特開 2019-191009 リニアスケールヘッドのセンサー構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-191009(P2019-191009A)

(43)【公開日】2019年10月31日

(54)【発明の名称】リニアスケールヘッドのセンサー構造

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/347 20060101AFI20191004BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/347 110X

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】5

(21)【出願番号】特願2018-84508(P2018-84508)

(22)【出願日】2018年4月25日

(11)【特許番号】特許第6580746号(P6580746)

(45)【特許公報発行日】2019年9月25日

(71)【出願人】

【識別番号】518147242

【氏名又は名称】台濠科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】高清芬

(72)【発明者】

【氏名】張家栄

【テーマコード（参考）】

2F103

【Ｆターム（参考）】

2F103BA43

2F103CA02

2F103DA01

2F103DA12

2F103EA17

2F103EA19

2F103EA20

2F103EB15

2F103EB37

(57)【要約】

【課題】装置を小型化することができるリニアスケールヘッドのセンサー構造を提供する。
【解決手段】リニアスケールヘッドのセンサー構造は、基板１と、感光チップ２と、レチクルパターンを形成するコードパターン層３とを備える。基板１は、少なくとも１つの導電パッド１１を有する。感光チップ２は、基板１上に設けられるとともに、少なくとも１つのピン２１を有する。各ピン２１は、導線２３を介して１つの導電パッド１１に接続される。コードパターン層３は、感光チップ２の相対する基板１の一側表面上に形成されるとともに、透光性を有する絶縁層４により覆われる。絶縁層４上には、透明な保護層５が形成される。保護層５は、ポリイミドエポキシ樹脂からなるとともに、各ピン２１を覆う。各ピン２１は、保護層５から延びる延伸部２２を有する。導線２３により延伸部２２と導電パッド１１とが接続される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、感光チップと、レチクルパターンを形成するコードパターン層と、を備えたリニアスケールヘッドのセンサーチップ構造であって、
前記基板は、少なくとも１つの導電パッドを有し、
前記感光チップは、前記基板上に設けられるとともに、少なくとも１つのピンを有し、各前記ピンは、導線を介して１つの導電パッドに接続され、
前記コードパターン層は、前記感光チップの相対する前記基板の一側表面上に形成されるとともに、透光性を有する絶縁層により覆われることを特徴とするリニアスケールヘッドのセンサー構造。

【請求項2】

前記絶縁層上には、透明な保護層が形成され、
前記保護層は、ポリイミドエポキシ樹脂からなるとともに、各前記ピンを覆い、
各前記ピンは、前記保護層から延びる延伸部を有し、
前記導線により前記延伸部と前記導電パッドとが接続されることを特徴とする請求項１に記載のリニアスケールヘッドのセンサー構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リニアスケールに関し、特に、リニアスケールヘッドのセンサー構造に関する。

【背景技術】

【0002】

リニアスケールは、精密機械の分野において微小な距離を測定するのに重要な装置であり、図３に示すように、計量尺６（いわゆる主尺）及び光学ヘッド７を含むことが一般的である。計量尺６上には、コードパターン（一般にレチクルパターンである）が設けられる。光学ヘッド７の内部には、副尺７１及び感光モジュール７２が設けられる。副尺７１は、レチクルパターンを有するガラスブロックである。光学ヘッド７と計量尺６とが相対的に駆動すると、計量尺６及び副尺７１上のレチクルパターンが相対変位し、連続した光強度が変化し、これを感光モジュール７２が受光して変換させ、変位距離の測定を行っていた。

【0003】

しかし、上述したような従来構造では、副尺７１は、一定の体積を占める立体構造である上、間隔空間７４により感光モジュール７２と離間され、接続部材７３で接続されていた。そのため、光学ヘッド７の全体の体積が大きくなり、精密機械の分野において装置の小型化が求められているニーズを満たすことは困難であった。

【0004】

さらに、従来構造では、副尺７１と感光モジュール７２との間の間隔空間７４に空気の分子がある上、埃、不純物などの浮遊粒子もあるため、光が透過する際に屈折又は回折が発生して測定結果に悪影響を与える虞があった。

【0005】

上述の参考文献には、例えば特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】台湾特許第Ｉ４４７３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の主な目的は、感光チップ上にレチクルパターンを直接形成し、従来構造の副尺と感光チップとを結合してリニアスケールヘッドの体積を減らして装置を小型化させる、リニアスケールヘッドのセンサー構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、基板と、感光チップと、レチクルパターンを形成するコードパターン層と、を備えたリニアスケールヘッドのセンサー構造であって、前記基板は、少なくとも１つの導電パッドを有し、前記感光チップは、前記基板上に設けられるとともに、少なくとも１つのピンを有し、各前記ピンは、導線を介して１つの導電パッドに接続され、前記コードパターン層は、前記感光チップの相対する前記基板の一側表面上に形成されるとともに、透光性を有する絶縁層により覆われることを特徴とするリニアスケールヘッドのセンサー構造が提供される。

【0009】

前記絶縁層上には、透明な保護層が形成され、前記保護層は、ポリイミドエポキシ樹脂からなるとともに、各前記ピンを覆い、各前記ピンは、前記保護層から延びる延伸部を有し、前記導線により前記延伸部と前記導電パッドとが接続されることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るリニアスケールヘッドのセンサー構造を示す断面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るリニアスケールヘッドのセンサー構造のコードパターン層のパターンを示す模式図である。

【図3】図３は、従来構造の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１を参照する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るリニアスケールヘッドのセンサー構造は、ＰＣＢ基板１を含む。基板１上には、少なくとも１つの導電パッド１１が設けられる。本実施形態の基板１の両側には、導電パッド１１がそれぞれ設けられる。

【0012】

基板１上には、光に感応して光を信号に変換させて判読する感光チップ２が設けられている。感光チップ２には、少なくとも１つのピン２１が設けられる。本実施形態では、感光チップ２の両側にピン２１がそれぞれ設けられ、再配線（ＲＤＬ）工程により各ピン２１から延伸部２２が延びている。各延伸部２２は、導線２３を介して１つの導電パッド１１に接続される。感光チップ２の相対する基板１の一側表面上には、リニアスケールの計量尺と相互に作用するコードパターン層３が形成され、それは僅か一パターンのみであり、感光チップ２上に印刷されてもよい。本実施形態のコードパターン層３は、図２に示すようなレチクルパターンに形成される。

【0013】

また、感光チップ２は、保護作用のために、透光性を備えてコードパターン層３を覆う絶縁層４を有する。さらに絶縁層４上には、ポリイミドエポキシ樹脂からなる透明な保護層５が形成されている。上述した保護層５は、延びて各ピン２１を覆うが、各ピン２１の延伸部２２が保護層５から延び、導線２３を介して導電パッド１１に接続される。

【0014】

上述したことから分かるように、本発明は、コードパターン層３が感光チップ２上に直接取付けられ、計量尺上のコードパターンと組み合わせて作用し、透過する光の強度を変化させ、上述した強度変化を感光チップ２により計測して変位距離を得ることができる。本発明は、コードパターン層がガラスブロックの構造に取り付けられていた従来構造と異なり、コードパターン層３が感光チップ２上に直接取り付けられているため、構造を簡素化して装置の全体の体積を減らすことができるため、精密機械の分野において求められている装置に対する小型化のニーズを満たすことができる。

【0015】

また、コードパターン層３が感光チップ２上に直接取付けられ、両者間には間隔空間が無いため、コードパターン層３を透過した光は感光チップ２により受光される。そのため、空気、埃、不純物などの外的要因による影響を受けず、測定結果がより正確となる。

【符号の説明】

【0016】

１ 基板
２ 感光チップ
３ コードパターン層
４ 絶縁層
５ 保護層
６ 計量尺
７ 光学ヘッド
１１ 導電パッド
２１ ピン
２２ 延伸部
２３ 導線
７１ 副尺
７２ 感光モジュール
７３ 接続部材
７４ 間隔空間

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2019年5月16日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、感光チップと、レチクルパターンを形成するコードパターン層と、透明な保護層とを備えたリニアスケールヘッドのセンサーチップ構造であって、
前記基板は、少なくとも１つの導電パッドを有し、
前記感光チップは、前記基板上に設けられるとともに、少なくとも１つのピンを有し、
前記コードパターン層は、前記感光チップの相対する前記基板の一側表面上に形成されるとともに、透光性を有する絶縁層により覆われ、
前記透明な保護層は、ポリイミドエポキシ樹脂からなるとともに前記絶縁層上に設けられ、前記保護層は各前記ピンを覆い、各前記ピンは再配線工程により前記保護層から延びる延伸部を有し、前記延伸部は前記ピンより低い位置まで延伸し、前記導線により前記導電パッドと接続されることを特徴とするリニアスケールヘッドのセンサー構造。