設定し、前記設定された湾曲量となるように、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させることを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項１６に係る半導体装置の製造方法は、請求項１４に係る製造方法において、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させるに際して、予め準備された所定の原稿の像を、前記透光板を介して前記光学機能素子の光学機能面に投影させ、前記第１固定材料によって固定された前記光学機能接合体の第１固定部以外の部分を、前記透光板方向またはその反対方向に押し引きしつつ、前記原稿の像に応じた前記光学機能接合体からの出力を略リアルタイムに検出し、前記出力を監視しつつ、該出力における像面湾曲を補正するように、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させることを特徴とする。
【００３０】
本発明の請求項１７に係る半導体装置の製造方法は、請求項１４から１６のうちいずれか１項に係る製造方法において、前記第１固定部は、前記光学機能接合体の長手方向略中央部であり、前記光学機能接合体の第１固定部以外の部分は、前記長手方向の各端部寄りの部分であることを特徴とする。
【００３１】
本発明の請求項１８に係る半導体装置の製造方法は、請求項１４から１６のうちいずれか１項に係る製造方法において、前記第１固定部は、前記光学機能接合体の長手方向両端部のうち一方の端部寄りの部分であり、前記光学機能接合体の第１固定部以外の部分は、前記長手方向の略中央部と前記長手方向両端部のうち他方の端部寄りの部分とであることを特徴とする。
【００３２】
本発明の請求項１９に係る半導体装置の製造方法は、光学機能素子と配電手段とが接合された光学機能接合体と、前記光学機能素子の光学機能面に対向して固定され、前記光学機能面に物体の像を透過させる透光板とを有する半導体装置の製造方法において、前記透光板が、前記光学機能素子の線膨張係数と略等しい線膨張係数を有し、前記光学機能接合体と前記透光板とを、前記光学機能面と前記透光板の対向面との間に所定の間隙を以て対向させ、前記透光板を介して入射し前記光学機能素子の光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を該光学機能面上において補正するのに適した湾曲量で、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させ、前記光学機能接合体が前記湾曲された状態を維持するように、前記光学機能接合体と前記透光板とに亘って複数箇所に第１固定材料を塗布して、前記光学機能接合体を前記透光板に対して前記湾曲させた状態で固定することを特徴とする。
【００３３】
本発明の請求項２０に係る半導体装置の製造方法は、請求項１４から１９のうちいずれか１項に係る製造方法において、前記光学機能接合体をその長手方向に湾曲させるに際して、前記第１固定材料の硬化後の収縮に伴う前記光学機能接合体の湾曲を、予め見込んで湾曲させることを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項２１に係る画像読取ユニットは、少なくとも、読取対象の像を投影する光学系と、前記光学系によって投影された像の像面湾曲を補正するように、その光学機能素子が湾曲した請求項１から１３のうちいずれか１項に係るの半導体装置とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項２２に係る画像形成装置は、筐体内に、少なくとも請求項２１に係る画像読取ユニットと、該画像読取ユニットによって読み取られる原稿を所定位置に配置する原稿配置部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る半導体装置によれば、光学機能素子が、その光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を補正するように、その長手方向に湾曲しているため、光学機能面において像面湾曲が補正された結像状態を得ることができる。
【００３７】
したがって、この半導体装置に入射する以前の光線進行方向上流側に、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がなく、トータルコストを低減することができる。
【００３８】
また、光学機能素子の光学機能面自体が、単独で湾曲した形状に仕上げられているのではなく、従来と同様に平坦に形成された光学機能面を有する光学機能素子が、湾曲された状態で、半導体装置において保護カバーとして従来より用いられている透光板に固定されることによって、光学機能面の湾曲状態が形成されているため、従来の半導体装置に対して新たな構成部材を追加したり、湾曲面仕上げ加工等の大幅なコストアップを招く加工を行う必要がなく、製造コストが高くなるのを抑制することができる。
【００３９】
さらに、光学機能素子は透光板に、第１固定材料によって固定されているが、両者（光学機能素子と透光板）の線膨張係数が略等しいため、両者がそれぞれ温度変化によって伸縮したときでも、両者の膨縮量の差は殆どなく、したがって、第１固定材料による両者の固定部分に、この固定部分を破壊するような大きな応力が生じるのを防止して、光学機能素子が剥離するのを防止することができる。
【００４０】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、光学機能接合体の光学機能面を透光板に対向させた上で、光学機能素子の一部（第１固定部）を第１固定材料によって透光板に固定し、その後に、第１固定部以外の長手方向の部分を透光板方向またはその反対方向に押し引きして、光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲が光学機能面上において補正されるように、光学機能接合体を長手方向に湾曲させた状態で第１固定材料により固定するため、透光板を介して光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を、この光学機能面上において補正することができる。
【００４１】
したがって、この半導体装置に入射する以前の光線進行方向上流側に、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がなく、トータルコストを低減することができる。
【００４２】
また、光学機能素子の光学機能面自体を、単独で湾曲した形状に仕上げられるのではなく、従来と同様に平坦に形成された光学機能面を有する光学機能素子を、湾曲した状態で、透光板に固定するだけの簡単な操作によって、光学機能面の湾曲状態を形成することができるため、従来の半導体装置の製造方法に比べて、新たな構成部材を追加したり、湾曲面仕上げ加工等の大幅なコストアップを招く加工を行う必要がなく、製造コストが高くなるのを抑制することができる。
【００４３】
そして、この製造方法によって製造された半導体装置の光学機能素子と透光板との線膨張係数は略等しいため、両者がそれぞれ温度変化によって伸縮したときでも、両者の膨縮量の差は殆どなく、したがって、第１固定材料による両者の固定部分に、この固定部分を破壊するような大きな応力が生じるのを防止して、光学機能素子が剥離するのを防止することができる。
【００４４】
また、本発明に係る画像読取ユニットによれば、光学機能素子が、光学系によって光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を補正するように、その長手方向に湾曲しているため、光学機能面において像面湾曲が補正された結像状態を得ることができる。
【００４５】
したがって、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がなく、光学系の構成を簡略化することができ、画像読取ユニット全体のトータルコストを低減することができる。
【００４６】
また、光学機能素子の光学機能面自体が、単独で湾曲した形状に仕上げられているのではなく、従来と同様に平坦に形成された光学機能面を有する光学機能素子が、湾曲された状態で、半導体装置において保護カバーとして従来より用いられている透光板に固定されることによって、光学機能面の湾曲状態が形成されているため、従来の半導体装置に対して新たな構成部材を追加したり、湾曲面仕上げ加工等の大幅なコストアップを招く加工を行う必要がなく、製造コストが高くなるのを抑制することができる。
【００４７】
さらに、光学機能素子は透光板に、第１固定材料によって固定されているが、両者（光学機能素子と透光板）の線膨張係数が略等しいため、両者がそれぞれ温度変化によって伸縮したときでも、両者の膨縮量の差は殆どなく、したがって、第１固定材料による両者の固定部分に、この固定部分を破壊するような大きな応力が生じるのを防止して、光学機能素子が剥離するのを防止することができる。
【００４８】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、光学機能素子が、光学系によって光学機能面に投影される物体の像の像面湾曲を補正するように、その長手方向に湾曲しているため、光学機能面において像面湾曲が補正された結像状態を得ることができる。
【００４９】
したがって、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がなく、画像読取りユニットの光学系の構成を簡略化することができ、画像形成装置全体のトータルコストを低減することができる。
【００５０】
また、光学機能素子の光学機能面自体が、単独で湾曲した形状に仕上げられているのではなく、従来と同様に平坦に形成された光学機能面を有する光学機能素子が、湾曲された状態で、半導体装置において保護カバーとして従来より用いられている透光板に固定されることによって、光学機能面の湾曲状態が形成されているため、従来の半導体装置に対して新たな構成部材を追加したり、湾曲面仕上げ加工等の大幅なコストアップを招く加工を行う必要がなく、製造コストが高くなるのを抑制することができる。
【００５１】
さらに、光学機能素子は透光板に、第１固定材料によって固定されているが、両者（光学機能素子と透光板）の線膨張係数が略等しいため、両者がそれぞれ温度変化によって伸縮したときでも、両者の膨縮量の差は殆どなく、したがって、第１固定材料による両者の固定部分に、この固定部分を破壊するような大きな応力が生じるのを防止して、光学機能素子が剥離するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明に係る半導体装置、この半導体装置の製造方法、この半導体装置を備えた画像読取ユニット、この画像読取ユニットを備えた画像形成装置についての最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００５３】
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるスキャナ装置３００の要部断面を示す図である。図示のスキャナ装置３００は、天面にコンタクトガラス３１０（原稿配置部）が設けられた略直方体形状の筐体３２０と、この筐体３２０の内部に配設された画像読取ユニット２００と、コンタクトガラス３１０上に載置された原稿４００に照明光Ｌ０を照射する光源３３０と、照明光Ｌ０によって照射された原稿４００からの反射光Ｌ１を、画像読取ユニット２００に向けて導光する反射光学系３４０と、光源３３０、反射光学系３４０および画像読取ユニット２００を同期させて一定方向Ｙに移動させる走査装置３５０と、画像情報記憶部３６０と、走査装置３５０等の駆動および画像情報記憶部３６０の入出力を制御する図示しない制御装置とを備えた構成である。
【００５４】
図２は、図１に示したスキャナ装置３００における画像読取ユニット２００の詳細を示すもので、この画像読取ユニット２００は本発明に係る画像読取ユニットの一実施形態である。図示の画像読取ユニット２００は、スキャナ装置３００に取り付けられた状態において、コンタクトガラス３１０の面内方向であって方向Ｙ（反射光Ｌ１の進行方向）に略直交する方向Ｘと平行な方向を長手方向とする半導体装置１００と、この半導体装置１００に、反射光学系３４０からの反射光Ｌ１が担持する原稿４００の像を投影する光学系１１０と、これら半導体装置１００および光学系１１０とを一体的に保持するユニットケース１２０とを備えた構成である。
【００５５】
光学系１１０は、レンズ１１１，１１２，１１３と導光板１１４とを備え、導光板１１４は、ケース１２０の遮光カバー１２１内部に設けられている。
【００５６】
また、半導体装置１００は、これら光学系１１０の像側に、取付部材１３０によって取り付けられているが、光学系１１０に近い側から、後述する透光板２、光学機能素子５、放熱板１の順で配置され、かつ、光学機能素子５の光学機能面としての受光面が反射光Ｌ１の進行方向に略直交するように、ユニットケース１２０に固定されている。
【００５７】
図３は、図２に示した画像読取ユニット２００における半導体装置１００の詳細を示す図であり、この半導体装置１００は本発明に係る半導体装置の一実施形態である。図示の半導体装置１００は、例えばその全長が約１１ｃｍ、幅が約４ｍｍ、厚さが約４ｍｍの直方体形状を呈するものであり、光学機能素子５と、この光学機能素子５をその両面から挟むように設けられた放熱板１および光透過性の透光板２とを備えている。
【００５８】
光学機能素子５は、直線状に長く延びて、この長く延びた長手方向に沿って多数の光電変換素子が配列された例えばカラー用のラインＣＣＤ（固体撮像素子）ベアチップが用いられ、このカラー用のラインＣＣＤベアチップの配列素子数（画素数）は、例えばＡ３原稿読取用として６００ｄｐi、ＲＧＢ各色７３００に相当するものである。
【００５９】
その光学機能素子５は、図４に拡大して示すように、受光面（光学機能面）５ａを有し、この受光面５ａの中央部はＣＣＤの素子配列領域５ｂとなっており、素子配列領域５ｂの両側近傍に回路部５ｃ，５ｄが形成されている。回路部５ｃは例えばＣＣＤの駆動用に用いられ、回路部５ｄは例えばＣＣＤからの信号読み出し用に用いられる。なお、図４において、Ｒは赤色、Ｇは緑色、Ｂは青色をそれぞれ検出するラインＣＣＤである。
【００６０】
光学機能面５ａの各回路部５ｃ，５ｄの近傍にはそれぞれ突起５ｇが形成されている。この突起５ｇは、光学機能素子５の光学機能面５ａに形成された金バンプであり、各回路部５ｃ，５ｄと電気的に接続されている。なお、金バンプは、機械的に作られたスタッドバンプであってもよいし、化学的に形成されたメッキバンプであってもよい。
【００６１】
そして、これら各突起５ｇにはそれぞれ、フレキシブルプリント基板によって形成された配電手段３が接合されている。これら各配電手段３は、基板３ｃ上に形成されたリード線路３ｂを備え、、各リード線路３ｂと各突起（バンプ）５ｇとは、はんだ接合や接着接合等によってフェイスダウン接合（フリップチップ接合）され、配電手段３と光学機能素子５とは、図５に示す光学機能接合体６を構成している。
【００６２】
なお、本実施形態においては、接着剤９によって接合したものを示しており、接着剤９は、隣接するリード端子３ａ，３ａ間での短絡を防止する観点から非導電性接着材を用いるのが適当であり、例えば新日鉄化学社製のＮＥＸ−１５１（商品名）などを適用することができる。また、配電手段３と光学機能素子５との接合は、フリップチップ接合形式に限定されるものではなく、リードボンディング接合等種々の接合形式を適用することができる。
【００６３】
また、光学機能素子５は、素子配列領域５ｂを含めて半導体材料によって形成されており、透光板２は光学機能素子５と線膨張係数が略等しい透明なガラス材によって形成され、放熱板１は熱伝導性の高いアルミニウム、銀または銅などの材料によって形成されている。
【００６４】
次に、この半導体装置１００の製造方法を説明しつつ、半導体装置１００を構成する要素の詳細形状等について説明する。なお、この製造方法は、本発明の半導体装置製造方法の一実施形態である。
【００６５】
まず、図５に示した光学機能接合体６（以下、接合体６という。）の長手方向中央部付近の側面５ｘ，５ｙを、図６に示すように、図示しない移積装置の第１ロボットアーム５００の先端部に設けられたチャック部（可動爪）５１０によって、光学機能面５ａの背面５ｚ側から挟持する。このときチャック部５１０は、後述する第１固定材料７が塗布される部分（接合体６の長手方向中央部の側面５ｘ，５ｙ部分）に掛らない部分を挟持する。
【００６６】
そして、第１ロボットアーム５００は、把持した接合体６を、その光学機能面５ａを透光板２の方向に向けて進め、光学機能面５ａと透光板２の対向面２ａとが所定の間隔を以て対向した状態で停止させる。
【００６７】
このとき、透光板２は、所定の載置台等の上に載置されており、第１ロボットアーム５００は、接合体６の長手方向中心位置が透光板２の長手方向中心位置に一致するように、接合体の停止位置を調整する。
【００６８】
次に、第１ロボットアーム５００が接合体６を把持した状態のままで、図７に示すように、第１のディスペンサ５２０が、接合体６と透光板２との長手方向中央部であって、接合体６の両側面５ｘ，５ｙに、両者６，２に亘って、硬化性の第１固定材料７を点状に塗布する。なお、図示においては、接合体６の一方の側面５ｙ側に塗布している様子を示しているが、他方の側面５ｘにも塗布する。この他方の側面５ｘへの塗布は、一方の側面５ｙに塗布した後に、第１のディスペンサ５２０が、他方の側面５ｘ側に回り込んで塗布してもよいし、第１ディスペンサ５２０と同様の他のディスペンサもさらに用意して、両ディスペンサによって、各側面５ｘ，５ｙ側をそれぞれ各別に、かつ同時に塗布してもよい。
【００６９】
なお、第１のディスペンサ５２０は、第１固定材料７を塗布する位置を制御することができる位置決め機能を有しており、図示しない制御装置によって、その塗布位置の制御がなされている。
【００７０】
また、第１固定材料７は、粘度の高いＵＶ硬化型の接着材であり、例えば電気化学工業社製のＵＶ接着剤ＯＰ−２０７０（商品名）等を適用するのが適当である。このように粘度の高いＵＶ硬化型の接着剤は、塗布後の流動性が低いため、接合体６の両側面５ｘ，５ｙに塗布した後に、光学機能面５ａ側に流れ込むのを防止することができる。また、ＵＶ光を照射することによって、短時間のうちに硬化させることができ、特に、硬化を待たずに次の工程に進むことができない場合には、より有用である。
【００７１】
接合体６と透光板２とに亘って第１固定材料７を塗布した後、図示しないＵＶ光照射装置が、その塗布部をＵＶ光で照射し、これによって、第１固定材料７は硬化し、接合体６と透光板２とは、その長手方向中央部において一体的に固定される。
【００７２】
両者６，２が中央部において固定された後、移積装置の第２ロボットアーム５３０が接合体６に近接し、この第２ロボットアーム５３０のチャック部５４０が、図８に示すように、接合体６の長手方向の一方の端部近傍を把持し、この把持した端部近傍を、透光板２に近接する方向に押圧する。
【００７３】
このように端部近傍が透光板２の方向に押圧されると、接合体６は湾曲し、第１ロボットアーム５００および第２ロボットアーム５３０が、接合体６の湾曲状態を維持しつつ、図９に示すように、第１ディスペンサ５２０が、接合体６の端部の両側面５ｘ，５ｙに、両者６，２に亘って、硬化性の第１固定材料７を点状に塗布する。なお、図示においては、接合体６の一方の側面５ｙ側に塗布している様子を示しているが、中央部への塗布の場合と同様に、一方の側面５ｙを塗布した後に、第１のディスペンサ５２０が、他方の側面５ｘ側に回り込んで塗布してもよいし、第１ディスペンサ５２０と同様のディスペンサもさらに用意して、両ディスペンサによって、各側面５ｘ，５ｙ側をそれぞれ各別に、かつ同時に塗布してもよい。そして、図示しないＵＶ光照射装置が、その塗布部をＵＶ光で照射して、第１固定材料７を硬化させる。
【００７４】
上述した端部近傍の押圧、接合体６の湾曲、第１固定材料７の塗布、ＵＶ光の照射、という一連の動作を、他方の端部近傍についても同様に行う。なお、本実施形態においては、各端部近傍を順次固定するものとして説明したが、両端部近傍をそれぞれ各別に把持、押圧する第２ロボットアーム５３０および第１ディスペンサ５２０をもう１組準備して、両端部近傍の固定を同時に並行して行うようにしてもよい。
【００７５】
また、接合体６の中央部の固定が終了した後の第１ロボットアーム５００が、接合体６から離脱し、接合体６の端部近傍を把持、押圧するものとしてもよく、この場合は、第１ロボットアーム５００が第２ロボットアーム５３０を兼ねるため、この観点から製造コストの低減に資することもできる。
【００７６】
第１固定材料７が硬化した後は、第１ロボットアーム５００および第２ロボットアーム５３０が、それぞれそのチャック部５１０，５４０による接合体６の把持を解除して、接合体６から離脱し、図１０に示すように、接合体６は、長手方向に湾曲した状態で透光板２に固定される。
【００７７】
ここで、この製造工程によって形成される接合体６の湾曲形状は、この接合体６を有する半導体装置１００が前述した画像読取ユニット２００に組み付けられた状態において、透光板２を介して入射し光学機能素子５の光学機能面５ａに投影される原稿４００の像の像面湾曲を、この光学機能面５ａ上において補正する形状であり、主として画像読取ユニット２００の光学系１１０との組合せに応じて、接合体６の両端部近傍を押圧変位させる変位量として予め設定されており、この変位量となるように、第１ロボットアーム５００および第２ロボットアーム５３０が位置制御されている。
【００７８】
このように、接合体６の長手方向中央部と、各端部寄りの２つの端部近傍との合計３つの部分を、透光板２に固定するだけの簡単な工程によって、接合体６を凹状に湾曲させた状態で保持させることができ、接合体６がこの凹状の湾曲形状に固定されることによって、光学機能面５ａ上に投影される像の像面湾曲を補正することができる。
【００７９】
なお、接合体６の長手方向中央部を最初に固定することにより、この接合体６の中央部とを、この半導体装置１００が組み合わされる光学系１１０の光軸とを一致させやすく、接合体６の湾曲形状を、光学系１１０の光軸に関して対称的に生じる像面湾曲に対応した形状に形成させ易い。
【００８０】
また、接合体６の両端部近傍を変位させる変位量は、両端部で同一であることが基本であるが、例えば組み合わされる光学系（本実施形態においては、光学系１１０）と接合体６とが、画像読取ユニット２００として組み立てられた状態において、光学系の光軸と接合体６の中央部とが一致しないものであるときは、接合体６の光学機能面５ａ上における像面湾曲は、接合体６の中央部に対して両端部で対称にはならないため、接合体６が光学系とそのように組み合わされる場合には、光学機能面５ａ上において像面湾曲を補正するように、接合体６の両端部近傍を変位させる変位量に差異を持たせてもよい。
【００８１】
なお、像面湾曲は一般的には、像の結像位置（焦点位置）が、光学系に入射する光線が光学系の光軸から離れるにしたがって、光の入射側（物体側）にずれる傾向があるため、このような像面湾曲を光学機能面５ａ上で補正するには、上述したように、光学機能面５ａが透光板２に対して凹状となるように接合体６を湾曲させるのが適切である。
【００８２】
ただし、像の結像位置が、光学系の光軸から離れるにしたがって光の出射側（像側）にずれる像面湾曲が生じる場合には、光学機能面５ａが透光板２に対して凸状となるように接合体６を湾曲させて、像面湾曲を光学機能面５ａ上で補正すればよい。
【００８３】
この場合には、図１１（ａ）に示すように、第２ロボットアーム５３０が、接合体６の各端部近傍を、透光板２から離隔させる方向に引張って凸状に変形させるか、あるいは、図１１（ｂ）に示すように、接合体６の中央部を固定するのに先立って、接合体６の両端部のうち一方の端部の近傍を固定し、その後に中央部を透光板２に近接する方向に第１ロボットアーム５００が押圧して固定し、最後に他方の端部の近傍を第２ロボットアーム５３０が引張って接合体６を凸状に変形させ、その後この他方の端部を固定すればよい。
【００８４】
なお、中央部は光学基準となるため本来は最初に固定するのが適切であるところ、中央部を固定するのに先立って一方の端部を固定するのはともかく、中央部に先行して両方の端部とも固定するのは好ましくない。
【００８５】
また、接合体６をその長手方向に湾曲させるに際して、第１固定材料７の硬化後の収縮に伴う接合体６の湾曲を予め見込んだ上で、湾曲させるのが好ましい。第１硬化材料７が硬化によって収縮を伴う場合には、この収縮によって、湾曲させた接合体６の湾曲量が変動する虞があるが、収縮に伴う湾曲量を予め見込んで、接合体６を湾曲させることにより、第１固定材料７が硬化して接合体６が固定された状態において、像面湾曲を精度良く補正することができるからである。
【００８６】
なお、第１固定材料７の塗布部位は、上述した部位に限定されるものではなく、接合体６を第１固定材料７によって、所望とする形状（光学機能面５ａ上において像面湾曲を補正する湾曲形状をいう。以下、同じ。）に湾曲させた状態で保持固定することができる範囲において、適宜変更することができ、塗布点数についても、上述した３点に限定されるものではなく、それ以上の複数の点数で塗布することもできる。４点以上の複数の点数で塗布するときは、接合体６の湾曲形状を、より複雑な形状に形成することもできる。
【００８７】
また、上述した形態は、接合体６の長手方向のいずれか（中央部または一方の端部）を固定した後に、固定した部分以外の部分に荷重を掛けて接合体６を湾曲変形させる製造方法であるが、いずれの部位も固定する以前に、接合体６を予め所望とする湾曲形状に変形させ、その変形させた状態を維持させながら、接合体６を透光板２に固定するようにしてもよい。
【００８８】
すなわち、まず図１２（ａ）に示すように、第１ロボットアーム５００によって接合体６に中央部を把持するとともに、２つの第２ロボットアーム５３０，５３０によって接合体６の各端部近傍をそれぞれ把持し、第１ロボットアーム５００と第２ロボットアーム５３０，５３０との相対位置を制御することによって、接合体６を所望とする湾曲形状に湾曲変形させ、次いで図１２（ｂ）に示すように、この接合体６の湾曲状態を各ロボットアーム５００，５３０，５３０によって維持して透光板２に近接させ、第１ディスペンサ５２０により、湾曲状態の接合体６と透光板２とに亘って複数箇所に第１固定材料７を塗布することによっても、図１０に示す湾曲形状で固定された接合体６を得ることができる。
【００８９】
なお、上述した各形態の製造方法は、光学機能面５ａ上における像面湾曲が予め得られている場合に適用できる方法であるが、この半導体装置１００と組み合わされる光学系１１０による光学機能面５ａ上における像面湾曲が、例えば光学系１１０自体の個体差によって、あるいは、光学系１１０と半導体装置１００とを組み付けるユニットケース１２０の製造誤差等による個体差によって、予め得られている像面湾曲が実際の像面湾曲と一致しない場合もある。
【００９０】
また、投影面上における像面湾曲は、組み合わされる光学系１１０との関係で規定されるものであるから、組み合わされる光学系１１０の特性が変わるごとに、その像面湾曲を補正するための接合体６の湾曲形状を変える必要がある。
【００９１】
そこで、このような場合にも対応可能とするために、接合体６をその長手方向に湾曲させるに際して、図１３に示すように、接合体６および透光板２を、半導体装置１００として実際にセットされる画像読取ユニット２００のユニットケース１２０（またはこのユニットケース１２０に模した治具）にセットするとともに、ユニットケース１２０（または治具）に、実際に組み合わされる光学系１１０もセットし、接合体６の光学機能面５ａに、基準となる予め準備された所定の原稿の像Ｌ２を、光学系１１０および透光板２を介して投影させ、光学機能面５ａに形成されたＣＣＤからの原稿像Ｌ２に応じた出力を、配電手段３を介して処理装置によって略リアルタイムに検出し、この処理装置からの出力をモニタ等に表示して像面湾曲を監視しつつ、第１ロボットアーム５００および第２ロボットアーム５３０，５３０によって接合体６を押し引きして接合体６の湾曲形状を試行錯誤的に変化させ、この出力における像面湾曲が適切に補正されたとき、その接合体６の湾曲形状を維持したまま各ロボットアーム５００，５３０，５３０による押し引き動作を停止し、第１ディスペンサ５２０によって、第１固定材料７を、接合体６および透光板２に亘って塗布し、接合体６を、光学機能面５ａ上における像面湾曲を適切に補正する湾曲形状で、透光板２に固定すればよい。
【００９２】
このように、個別の接合体６について、実際にその接合体６のＣＣＤを駆動しながら、像面湾曲を逐一補正することによって、光学系１１０の個体差等に精度よく対応した半導体装置１００を得ることができる。
【００９３】
次に、図１４（ｂ），図１５（ｂ）、図１６（ｂ）に示すように、光学機能素子５の両側面５ｘ，５ｙ、および背面５ｚ、および透光板２の対向面２ａに、長手方向に亘って、第２固定材料４を、図示しない第２ディスペンサ等によって塗布する。この第２固定材料４は、第１固定材料７よりも硬度が低く、絶縁性を有するものであって、シリコン系樹脂のものが望ましい。シリコン系樹脂としては、例えば、東レダウコーニング社製のＪＣＲ６２２４（商品名）を適用することができる。このシリコン系樹脂（接着剤）は、硬化前粘度が２５０Ｐａ・ｓと非常に高く、ほとんど流動性がないため、塗布後に光学機能面５ａへ流れ込むのを防止することができる。
【００９４】
第２固定材料４として絶縁性材料を用いるのは、光学機能面５ａに第２固定材料４が誤って付着した場合にも、短絡の虞れを回避することができるからである。また、シリコン系樹脂を用いるのは、光学機能素子５、放熱板１、および透光板２という三者の熱膨張率の差による歪みを、吸収し易いからである。
【００９５】
さらに、第１固定材料７よりも硬度の低いものとするのは、第１固定材料７が硬化の過程で収縮したとしても、光学機能素子５と透光板２との線膨張係数が厳密に同一でない場合にも、光学機能素子５および透光板２のうち少なくとも一方の、第１固定材料７で固定されている部分以外の部分で、両者の膨縮差を吸収させることができるからである。
【００９６】
なお、光学機能面５ａが向いた空間を閉空間Ｓ（図１６（ｂ）参照）として包囲するように、光学機能素子５と透光板２との間の隙間が第２固定材料４によって充填されるため、光学機能面５ａに形成されたＣＣＤの機能を損なうことなく両者５，２の一体性を高めることができるとともに、光学機能面５ａを外部雰囲気から遮蔽することができる。
【００９７】
したがって、半導体装置１００全体として光学機能面５ａに塵埃や水分（水蒸気や結露等）が直接付着するのを防止することができ、塵埃等の付着によって光学機能素子５の光学的特性が劣化するのを防止することができる。なお、特に水分に対する封止性能を向上させるために、第２固定材料４の表面に封止用のコーティングを施すのが、より好ましい。
【００９８】
第１固定材料７および第２固定材料４は、光学機能素子５の受感波長域の光について、光学的にブラックであることが好ましい。第１固定材料７および第２固定材料４が、光学機能素子５が機能する受感波長域の光に対して光学的にブラック（当該受感波長域の光を透過させない特性）であることにより、光学機能素子５の受感波長域の光が、第１固定材料７または第２固定材料４を透過して光学機能素子５に到達するのを防止することができ、透光板２の方向以外の方向から半導体装置１００に入射する乱反射光（フレア）等を抑制して、半導体装置１００全体としてのＳ／Ｎを向上させることができるからである。ここで、光学的にブラックとする一例としては、第１固定材料７および第２固定材料４を、光学機能素子５の受感波長域で黒色化すればよい。
【００９９】
さらに、透光板２の厚さ方向に沿った各端面（厚さ端面）は、光学機能素子５の受感波長域の光に対して、光学的にツヤ消し（当該受感波長域の光を拡散させて外部から入射させない特性）に形成されていることが好ましい。透光板２の厚さ端面から外光が入射するのを防止することができ、半導体装置１００に入射する乱反射光（フレア）等を抑制して、半導体装置１００全体としてのＳ／Ｎを向上させることができるからである。ここで、光学的にツヤ消しとする一例としては、透光板２の厚さ端面の表面を荒らしたり、厚さ端面にツヤ消しの塗料を塗布すればよい。
【０１００】
また、配電手段３のうち、透光板２の対向面２ａと対向する対向面３ｄは、透光板２の対向面２ａとの間を、シリコン系の接着剤（例えば、東レダウコーニング社製のＳＥ９１８７Ｌ）８を用いて封止するのが好ましい。この接着剤８は、硬化後の硬度がＡ１７であり、第１固定材料７、第２固定材料４の各硬化後の硬度と比べて非常に低く、しかも柔軟性を失わないため、閉空間Ｓを確保するように封止しつつも、対向面２ａ，３ｄ間の接合状態を実質的に非固定状態に維持することができる。
【０１０１】
この結果、配電手段３と透光板２とは、線膨張係数が互いに異なる場合に、温度の影響によって両者３，２に膨縮の差が生じても、両者３，２の間では接着剤８によって滑りが生じるため、両者３，２のいずれにも膨縮差による応力が生じるのを防止することができる。
【０１０２】
なお、配電手段３の対向面３ｄと透光板２の対向面２ａとの間に、上述した接着剤８を塗布することは必須ではないが、塗布しない場合であっても、両者３ｄ，２ａの間隙から、閉空間Ｓ内に塵埃が侵入しないように、両者３ｄ，２ａの間隔を設定するのが好ましい。
【０１０３】
次いで、図１７に示すように、接合体６のうち、透光板２が固定されている面とは反対の面側から、放熱板１を近接させ、図１６（ｃ）に示すように放熱板１を第２固定材料４に圧着させた後、第２固定材料４を硬化させる。そして、第２固定材料４の硬化によって、図１に示す半導体装置１００が製造される。
【０１０４】
なお、図示の放熱板１は、第２固定材料４との密着面１ａが単純な平面のものであるが、光学機能素子５は湾曲して固定されているため、光学機能素子５の背面５ｚとの密着性を高めて、放熱板１への伝熱性能を向上させるべく、放熱板１の密着面１ａを、光学機能素子５の背面５ｚの湾曲形状と略一致する凹面状に形成するのが好ましい。しかも、このように放熱板１の密着面１ａを、凹面状に切削し、または金型によって凹面状に形成することによって、半導体装置１００の全体の厚さを薄くすることもできる。
【０１０５】
また、例えば図１８に示すように、透光板２と接合体６とを固定する第１固定材料７が、光学機能素子５の背面（図示においては上面）５ｚよりも図示上方に盛り上がって塗布されると、硬化後の第１固定材料７は固体的な硬度を有するため、放熱板１の密着面１ａがこの第１固定材料７の盛上りと干渉して、放熱板１の密着面１ａを光学機能素子５の背面５ｚに密着させることができなくなる虞がある。
【０１０６】
そこで、このような第１固定材料７の塗布盛上りが生じる半導体装置１００においては、同図に示すように、放熱板１の密着面１ａに、第１固定材料５の盛上りとの干渉を回避する逃げ孔１ｂを形成するのが好ましく、このように放熱板１が形成されることによって、第１固定材料７の盛上りは逃げ孔１ｂの空間に収容されるため、密着面１ａと盛上りとが干渉することがなく、放熱板１の密着面１ａを光学機能素子５の背面５ｚに密着させて、放熱効果が低下するのを防止することができる。
【０１０７】
また、第２固定材料４は、第１固定材料７よりも硬度が低いシリコン系樹脂であるため、放熱板１と接合体６との線膨張係数に差異があっても、両者１，６の間に介在する第２固定材料（シリコン系樹脂）４が、両者１，６の各歪みの差を吸収し、両者１，６の歪みの差によって生じうる両者１，６間の応力を緩和させることができる。
【０１０８】
この結果、上記応力に起因して、両者１，６のいずれか一方または両方に反りや意図しない変形、または両者１，６の剥離を防止することができ、光学性能が劣化する（ピントのずれ等）のを防止することができる。
【０１０９】
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る半導体装置１００の製造方法によれば、透光板２を介して光学機能面５ａに投影される物体（原稿４００）の像の像面湾曲を、この光学機能面５ａ上において補正することができる半導体装置１００を製造することができる。
【０１１０】
したがって、この半導体装置１００に入射する以前の光線進行方向上流側に、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がなく、トータルコストを低減することができる。
【０１１１】
また、光学機能素子５の光学機能面５ａ自体を、単独で湾曲した形状に仕上げる（切削加工や鋳型による湾曲面を形成する）のではなく、従来と同様に平坦に形成された光学機能面５ａを有する光学機能素子５を、湾曲した状態で、透光板２に固定するだけの簡単な製造工程によって、光学機能面５ａの湾曲状態を形成することができるため、従来の半導体装置の製造方法に比べて、新たな構成部材を追加したり、湾曲面仕上げ加工等の大幅なコストアップを招く加工を行う必要がなく、製造コストが高くなるのを抑制することができる。
【０１１２】
ここで、接合体６を湾曲させる湾曲の程度（湾曲量）を、この半導体装置１００と組み合わされる光学系１１０の予め求められた像面湾曲に応じて設定する製造方法においては、基準となる光学系を用いることにより、上記湾曲量を常に一定の湾曲量として設定することができる。
【０１１３】
したがって、このような一定の湾曲量を形成する組立治具を用いて、湾曲を形成することができ、接合体６の湾曲操作を簡単化することができるとともに、湾曲程度のばらつきを抑制することができる。
【０１１４】
一方、接合体６を湾曲させる操作を、光学機能素子（ＣＣＤ）５の実際の出力を監視しながら試行錯誤的に行うようにした製造方法によれば、この半導体装置１００と組み合わされる光学系１１０の像面湾曲の個体差や、半導体装置１００自体の個体差等も加味した補正を行うことができ、像面湾曲の補正の精度を高めることができる。
【０１１５】
そして、この製造方法によって製造された半導体装置１００は、光学機能素子５が、その光学機能面５ａに投影される物体の像の像面湾曲を補正するように、その長手方向に湾曲しているため、光学機能面５ａにおいて像面湾曲が補正された結像状態の像を得ることができる。
【０１１６】
したがって、この半導体装置１００に入射する以前の光線進行方向上流側に、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がなく、トータルコストを低減することができる。
【０１１７】
また、光学機能素子５の光学機能面５ａ自体は、単独で湾曲した形状に仕上げられているのではなく、従来と同様に平坦に形成された光学機能面５ａを有する光学機能素子５が、湾曲された状態で、半導体装置１００において保護カバー等として従来より用いられている透光板２に固定されることによって、光学機能面５ａの湾曲状態が形成されているため、従来の半導体装置に対して新たな構成部材を追加したり、湾曲面仕上げ加工等の大幅なコストアップを招く加工を行う必要がなく、製造コストが高くなるのを抑制することができる。
【０１１８】
しかも、その光学機能素子５と透光板２との線膨張係数が略等しいため、両者５，２がそれぞれ温度変化によって膨縮したときでも、両者５，２の膨縮量の差は殆どなく、したがって、第１固定材料７による両者５，２の固定部分に、この固定部分を破壊するような大きな応力が生じるのを防止して、光学機能素子５が透光板２から剥離するのを防止することができる。
【０１１９】
また、光学機能素子５の発熱は、背面５ｚに設けられた放熱板１によって放熱することにより、光学機能素子５の温度上昇を抑制することができ、温度上昇によって生じ易い光学機能素子のノイズを低減して、Ｓ／Ｎを高めることができる。なお、光学機能素子５が、発熱の小さいものである場合には、必ずしも放熱板１を設ける必要はなく、放熱板１を省いた構成としてもよい。
【０１２０】
一方、放熱板１はアルミニウム材料等で形成されているためであるため、半導体材料からなる光学機能素子５よりも熱伝導率が高く、線膨張係数も大きい。したがって、光学機能素子５と放熱板１とを固着している第２固定材料４の硬度が高いと、温度変化によって両者５，１が膨縮したときの膨縮量差によって、第２固定材料４が破壊されて両者５，１が分離する虞がある。
【０１２１】
しかし、第２固定材料４は第１固定材料７よりも硬度が低いため、相対的に硬度の高い第１固定材料４によって固着されている光学機能素子５と透過板２とが、一体的に、放熱板１の膨縮力に抗し、相対的に硬度の低い第２固定材料４が、光学機能素子５と放熱板１との間の膨縮量差を、その柔軟性によって吸収することができ、光学機能素子５と放熱板１とが分離するのを防止することができる。
【０１２２】
また、この半導体装置１００は、配電手段３が可撓性を有するため、この配電手段３が接合された光学機能素子５を湾曲させても、配電手段３はその可撓性によって光学機能素子５の曲げ変位に追従して撓み、光学機能素子５との接合部や配電手段３自体に過度の応力が生じるのを防止することができる。
【０１２３】
上述した実施形態の半導体装置１００は、配電手段３が、フリップチップ接合（フェイスダウン接合）によって、光学機能素子５に接合されたものであるが、本発明の半導体装置はこの接合方式に限るものではなく、例えば図１９に示すように、配電手段３と光学機能素子５とをリードボンディング接合によって接合したものであってもよい。
【０１２４】
ここで、リードボンディング接合は、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）等において使用され、半導体チップ電極と外部の配線のリード線とを超音波によって溶融させる等金属の塑性変形効果により接合する方式であり、本実施形態の接合体６においては、光学機能素子５のパッド部５ｅの表面に突起状の接点である金バンプを形成し、このパッド部５ｅと配電手段３の金メッキされたリード端子３ａとを超音波振動によって接合すればよい。なお、パッド部５ｅにバンプが形成されていることによって、配電手段３の接合位置の位置決めをし易いという効果を発揮するが、必ずしもバンプが形成されている必要はない。
【０１２５】
また、図１９においては、配電手段３のフィルム部３ｄからリード端子３ａが露出しており、接合パッド部５ｅとの接合は外力に対して弱いため、リード端子３ａも含めて光学機能素子５の側面５ｘ，５ｙとフィルム部３ｄとに亘り、硬化性の固定材料１０を塗布して、接合パッド部５ｅの補強を図っている。
【０１２６】
ここで、補強用の固定材料１０としては、第１固定材料７と同様に、粘度の高いＵＶ硬化型の接着材が適当であり、例えば電気化学工業社製のＵＶ接着剤ＯＰ−２０７０（商品名）等を適用するのが適当である。
【０１２７】
なお、リードボンディング接合およびフリップチップ接合は、ワイヤーボンディング接合のように、光学機能素子５と透光板２との間に大きな空間を確保する必要がないため、半導体装置１００全体のサイズを小型化することができる。
【０１２８】
上述した実施の形態は、光学機能素子５として固体撮像素子であるＣＣＤを適用したものであるが、本発明においてはこの形態に限定されるものではなく、ＣＣＤと同様の撮像素子であるＣＭＯＳであってもよいし、発光素子であるＬＥＤアレイ、ＥＬ素子アレイ等や液晶等を適用することもでき、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
また、このように構成された半導体装置１００を備えた本実施形態の画像読取ユニット２００によれば、像面湾曲を補正するための光学系を追加的に設ける必要がないため、光学系１００の構成を簡略化することができ、画像読取ユニット２００全体のトータルコストを低減することができる。
【０１３０】
そして、このように構成された画像読取ユニット２００を備えた本実施形態の画像形成装置３００によれば、画像読取ユニット２００のコストを抑制することができるため、画像形成装置３００全体のトータルコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の画像形成装置に係る一実施形態であるスキャナ装置を示す要部断面図である。
【図２】図１に示したスキャナ装置における画像読取ユニットの詳細を示す斜視図であって、本発明に係る画像読取ユニットの一実施形態を示す図である。
【図３】図２に示した画像読取ユニットにおける半導体装置の詳細を示す部分透視斜視図であって、本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す図である。
【図４】光学機能素子と配電手段との接合状態を示す平面図である。
【図５】配電手段と光学機能素子とが接合された光学機能接合体を示す斜視図である。
【図６】第１ロボットアームによって光学機能接合体を挟持した状態を示す斜視図である。
【図７】第１のディスペンサによって接合体と透光板との中央部に第１固定材料を塗布する作用を説明する側面図である。
【図８】第２ロボットアームによって光学機能接合体を湾曲させた状態を示す側面図である。
【図９】第１のディスペンサによって接合体の端部と透光板とに第１固定材料を塗布する作用を説明する側面図である。
【図１０】光学機能接合体が凸状に湾曲して透光板に固定された状態を示す図である。
【図１１】光学機能接合体が凹状に湾曲して透光板に固定される様子を示す図である。
【図１２】光学機能接合体を予め湾曲させてから固定する工程を示す図である。
【図１３】光学機能素子の実際の出力を監視しつつ、試行錯誤的に湾曲させる製造方法を説明する図である。
【図１４】接合体と透光板とが接合されたものに、第２固定材料を塗布した状態を示す斜視図である。
【図１５】接合体と透光板とが接合されたものに、第２固定材料を塗布した状態を示す平面図である。
【図１６】接合体と透光板とが接合されたものに、第２固定材料を塗布した状態を示す側面図および断面図である。
【図１７】接合体と透光板とが接合されたものに、第２固定材料をにより放熱板を取り付ける工程を示す図である。
【図１８】接合体と透光板とが接合されたものに、第１固定材料の盛上りとの干渉を回避する逃げ孔が形成された放熱板を取り付ける工程を示す図である。
【図１９】光学機能素子と配電手段とのリードボンディング接合を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１      放熱板
２      透光板
３      配電手段
４      第２固定材料
５      光学機能素子
５ａ    光学機能面
６      接合体
７      第１固定材料
１００  半導体装置
Ｌ１    反射光（像）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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