专利名称：接触式影像传感器的组装方法及其结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种影像传感器，尤其是涉及一种接触式影像传感器的组装方法及其结构。
背景技术：
接触式影像传感器(CIS，Contact Image Sensor)是扫瞄器(Scanner)等机器内部的影像撷取装置，设于扫瞄器的扫瞄平台轨道内，由机器系统借助固定轨道及机械连动装置操控来回运作，透过软件控制平台内部的接触式影像传感器，为扫瞄器读取待扫瞄的文件，达到将待扫瞄的文件信息经由光波转换成电子讯号，再由软件将这些数据讯号编排组合成电子影像文件。
如图1所示，接触式影像传感器大体上由感测基板10、传感器本体20、柱状透镜30及二极管光源40等元件组合而成。
其中感测基板10是将感光元件及电子元件经由电子定位装置定位并焊接于特定的电路板位置上所构成，而二极管光源40是由光源二极管41及导光棒42所连接构成。
接触式影像传感器的工作原理是由二极管光源40将光照射到扫瞄平台上待扫瞄和文件，由于文件上的图文色泽和深浅不同，所反射回来的光的强弱度、波长及品质也不相同，借助文件所反射回来的光，经过柱状透镜30，将反射回来的光聚集到感光元件电荷耦合元件(CCD，Charge-Coupled Device)或互补式金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal OxideSemiconductor)上，感光元件能检测待扫瞄文件上不同区域反射回来的不同强弱、波长及品质的光。因此利用文件上反射回来的光的强弱并根据不同颜色、不同波长的光的原理，可以将感光元件所得到的光波转换为电子讯号，再借由软件读取，并转换成数字像素资料。
现有的扫瞄器内部的接触式影像传感器，其制作的程序，大致可分为前后二个阶段。
如图2a、图2b、图2c所示，在前段的组装程序中，首先将柱状透镜30安装在传感器本体20的第二平面22的透镜收容槽26中，二极管光源40置放在第二平面22的光源收容槽27内，二极管光源40的接脚43贯穿接脚槽孔28，从第一平面21穿出，并且利用点胶方式固定在传感器本体20内。
在后段的组装程序中，必须将感测基板10组装到传感器本体20中，依目前业界现有的加工方式，可分成以下两种第一种组装方式，如图2c所示，是利用自攻螺丝在感测基板10置入传感器本体20后，在感测基板10上预留固定孔12的位置，以自攻螺丝锁入传感器本体20，此方式优点是加工简易快速，但缺点是当自攻螺丝锁入传感器本体20时所产生的塑料碎屑，极有可能污染感测基板10上的光电感测元件，造成接触式影像传感器的感测元件讯号接收不良，同时也不利于拆解维修，因为将自攻螺丝重复的锁固在同一位置，不但会使其锁固能力逐步降低，同时锁固时产生的塑料碎屑也会逐渐增加。
第二种组装方式，如图3a、图3b、图3c所示，在传感器本体20射出成型时，内部即预留一体成型的固定柱11，当感测基板10置入传感器本体20后，传感器本体20的若干固定柱11可由感测基板10的固定孔12相对位置凸出(如图3b所示)，利用机器热压合将若干固定柱11热压合制成固定头14，这样便可完成固定感测基板10的后段组装工作(如图3c所示)。
以热压合方式来固定感测基板10虽然不会有碎屑污染的问题，但若组装后的影像传感器产品品质不良或组装过程中固定柱11断裂，则必须剪除热压过的固定头14，以将感测基板10更换或加以维修，但由于固定柱11末端的固定头14已经被剪除，所以新的感测基板10将无法再固定到传感器本体20上，而使传感器本体20无法再次使用，连同传感器本体20内部已固定的柱状透镜30及二极管光源40等光学元件必须一并报废，如此一来将使生产良率降低及生产成本增加。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种接触式影像传感器的组装方法及其结构，其可利用一特别设计的固定柱套头来改变影像传感器在其组装过程中发生产品不良时的维修方式及组装结构，以提升制程上的良率、降低生产成本。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案接触式影像传感器的组装步骤包括步骤(1)是制备一传感器本体，其具有第一平面及相对的第二平面，且具有若干的收容槽用以收容光学元件于其中，并至少包含一个固定柱设在此传感器本体上；步骤(2)是制备一感测基板，并在该基板上设置感光元件及相应的电子元件与电路，用以接收由前述光学元件产生的光学讯号，并将此光学讯号转换为电讯号，且在该感测基板的预定位置设有固定孔；步骤(3)是将前述的感测基板组装至传感器本体上，并使传感器本体上的固定柱穿过并突出于感测基板的固定孔外；步骤(4)是以热压合的方式将固定柱的末端热融以形成固定头，从而使感测基板固定到传感器本体上；步骤(5)是对组装后的接触式影像传感器进行测试，若无法通过测试，则进行如下步骤步骤(6)是剪除固定头、取下感测基板并对基板进行维修或更换；步骤(7)是剪除传感器本体上的固定柱；步骤(8)是要制备具有预定长度的固定柱的固定柱套头，并将该固定柱套头固接于传感器本体上原来设置固定柱的相应位置；步骤(9)是将维修过或更换过的感测基板组装于传感器本体上，并使固定柱套头上的固定柱穿过并突出于感测基板的固定孔外；步骤(10)是以热压合的方式热融固定柱的末端形成固定头而使感测基板固定到传感器本体的上；步骤(11)是对维修后的接触式影像传感器进行检测，并在必要时重复步骤(6)至(10)直至接触式影像传感器通过品质测试为止。
相较于现有技术，本发明借助固定柱套头，当需要维修时，可套上固定柱套头取代原固定柱，这样就可避免因感测基板不良，而必须将固定在传感器本体上的柱状透镜及二极管光源一并废弃的问题，达到提升制程良率、降低成本的目的。
图1为现有的接触式影像传感器的组装图。
图2a为传感器本体组装柱状透镜及二极管光源后的上视图。
图2b为传感器本体组装柱状透镜及二极管光源后的仰视图。
图2c为现有的第一种影像传感器的后段组装示意图。
图3a为现有的第二种影像传感器的后段组装示意图。
图3b为如图3a所示的第二种后段组装方式在感测基板置入传感器本体后的立体视图。
图3c为如图3a及图3b所示的第二种后段组装方式于热压合完成后的部份区域放大图。
图4a为本发明的影像传感器的后段组装方式的示意图。
图4b为当图4a所示的本发明的影像传感器的后段组装方式在感测基板置入传感器本体后的立体视图。
图5为本发明的接触式影像传感器的维修方式示意图。
图6为用于本发明的接触式影像传感器维修过程中的固定柱套头的立体视图。
具体实施方式与图1所示的现有产品类似，本发明的影像传感器也是包含感测基板10、传感器本体20、柱状透镜30及二极管光源40四个主要部份，其间主要差异在于固定柱的设计不同(详后述)。
本发明的传感器本体20由塑料材质制成，具有第一平面21及第二平面22(如图2a与图2b)。请一并参阅图4a及图4b，其中，第一平面21具有三个槽，第一槽23内有一贯穿至第二平面22的透镜收容槽26；第二槽为接脚槽孔28，用以收容连接至感测基板10的连接脚43；第三槽25内有固定柱81与传感器本体20一体成型，并与感测基板10的固定孔12相对应，用来固定感测基板10，固定柱81底部预留固定柱底盘83，第一平面21的第三槽25周缘为等高的槽壁54，用来置放感测基板10。
传感器本体20的第二平面22上设有两个槽，其中透镜收容槽26用以安装柱状透镜30，以利柱状透镜30收集反射光至感测基板10上。光源收容槽27为二极管光源40固定用槽，槽内有一贯通至第一平面21的接脚槽孔28，可供二极管光源40的连接脚43连接至感测基板10上。
为利于说明影像传感器的组装过程，以下将此过程分为前后两个阶段，其中与现有技术相同的前段组装完成后，影像传感器本体20上已包含柱状透镜30及二极管光源40，且这两个元件通常是以胶合方式固定在传感器本体20上。
如图4a、图4b所示，在后段的组装过程中，感测基板10置入传感器本体20，经机器热压合固定柱81的末端，用来固定感测基板10于传感器本体20内。
若此时接触式影像传感器在完成组装后，才发生品质不良现象，则可以维修或回收部分元件，以提升良率并降低成本。
与现有产品相同的是，此时必须先将已压合并固定在感测基板上的固定头剪除，剪除固定头后，便可取下感测基板10，再将影像传感器本体20内的固定柱81从底部剪除，仅留下固定柱底盘83(如图5所示)。
待感测基板10的障碍排除后，即可利用本发明所揭示的固定柱套头51套接于固定柱底盘83上，该固定柱套头51的结构如图6所示，当套接时必须在套头内缘部53注入固定胶，再将固定柱套头51胶接于传感器本体20内的固定柱底盘83上。当固定柱套头51已胶接于固定柱底盘83上时，该传感器本体20已重新具有热压合所需的固定柱，此时便可再装入感测基板10，并利用机器热压合固定柱套头51，将若干已固定的固定柱套头51的固定柱热压合并固定感测基板10。可以理解的是，在本实施例中所揭示的用热压合的方式来固定电路板只是一种较佳的实施例，事实上配合固定柱及固定柱套头材质的改变或是制程的改变，也可以利用诸如铆接的方式来固定电路板。
在本发明的固定柱套头51的内缘部53上设有若干的沟槽52，一方面有利于使多余的固定胶流入沟槽52中，另一方面此固定柱套头51的内缘部53因若干沟槽52所造成的不平整表面，使得套头内缘部53与固定柱底盘83有更好的黏着性。
权利要求
1.一种接触式影像传感器的组装方法及其结构，该方法步骤包括步骤(1)是制备一传感器本体，其具有第一平面及相对的第二平面，且具有若干的收容槽用以收容光学元件于其中，并至少包含一个固定柱设在此传感器本体；步骤(2)是制备一感测基板，并在该基板上设置感光元件及相应的电子元件与电路，用以接收由前述光学元件产生的光学讯号，并将此光学讯号转换为电讯号，且在该感测基板的预定位置设有固定孔；步骤(3)是将前述的感测基板组装至传感器本体上，并使传感器本体上的固定柱穿过并突出于感测基板的固定孔外；步骤(4)是以热压合的方式热融固定柱的末端形成固定头而使感测基板固定到传感器本体上；步骤(5)是对组装后的接触式影像传感器进行测试，若无法通过测试，则进行步骤(6)是剪除固定头、取下感测基板并对基板进行维修或更换；其特征在于该组装步骤中还有一步骤(7)、步骤(8)及步骤(9)，步骤(7)是剪除传感器本体上的固定柱；步骤(8)是要制备具有预定长度的固定柱的固定柱套头，并将该固定柱套头固接于传感器本体上原来设置固定柱的相应位置；步骤(9)是将维修过或更换过的感测基板组装于传感器本体上，并使固定柱套头上的固定柱穿过并突出于感测基板的固定孔外；步骤(10)是以热压合的方式将固定柱的末端热融以形成固定头，从而使感测基板固定到传感器本体上；步骤(11)是对维修后的接触式影像传感器进行检测，并在必要时重复步骤(6)至(11)直至接触式影像传感器通过品质测试为止。
2.如权利要求1所述的接触式影像传感器的组装方法及其结构，其特征在于该制备的传感器本体上一体成型有若干的固定柱，并且在固定柱的底部设有外径较固定柱的外径大的固定柱底盘。
3.如权利要求2所述的接触式影像传感器的组装方法及其结构，其特征在于这些制备的固定柱套头的一端具有外径较固定柱的外径大且内径也较固定柱底盘的外径大且恰可套接于位于固定柱底盘上的套头内缘部。
4.如权利要求3所述的接触式影像传感器的组装方法及其结构，其特征在于该制备的固定柱套头的套头内缘部中进一步设有特定式样的沟槽以形成不平整的内表面。
5.如权利要求4所述的接触式影像传感器的组装方法及其结构，其特征在于该固定柱套头是用胶合的方式固定至固定柱底盘上，且胶合时多余的胶将可收容于前述套头内缘部的沟槽中。
6.如权利要求1或5所述的接触式影像传感器的组装方法及其结构，其特征在于该影像传感器本体中的光学元件至少包含有柱状透镜及二极管光源。
7.如权利要求6所述的接触式影像传感器的组装方法及其结构，其特征在于该二极管光源是由光源二极管及导光棒所构成。
8.一种电子器件的制造方法，其步骤包括步骤(1)制备一电子器件本体，该本体上至少具有一个由热可塑性塑料制成的部份，且该部份至少包含一个由热可塑性材料制成的固定柱；步骤(2)制备一电路基板，并于该基板上设置的电子组件及电路，以在适当的条件下处理电子信号，且该电路基板于预定的位置设有固定孔；步骤(3)将前述的电路基板组装至电子器件本体上，并使电子器件本体上的固定柱穿过并突出于电路基板的固定孔外；步骤(4)以热压合的方式热融固定柱的末端形成固定头而使电路基板固定到电子器件本体之上；步骤(5)对组立后的电子器件进行测试，若无法通过测试，则步骤(6)剪除固定头、取下电路基板并对基板进行维修或更换；其特征在于该组装步骤中还有一步骤(7)、步骤(8)及步骤(9)，步骤(7)剪除电子器件本体上之固定柱；步骤(8)制备具有预定长度之固定柱的固定柱套头，并将该固定柱套头固接于电子器件本体上原来设置固定柱的相应位置；步骤(9)组装维修过或更换过之电路基板于电子器件本体上，并使固定柱套头上之固定柱穿过并突出于电路基板之固定孔外；步骤(10)以热压合的方式热融固定柱的末端形成固定头而使电路基板固定到电子器件本体之上；步骤(11)对维修后之电子器件进行检测，并在必要时重复步骤(6)至(11)直至电子器件通过品质测试为止。
9.如权利要求8所述之电子器件的制造方法，其特征在于其中该制备的电子器件本体上一体成型有复数的固定柱，并且在固定柱的底部设有外径较固定柱为大的固定柱底盘。
10.如权利要求9所述之电子器件的制造方法，其特征在于该等制备的固定柱套头的一端具有外径较固定柱为大且内径亦较固定柱底盘的外径为大且恰可套接于固定柱底盘上的套头内缘部。
11.如权利要求10所述之电子器件的制造方法，其特征在于其中该制备的固定柱套头的套头内缘部中进一步设有特定样式的沟槽以形成不平整的内表面。
12.如权利要求11所述之电子器件的制造方法，其特征在于其中该固定柱套头系用胶合的方式固定至固定柱底盘上，且胶合时多余的胶将可收容于前述套头内缘部的沟槽中。
13.一种供维修电路基板组装制程中使用的固定柱套头，其特征在于该固定柱套头可以应用在如权利要求1或8的制程方法中。
14.一种电子器件的电路板紧固结构，其包括具有第一表面的电子器件本体及至少一个由可塑性材料制成并由该本体的第一表面突出一定距离的固定柱，其中该固定柱具有邻近于第一表面的第一端及远离该第一表面的第二端；该紧固结构还包括设置于距离该电子器件本体的第一表面有一定距离的电路板，且该电路板对应于前述固定柱的位置设有固定孔，以供固定柱的第二端的至少一部份突出于固定孔外；这些突出于电路板外的固定柱末端可以经塑性变形而形成尺寸大于电路板固定孔内径的固定头，以固定电路板于预定位置，其特征在于固定柱的第一端与第二端具有不同的尺寸或外形，且其第一端是连接于电子器件本体的第一表面上。
15.如权利要求8所述的电子器件的电路板紧固结构，其特征在于固定柱的第一端具有一个外径尺寸大于固定柱第二端外径的固定柱底盘。
16.如权利要求9所述的电子器件的电路板紧固结构，其特征在于固定柱是由热塑性材料所制成的。
17.如权利要求16所述的电子器件的电路板紧固结构，其特征在于用来固定电路板的固定头，是由热压合制程所产生的。
全文摘要
本发明公开一种接触式影像传感器的组装方法及其结构，其组装步骤包括(1)制备一个具有固定柱的传感器本体；(2)制备一感测基板，且该感测基板在预定的位置设有固定孔；(3)将前述的感测基板组装至传感器本体上；(4)将固定柱的末端热融以形成固定头，从而使感测基板固定到传感器本体上；(5)对组装后的接触式影像传感器进行测试，若无法通过测试，则剪除固定头并取下感测基板并对基板进行维修或更换；(6)剪除传感器本体上的固定柱；(7)制备具有固定柱的固定柱套头，并将该固定柱套头固定于传感器本体上原来设置固定柱的相应位置上；(8)将维修过或更换过的感测基板组装于传感器本体上，并使固定柱套头上的固定柱穿过并突出于感测基板的固定孔外；(9)以热压合的方式热融固定柱的末端以形成固定头，从而使感测基板重新固定到传感器本体上。
文档编号H01L21/02GK1670931SQ20041003042
公开日2005年9月21日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者王绍华, 林其生 申请人:亚泰影像科技股份有限公司