接触式影像感测器及发光模块的制作方法

本实用新型涉及一种用于阅读或识别印刷或书写文字或者用于识别图形的方法或装置，且特别是一种接触式影像感测器及发光模块。

背景技术：

光电二极管(photodiode)为一种半导体元件，其可感应光线强弱变化，并依据所接受到光线的强度产生相对应的电流输出。在实际应用中，多将一或多个光电二极管及一转换电路以半导体工艺整合于单一半导体芯片之内而形成感光芯片；其中，转换电路可将光电二极管产生的电流转换为类比电压输出。多个感光芯片可以一定次序排列于一电路板上而达到截取一物件的影像的功能。

一般来说，感光芯片多以半导体工艺制作而来。在半导体工艺中，感光芯片12可形成在图1所示的晶圆10上，每个感光芯片12可包含一或多个光电二极管14；其中，晶圆10主要由图2所绘示的圆柱状晶柱1沿着方向A切割而形成。

由于晶圆10的外型为圆形，而感光芯片12的外型呈矩形，如图2所示；因此在晶圆10的周边会形成宽度或长度不符合感光形芯片12制造需求的多个无用区域16，这使得晶圆10利用率降低。

完成切割后的多个感光芯片12可以一定次序排列于一电路板18上以形成一感光阵列，如图3所示，并可与一光源及一柱状透镜配合形成所谓的接触式影像感测器。

一般来说，接触式影像感测器中的感光阵列的长度必须超过扫描纸张的宽度，才能够接收完整的影像信息；然而，受限于晶圆尺寸及成本考虑，目前市面上常见的接触式影像感测器多以拼接多个感光芯片12来形成长度超过扫描纸张的宽度的感光阵列。举例来说，扫描宽度为105毫米的A6纸张需要使用 6个感光芯片才能完整接收到纸张影像。

在感光芯片12完成定位后，接着会利用打线工艺以于每个感光芯片12 及电路板18之间形成多个金线19来让感光芯片12与电路板18形成电性连接；如图3所示。当感光芯片12的数量愈多，则跨接在感光芯片12及电路板18 之间的金线19随之增加，接触式影像感测器的制作成本也随之增加。

再者，如图3所示，一般在相邻的二感光芯片12间存在有一间隙G，借以避免在将感光芯片12定位在电路板18上，碰触位于邻近感光芯片12边缘的光电二极管14而让光电二极管14毁损。然而，间隙G也可能导致接触式影像感测器所产生的影像出现线条或异常，进而影响影像品质。在过去，一般都会在产线中增设一工作站来检测感光芯片12之间的间隙G，以确保接触式影像感测器的影像品质能落在安全规格中；但这样却让制造工序及成本增加。

又，类似的问题也发生于印表机中用以曝光感光鼓的曝光光源中。更具体言之，一般用于曝光感光鼓用的曝光光源主要以拼接多个发光芯片来实现，故具有晶圆的利用率降低、制作成本增加等问题；相邻二发光芯片间的间隙将导致光斑的产生，影响曝光品质。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种接触式影像感测器及发光模组模块。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种接触式影像感测器，撷取一物件的影像，其中，该接触式影像感测器包含：

一座体，包含一容置槽及一穿槽，该物件位于该座体的一侧；

一光源模块，设于该容置槽中并产生一线型光线照射该物件；

一感光芯片，位于该座体的另一侧并接收该物件反射该线型光线产生的一影像光线；以及

一成像模块，设于该穿槽中，并使该影像光线成像于该感光芯片；

其中，该感光芯片的长度为X，该感光芯片的宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥500。

上述的接触式影像感测器，其中，该感光芯片的长度为X，满足下列条件：

X≥105mm。

上述的接触式影像感测器，其中，该感光芯片的长度为X，该感光芯片的宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥1000。

上述的接触式影像感测器，其中，该接触式影像感测器更包含：

一电路板，该感光芯片设于该电路板上；

一胶材，设于该电路板及该感光芯片之间，将该感光芯片紧固于该电路板上；以及

多个金线，跨接于该电路板及该感光芯片之间，该感光芯片与该电路板形成电性连接。

上述的接触式影像感测器，其中，该光源模块包含：

一接合件；

一发光件，设于该接合件的一侧；

一光导杆，设于该接合件的另一侧并接收该发光件发出的光线，该光导杆具有一出光面；以及

一反光件，部分包覆该光导杆，该出光面露出在该反光件之外。

上述的接触式影像感测器，其中，该光源模块包含一发光芯片，该发光芯片的长度为X，该发光芯片的宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥1000。

上述的接触式影像感测器，其中，该感光芯片包含多个光电二极管，该感光芯片的宽度相同于该光电二极管的宽度。

上述的接触式影像感测器，其中，该感光芯片形成于沿着一矩形晶柱的长度方向切割形成的一矩形芯片上，该感光芯片的长度方向平行于该矩形晶柱的长度方向。

上述的接触式影像感测器，其中，该感光芯片的长度大于该物件的宽度。

为了更好地实现上述目的，本实用新型还提供了一种发光模块，朝向一物件发出一光线，其中，该发光模块包含：

一座体；以及

一发光芯片，安装于该座体的一侧并产生该光线以照射该物件；

其中，该发光芯片的长度为X，该发光芯片的宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥500。

上述的发光模块，其中，该发光芯片的长度为X，该发光芯片的宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥1000。

上述的发光模块，其中，该发光芯片包含多个发光二极管，该发光芯片的宽度相同于该发光二极管的宽度。

上述的发光模块，其中，该发光模块更包含一成像模块，安装于该座体中，并位于该物件及该发光芯片之间，该光线投射于该物件的特定位置。

上述的发光模块，其中，该发光模块更包含：

一电路板，该发光芯片设于该电路板上；

一胶材，设于该电路板及该发光芯片之间，以将该发光芯片紧固于该电路板上；以及

多个金线，跨接于该电路板及该发光芯片之间，该发光芯片与该电路板形成电性连接。

本实用新型的有益功效在于：

本实用新型的接触式影像感测器仅包含单一个感光芯片，故可降低制作工序、制作成本，并提升成像品质。

本实用新型的发光模块仅包含单一个发光芯片，除了可降低制作工序、制作成本之外，更可避免非必要光斑的产生。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为一晶圆的示意图；

图2为一圆型晶柱的示意图；

图3为一感光芯片及一电路板的俯视图；

图4为依照本实用新型的接触式影像感测器的立体分解图；

图5为依照本实用新型的接触式影像感测器的剖视图；

图6为依照本实用新型的影像感光模块的俯视图；

图7为一矩形芯片的示意图；

图8为一矩形晶柱的示意图；

图9为依照本实用新型的发光模块的剖视图；

图10为依照本实用新型的发光单元的俯视图；

图11为一矩形芯片的示意图；以及

图12为一矩形晶柱的示意图。

其中，附图标记

1 晶柱

10 晶圆

12、262 感光芯片

14 光电二极管

16 无用区域

18、260、420 电路板

19、266、426 金线

2 接触式影像感测器

20、40 座体

200、400 顶面

202、402 底面

204 容置槽

206、406 穿槽

22 光源模块

220 接合件

222 发光件

224 光导杆

2240 出光面

226 反光件

24、44 成像模块

240 折射率渐变透镜

26 感光模块

2600、2620、4200、4220 焊垫

2622 光电二极管

264、424 胶材

30、50 矩形芯片

32、52 矩形晶柱

4 光源模块

42 发光模块

422 发光芯片

4222 发光二极管

A、B 切割方向

D 预定方向

G 间隙

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参见图4及图5，其分别为依照本实用新型的接触式影像感测器的立体分解图及剖视图。接触式影像感测器2用以撷取一(平面)物件的影像，并将物件的光学影像转换为类比或数位电子信号以利于储存及传输。接触式影像感测器2包含一座体20、一光源模块22、一成像模块24及一感光模块26。

座体20包含一顶面200、一相对于顶面200的底面202、一容置槽204 及一穿槽206；底面202大致平行于顶面200。容置槽204形成在顶面200并朝向底面202的方向凹陷，穿槽206为贯穿顶面200及底面202的槽孔结构。座体20可使用塑胶或其它高分子材料利用射出成型或铸模技术制作而成。座体20可呈黑色或其它不具反光效果的深色材料工艺，借以避免经物件反射而产生的光学影像受到座体20反射而影响成像对比度。

光源模块22安装于容置槽204中，并供产生一线性光线以照射物件。光源模块22包含一接合件220、至少一发光件222、一光导杆224及一反光件 226。发光件222设于固定座220的一侧，光导杆224设于固定座220的另一侧并接收发光件222发出的光线。

接合座220用以紧固发光件222及光导杆224，使发光件222及光导杆224 达到定位效果，据此发光件222发出的光线才能够进入光导杆224。发光件222 可为发光二极管或小型灯泡，并可供产生白色光线。光导杆224可透光并包含一出光面2240；由发光件222发出并进入光导杆224光线是由出光面2240射出并传递至物件。光导杆224用以将发光件222产生的点状光源转换为线性光形。

反光件226部分包覆光导杆224，出光面2240露出反光件226之外。反光件226是使用白色或银色等具有反光效果的材料制作而成，用以反射不是由光导杆224的出光面2240出射的光线，借以提高光线的使用效率。

成像模块24容设于穿槽206中，用以使位于座体20一侧的物件的影像得以成像于位在座体20另一侧的感光模块26；成像模块24可例如包含沿着预定方向D排列的多个折射率渐变透镜240。

感光模块26用以接收物件反射线性光线所产生并通过成像模块24的影像光线；感光模块26包含一电路板260及一感光芯片262。电路板260可例如(但不限定)为印刷电路板。感光芯片262设于电路板260上，并与电路板260形成电性连接；其中，感光芯片262可先以胶材264固定于电路板260上，之后再以打线工艺形成跨接于感光芯片262的焊垫2620及电路板260的焊垫2600 间多个金线266(如图3所示)，来让感光芯片262与电路板260形成电性连接。感光芯片262可对应于成像模块24设置，且感光芯片262可为电荷耦合元件、互补式金属氧化物半导体或其他具有光电转换特性的元件；每个感光芯片262 包含一或多个光电二极管。在本实用新型中，接触式影像感测器2仅包含一感光芯片262，故可简化打线工艺、打线时间，降低制作成本，且因无需进行对感光芯片262进行拼接，故可提高成像品质。

其次，为了能完整地接收物件的影像信息，感光芯片262的长度必须超过物件的宽度；同时如图6所示，当感光芯片262的长度为X时，则当其用以扫描宽度为105毫米(mm)的A6纸张，满足下列条件：

X≥105mm。

换言之，当感光芯片262用以扫描宽度为105毫米的A6纸张时，其长度不得小于105毫米，才能完整地接收纸张的影像。

其次，当感光芯片262的长度为X，宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥500。

感光芯片262也可用以截取更大尺寸的物件的影像信息；当感光芯片262 的长度为X，宽度为Y，可满足下列条件：

X/Y≥1000。

为了制造出长度及宽度符合前述条件的感光芯片262，本实用新型的感光芯片262必须形成在图7所示的矩形芯片30上。矩形芯片30上可形成有多个感光芯片262，且每个感光芯片262可包含一或多个光电二极管2622及一转换电路(图中未示)；其中，光电二极管2622可感应光线强弱变化，并依据所接受到光线的强度产生相对应的电流输出，转换电路则用以将光电二极管产生的电流转换为类比电压输出。

长条形芯片30可由图8所示的矩形晶柱32沿着方向B切割而成，方向B 为矩形晶柱32的长度方向。借此，除了可以达到节省时间、减少设备耗损之外，且因本实用新型的感光芯片262非拼接而成，故并无间隙存在，可不需额外的工作站来检察，进而可增加制造效率。

请参见图9及图10，其等分别为依照本实用新型的发光模块的剖视图及俯视图。发光模块4包含一座体40、一发光单元42及一成像模块44。座体 40包含一顶面400、一相对于顶面400的底面402，以及一穿槽406；底面402 大致平行于顶面400；穿槽406为贯穿顶面400及底面402的槽孔结构。

发光单元42包含一电路板420及一发光芯片422。电路板420可例如(但不限定)为印刷电路板。发光芯片422设于电路板420上，并与电路板420形成电性连接；其中，发光芯片422可先以胶材424固定于电路板420上，之后再以打线工艺形成跨接于发光芯片422的焊垫4220及电路板420的焊垫4200 间多个金线426(如图10所示)，来让发光芯片422与电路板420形成电性连接。每个发光芯片422包含一或多个发光二极管4222。在本实用新型中，发光模块40仅包含一发光芯片422，故可简化打线工艺及打线时间，降低制作成本，且因无需进行发光芯片422的拼接，故可避免光斑产生而达爆高出光均匀度的效果。

在本实用新型中，当发光芯片422的长度为X，宽度为Y，满足下列条件：

X/Y≥500。

发光芯片422也可用以提供更大照射面积；于此，当发光芯片422的长度为X，宽度为Y，可满足下列条件：

X/Y≥1000。

为了制造出长度及宽度符合前述条件的发光芯片422，本实用新型的发光芯片422必须形成在图11所为的矩形芯片50上。矩形芯片50可由图12所为的矩形晶柱52沿着方向B切割而成，方向B为矩形晶柱52的长度方向。

矩形芯片50上可形成有多个发光芯片422，且每个发光芯片422可包含一或多个发光二极管4222。发光芯片422上亦可覆盖有波长转换层(图中未视) 来达到改变光色的效果。举例来说，当发光模块4供产生白光时，发光芯片 422可供产生蓝色光线，波长转换层吸收发光芯片产生的蓝色光线后可产生黄色光线。

在此要特别说明的是，发光单元42可用于取代前述的光源模块22，以提供图4所为的接触式影像感测器2感测物件时所需的一线性光线；如此一来，接触式影像感测器2即不需使用高价及不易制造的光导杆来提供线性光源，达到降低成本及亦于制造等特点。

复参见9及图10；成像模块44容设于穿槽406中，用以使位于座体40 一侧的光线得以投射于位在座体40另一侧的物件(例如感光鼓)上；成像模块 44可例如包含沿着预定方向D排列的多个折射率渐变透镜(未另标号)，其等用以使发光芯片422产生的光线得以投影至物件的特定位置，以对物件进行曝光。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。