IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングの特許一覧

特許7219675位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置
<>
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図1
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図2
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図3
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図4
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図5
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図6
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図7
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図8
  • 特許-位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置 図9
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-31
(45)【発行日】2023-02-08
(54)【発明の名称】位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法及び位置測定装置
(51)【国際特許分類】
   G01D 5/347 20060101AFI20230201BHJP
   H01L 33/48 20100101ALI20230201BHJP
【FI】
G01D5/347
H01L33/48
【請求項の数】 14
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019107660
(22)【出願日】2019-06-10
(65)【公開番号】P2020010023
(43)【公開日】2020-01-16
【審査請求日】2022-01-11
(31)【優先権主張番号】18181113.4
(32)【優先日】2018-07-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】390014281
【氏名又は名称】ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
【氏名又は名称原語表記】DR. JOHANNES HEIDENHAIN GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100191835
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真介
(72)【発明者】
【氏名】ルッツ・リシング
(72)【発明者】
【氏名】マルティン・シュターケル
【審査官】菅藤 政明
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-290244(JP,A)
【文献】特開2005-43192(JP,A)
【文献】特開2005-283457(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01D 5/347
H01L 33/48-33/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置測定装置のセンサーユニットのための光源(1)を製作する方法であって、
光を放射できるように実現された少なくとも一つの半導体部品(1.1)を準備する工程と、
この半導体部品(1.1)を第一の補助支持体(4)の上に固定して、その結果、この少なくとも一つの半導体部品(1.1)の第一の側(1.11)が第一の補助支持体(4)の方を向くようにするとともに、この第一の補助支持体(4)の上への半導体部品(1.1)の固定前又は後に、導電性の支持体(1.3)が、この少なくとも一つの半導体部品(1.1)に固定されて、その結果、この少なくとも一つの半導体部品(1.1)とこの支持体(1.3)とを有する第一のコンポーネント(100)が得られるようにする工程と、
この第一の補助支持体(4)の上に導電性の本体部(1.4)を固定して、その結果、この本体部が支持体(1.3)の隣に配置されるようにする工程と、
この導電性の本体部(1.4)とこの支持体(1.3)の間にボンディングワイヤー接続部(1.6)を製作する工程と、
第一のグラウトペースト(1.5)を配設して、その結果、この第一のグラウトペースト(1.5)によって、この支持体(1.3)とこの導電性の本体部(1.4)が互いに相対的に固定されるとともに、このボンディングワイヤー接続部(1.6)がグラウチングされるようにする工程と、
第一の補助支持体(4)を取り除く工程と、
この第一のコンポーネント(100)と電気的に接触する第一のテストパッド(1.822)を製作する工程と、
この導電性の本体部(1.4)と電気的に接触する第二のテストパッド(1.922)を製作して、その結果、第一のコンポーネント(100)、第一のグラウトペースト(1.5)、ボンディングワイヤー接続部(1.6)、第一のテストパッド(1.822)及び第二のテストパッド(1.922)を有するパネル(P)が得られるようにする工程と、
半導体部品(1.1)が光を放射する一時的な動作を実行するために、第一のテストパッド(1.822)及び第二のテストパッド(1.922)を介して電流を流す工程と、 それに続いて、このパネル(P)を分離して、第一のテストパッド(1.822)及び/又は第二のテストパッド(1.922)を少なくとも部分的に光源(1)から切り離す工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項2】
前記の第一のグラウトペースト(1.5)が第一の層(1.51)と第二の層(1.52)を有し、この第一の層(1.51)が第一の補助支持体(4)の上に配設されて、その結果、この製作段階において、支持体(1.3)と導電性の本体部(1.4)が第一のグラウトペースト(1.5)によって互いに相対的に固定されるようにするとともに、ボンディングワイヤー接続部(1.6)の製作後に、第二の層(1.52)が第一の層(1.51)の上に配設されて、その結果、ボンディングワイヤー接続部(1.6)がグラウチングされるようにすることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記の半導体部品(1.1)と電気的に接触するとともに、端子パッド(1.821)を有する少なくとも一つの第一の導体路(1.8)を製作することを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記の導電性の本体部(1.4)と電気的に接触するとともに、端子パッド(1.921)を有する少なくとも一つの第二の導体路(1.9)を製作することを特徴とする請求項1から3までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項5】
前記の第一のテストパッド(1.822)と第二のテストパッド(1.922)の両方が、前記の少なくとも一つの半導体部品(1.1)の第一の側(1.11)と同じ前記のパネル(P)の側に配置されることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項6】
前記の半導体部品(1.1)と電気的に接触するとともに、端子パッド(1.821)を有する少なくとも一つの第一の導体路(1.8)を製作し、前記の導電性の本体部(1.4)と電気的に接触するとともに、端子パッド(1.921)を有する少なくとも一つの第二の導体路(1.9)を製作して、これらの第一の導体路(1.8)の端子パッド(1.821)と第二の導体路(1.9)の端子パッド(1.921)の両方が、前記の少なくとも一つの半導体部品(1.1)の第一の側(1.11)と同じ前記のパネル(P)の側に配置されることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項7】
前記の分離が突切りプロセス、レーザー切断プロセス又はウェータージェット切断プロセスにより実施されることを特徴とする請求項1から6までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項8】
前記の第一の補助支持体(4)の上に、複数の第一のコンポーネント(100)が固定されて、その結果、半導体部品(1.1)の第一の側(1.11)がそれぞれ第一の補助支持体(4)の方を向いて配置されるようにすることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項9】
前記の第一の補助支持体(4)の上に、複数の導電性の本体部(1.4)が、それぞれ支持体(1.3)の隣に固定されて、前記のパネル(P)が複数の導電性の本体部(1.4)を有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記のパネル(P)が複数の半導体部品(1.1)を有し、これらの半導体部品(1.1)が直列回路形態により電気的に接続されて、その結果、一時的な動作を実行するために、電流が第一のテストパッド(1.822)と半導体部品(1.1)を介して第二のテストパッド(1.922)に流れるようにすることを特徴とする請求項1から9までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項11】
センサーユニットと、このセンサーユニットに対して相対的に移動可能である、目盛(10.1)を備えた構成部分(10)とを有する位置測定装置において、
このセンサーユニットが、請求項1から10までのいずれか一つに記載の方法により製作された光源(1)と、光検出器(2)とを有することを特徴とする位置測定装置。
【請求項12】
前記の光検出器(2)が光を検知する面(2.1)を有し、半導体部品(1.1)の第一の側(1.11)とこの光を検知する面(2.1)がセンサーユニットの同じ側に配置されることを特徴とする請求項11に記載の位置測定装置。
【請求項13】
前記の構成部分(10)がセンサーユニットに対して相対的に回転可能であり、前記の目盛(10.1)が角度目盛として構成されることを特徴とする請求項11又は12に記載の位置測定装置。
【請求項14】
前記の構成部分(10)がセンサーユニットに対して相対的に直線的にスライド可能であり、前記の目盛(10.1)が測長目盛として構成されることを特徴とする請求項11又は12に記載の位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1に基づく位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法に関する。更に、本発明は、請求項11に基づく位置測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
位置測定装置は、例えば、互いに相対的に回転可能な二つの機械部分の角度位置を計測するための角度測定装置又はロータリエンコーダーとして使用される。更に、互いに相対的にスライド可能な二つの機械部分の直線的な変位を測定する測長装置が知られている。角度測定装置も測長装置も、通常はセンサーユニットに対して相対的に移動可能である、角度目盛、測長目盛又は基準尺などの構成部品を走査して、位置に依存する信号を発生するセンサーユニットを有する。
【0003】
光学測定装置では、多くの場合、光源と光検出器が光学センサーユニットの回路基板の上に取り付けられている。その回路基板に対して空隙を隔てて対向して、光学目盛が置かれている。そして、既知の方式に基づき、位置に依存する信号を発生することができる。
【0004】
多くの場合、そのような電気駆動部用測定装置又は測定機器は、相応の機械部分の相対的な動き又は相対的な位置を計測するために用いられている。その場合、後続の電子機器の発生した位置値が、相応のインタフェース装置を介して、駆動部を駆動するために供給される。
【0005】
特許文献1には、筐体内に配置された、光学位置測定装置のためのLEDチップが記載されている。そのLEDチップの接触のために、例えば、ワイヤー端子又は端子面の形の半田付け可能な接点を筐体に配備することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】ドイツ特許公開第102012107578号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、高品質な光源を経済的に製作できる、位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法を実現することである。
【0008】
更に、本発明によって、精密な位置測定を確実に実行できる位置測定装置を実現する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本課題は、本発明による請求項1の特徴又は請求項11の特徴によって解決される。
【0010】
それによると、本発明による位置測定装置のセンサーユニットのための光源を製作する方法では、先ずは、電流の導入時に光を放射できる性質を持つ少なくとも一つの半導体部品を準備する。この半導体部品は、導電性の支持体に固定されて、電気的に接触されて、これらの少なくとも一つの半導体部品と支持体を有する第一のコンポーネントが得られるようにする。それに続いて、この第一のコンポーネントが第一の補助支持体の上に固定されて、その結果、この少なくとも一つの半導体部品の光を放射する第一の側が第一の補助支持体の方を向いて配置されるようにする。それに代わって、先ずは、この半導体部品を第一の補助支持体の上に固定した後、この導電性の支持体をこの少なくとも一つの半導体部品に固定することもできる。本方法の更なる工程では、有利には、金属製本体部として、特に、中実の金属製本体部として、例えば、銅を含有する金属から構成することができる導電性の本体部を第一の補助支持体の上に固定することができる。これらの異なる順番により処理できる工程後には、導電性の本体部が支持体の隣に配置される。そして、本方法の更なる工程では、導電性の本体部と支持体の間にボンディングワイヤー接続部が製作されて、その結果、これらが互いに電気的に接続されるようにする。有利には、その前に、第一のグラウトペーストが第一の補助支持体の上に事前に配設されて、その結果、支持体と導電性の本体部が第一のグラウトペーストによって互いに相対的に固定されるようにする。このボンディングワイヤー接続部の製作後に、第一のグラウトペーストの別の層を配設して、その結果、ボンディングワイヤーがグラウチングされるようにすることができる。それに続いて、第一の補助支持体が取り除かれる。更に、我々は、第一のコンポーネントと、特に、(直に)半導体部品と電気的に接触する第一のテストパッドを製作する。更に、導電性の本体部と電気的に接触する第二のテストパッドを製作する。このようにして、第一のコンポーネント、第一のグラウトペースト、ボンディングワイヤー接続部及び第一と第二テストパッドを有するパネルが得られる。次に、半導体部品が光を放射する一時的な動作を実行するために、第一のテストパッド、半導体部品及び第二のテストパッドを介して電流を流すか、或いは電圧差を有する電極を第一のテストパッドと第二のテストパッドに作成する。それに続いて、光源を製作するために、このパネルが分離されて、第一のテストパッド及び/又は第二のテストパッドが、少なくとも部分的に光源から切り離される。
【0011】
本方法の工程の上述した順番に代わって、ボンディングワイヤー接続部を製作する前に、第一のテストパッド及び/又は第二のテストパッドを製作することもできる。
【0012】
更に、これらの光源は、それぞれ一つ又は複数の制御回路モジュールを備えることができる。そのような制御回路モジュールは、例えば、LEDドライバ又はドライバICである。それによると、そのような制御回路モジュールは一緒にグラウチングされる、特に、この制作方法の途中で、この制御回路モジュールを第一の補助支持体の上に固定することができる。
【0013】
半導体部品としては、特に、LED、レーザーダイオード、共振空洞式発光ダイオード(RCLED又はRC-LED)、垂直共振式面発光レーザー(VCSEL)又は有機発光ダイオード(OLED)が考慮の対象となる。
【0014】
本方法は、時間的にボンディングワイヤー接続部の製作の前に、或いは製作後に、テストパッドの製作を実行するように構成することができる。同様に、ボンディングワイヤー接続部の製作の前又は後に、補助支持体を取り除くことができる。
【0015】
有利には、第一のグラウトペーストは、第一の層と第二の層を有し、この第一の層は、第一の補助支持体の上に配設されて、その結果、この製作段階において、支持体と導電性の本体部が第一のグラウトペーストによって互いに相対的に固定されるようにする。更に、ボンディングワイヤー接続部を製作した後に、場合によっては、第一の補助支持体を取り除いた後に、第一の層の上に第二の層を配設して、その結果、ボンディングワイヤー接続部がグラウチングされるようにする。
【0016】
以下において、「導体路」との用語は、平面上に、或いは三次元空間内を延びる導体配線路であると理解することができる。従って、導体路は、特に、スルーホール接点又はバイアを有する導体配線路であるとすることもできる。導体路は、一つの層として構成するか、或いは複数の層から構成することができる。
【0017】
有利には、本発明は、半導体部品と電気的に接触されるとともに、端子パッドを有する少なくとも一つの第一の導体路を製作するように構成することもできる。
【0018】
本発明の別の実施形態では、導電性の本体部と電気的に接触されるとともに、端子パッドを有する少なくとも一つの第二の導体路が製作される。
【0019】
端子パッドは、位置測定装置の動作時に光源を持続的に接触させる役割を果たす。それに対して、テストパッドは、半導体部品が光を放射する一時的な動作を実行するために一時的に電気的に接触させる役割を果たす。
【0020】
特に、複数の光源を有するパネルの上に、光源毎に専用の端子パッドを製作することができる。パネルは、四角形の外側輪郭を有することができるが、多角形又は円板として構成することもでき、円板形状のパネルはウェーハとも呼ばれる。特に、パネルは平坦な物体として構成される。
【0021】
本発明の別の実施形態では、第一のテストパッドと第二のテストパッドの両方は、この少なくとも一つの半導体部品の光を放射する第一の側と同じ、パネルの側に配置される。
【0022】
有利には、半導体部品と電気的に接触するとともに、端子パッドを有する少なくとも一つの導体路が製作される。更に、導電性の本体部と電気的に接触するとともに、別の端子パッドを有する少なくとも一つの第二の導体路が製作される。この場合、第一の導体路の端子パッドと第二の導体路の端子パッドの両方は、この少なくとも一つの半導体部品の第一の側と同じ、パネルの側に配置される。即ち、特に、このパネルは、第一の導体路と第二の導体路がパネルの同じ側に配置されるように構成される。
【0023】
有利には、前記の分離は、突切りプロセスにより行なわれる。それに代わって、レーザー切断プロセス又はウェータージェット切断プロセスを適用することもできる。この場合、特に、第一の導体路及び/又は第二の導体路を切り離すこともできる。有利には、前記の分離は、一つ又は複数のテストパッドを半導体部品から切り離すように行なわれる。
【0024】
一時的な動作を実行するための電流を流した後又は流している間に、かつ支持体を分離する前に、有利には、欠陥の有る光源に印を付けることができる。
【0025】
有利には、複数の第一のコンポーネントが第一の補助支持体の上に固定されて、その結果、半導体部品の第一の側が、それぞれ第一の補助支持体の方を向いて配置されて、このパネルが複数の第一のコンポーネントを有するようにする。
【0026】
次に、特に、複数の導電性の本体部が、それぞれ第一の補助支持体の上の支持体の隣に固定され、そして、このパネルは複数の導電性の本体部を有する。
【0027】
本発明の別の実施形態では、このパネルは複数の半導体部品を有する。この場合、半導体部品は、直列回路形態により電気的に接続されて、その結果、一時的な動作を実行するために、電流が、第一のテストパッド、複数の半導体部品を介して流れる、特に、複数のボンディングワイヤー接続部を介して第二のテストパッドに流れるようにする。
【0028】
別の観点では、本発明は、センサーユニットと、このセンサーユニットに対して相対的に移動可能な、目盛を有する構成部分とを備えた位置測定装置を含む。このセンサーユニットは、本発明による方法に基づき製作された光源と光検出器とを有する。
【0029】
有利には、この光検出器は光を感知する面を有し、半導体部品の光を放射する第一の側とこの光を感知する面は、センサーユニットの同じ側に配置される。
【0030】
この位置測定装置の改善構成では、この構成部分は、センサーユニットに対して相対的に回転可能であり、この目盛は角度目盛として構成される。
【0031】
それに代わって、この位置測定装置は、この構成部分がセンサーユニットに対して相対的に直線的にスライド可能であり、この目盛が測長目盛として構成されるように構築することができる。
【0032】
即ち、この目盛は、角度目盛又は測長目盛として構成して、増分位置又は絶対位置を測定するために装備することができる。「目盛」との用語は、増分目盛又は絶対目盛を有する物体であると理解し、多くの場合、基準尺とも呼ばれる。
【0033】
本発明の有利な構成は、従属請求項から読み取られる。
【0034】
本発明による方法又は位置測定装置の更なる詳細及び利点は、以下における添付図面に基づく実施例の記述から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】光源の第一の製作段階における少なくとも一つの半導体部品と支持体を有する第一のコンポーネントの断面図
図2】光源の更なる製作段階における第一のコンポーネントの断面図
図3】光源のその後の製作段階におけるボンディングワイヤー接続部を有する第一のコンポーネントの断面図
図4】光源のそれに続く製作段階における導体路とボンディングワイヤー接続部を有する第一のコンポーネントの断面図
図5】複数の光源を有するパネルの平面図
図6】一つの製作工程後のセンサーユニットの部分領域の断面図
図7】その後の製作工程後のセンサーユニットの部分領域の断面図
図8】その後の製作工程後のセンサーユニットの部分領域の断面図
図9】位置測定装置の側面図
【発明を実施するための形態】
【0036】
第一の実施例では、先ずは半導体部品1.1が準備され、例えば、図1には、そのような半導体部品1.1が図示されている。半導体部品1.1としては、LED又は半導体結晶などが考慮の対象となる。これらの半導体部品1.1は、電圧差を加えると、それらから光を放射できるとの特性を有する。これらの半導体部品1.1は、それぞれ動作時に光を放出する、ここでは、p形にドーピングされた半導体材料から成る第一の層又は側面1.11を有する。更に、これらの半導体部品1.1は、それぞれ、ここで提示した実施例では、n形にドーピングされた半導体材料から成る第二の層1.12を有する。この層構造に関しては、p形にドーピングされた半導体材料とn形にドーピングされた半導体材料を置き換えた形で配置することもできる。
【0037】
更に、ここでは、直方体の形状に構成された支持体1.3(図1を参照)を準備する。ここに提示した実施例では、金属、特に、銅素材から成る支持体1.3である。この例では、支持体1.3のx方向における幅が0.6mmであり、y方向における長さが0.7mmであり、z方向における厚さが0.5mmである。
【0038】
この支持体1.3の上に、導電性の接着剤1.2、例えば、銀粒子を充填されたエポキシ樹脂材料が配設される。
【0039】
この接着剤1.2の上に、半導体部品1.1が設置される。ここに提示した実施例では、この半導体部品1.1のn形にドーピングされた第二の側1.12が、接着剤1.2によって、支持体1.3と電気的に接触される。このようにして、半導体部品1.1が支持体1.3に固定されて、電気的に接触される。ここに提示した実施例では、接着剤1.2を用いた半導体部品1.1と支持体1.3から成るユニットは、第一のコンポーネント100と呼ばれる。
【0040】
ここで述べた手法により、そのような多数の第一のコンポーネント100が製作されて、図2の通り、ここに提示した実施例では、接着剤箔として構成された第一の補助支持体4の上に固定される、特に、接着される。その後では、これらの第一のコンポーネント100は、半導体部品1.1の第一の側1.11がそれぞれ第一の補助支持体4の方を向くように配置されている。
【0041】
同様に、導電性の本体部1.4が第一の補助支持体4の上に固定される、特に、接着される。ここに提示した実施例では、各本体部1.4は、特に、銅材料から成る金属直方体として製作される。これらの本体部1.4は、それぞれ支持体1.3の隣にx方向にずらして配置されるように、第一の補助支持体4の上に設置される。
【0042】
この配置構成の隣には、更に、それぞれ半導体部品1.1と支持体1.3から成る第一のコンポーネント100及び本体部1.4を有する別の対が、x方向に互いにずらして第一の補助支持体4の上に接着されている。更に、そのようなy方向にずらした別の対が第一の補助支持体4の上に有る。
【0043】
次の製作工程では、第一のグラウトペースト1.5(図2)が第一の補助支持体4の上に配設され、その結果、半導体部品1.1と本体部1.4の周りの体積が少なくとも部分的に第一のグラウトペースト1.5で満たされるようにする。例えば、第一のグラウトペースト1.5を配設するために、ディスペンサー、グラウチング設備又はモールディング機器を使用することができる。第一の層1.51の硬化後には、支持体1.3と導電性の本体部1.4が互いに相対的に固定される。ここに提示した実施例では、穏やかなグラウチング方法と関連した半導体部品1.1と本体部1.4の固定又は接着によって、第一の層1.51を配設している間に、半導体部品1.1と本体部1.4のずれが起こらないことを保証できる。
【0044】
即ち、例えば、充填物を備えたエポキシ樹脂材料として構成できる第一のグラウトペースト1.5の第一の層1.51のグラウチングと硬化の後では、第一のグラウトペースト1.5によりグラウチングされた構成要素が互いに相対的に固定される。このようにして、この製作段階では、補助支持体4により覆われた第一の表面O1と、(z方向に関して)この第一の表面O1に対向して配置された第二の表面O2とを有するパネルPが作成される。
【0045】
その後、導電性の本体部1.4と支持体1.3のこの製作段階において開放された表面02が、ボンディングワイヤー接続部のために前処理される、特に、洗浄されるか、或いは金属表面処理層を配設される。
【0046】
それに続いて、図3の通り、ボンディングワイヤー接続部1.6が導電性の本体部1.4と支持体1.3の間に製作される。特に、導電性の本体部1.4及び支持体1.3と電気的に接続されたy方向にずれた複数のボンディングワイヤー接続部1.6が製作される。
【0047】
これらのボンディングワイヤー接続部1.6は、最終的に半導体部品1.1毎にそれぞれ一つのボンディングワイヤー接続部1.6が導電性の本体部1.4と支持体1.3の間の電気接点として製作されるように作成される。
【0048】
それに続いて、第一のグラウトペースト1.5の第二の層1.52が第一の層1.51の上に配設されて、その結果、ボンディングワイヤー接続部1.6がグラウチングされるようにする(図3)。
【0049】
それに続く製作工程では、第一の補助支持体4が取り除かれる。そのため、半導体部品1.1の第一の側1.11は、それぞれ第一のグラウトペースト1.5の第一の表面O1と同一面内に配置される。それに続いて、半導体部品1.1と導電性の本体部1.4のここで開放された表面が洗浄される。
【0050】
その後、第一の表面O1の上、即ち、第一のグラウトペースト1.5、半導体部品1.1の第一の層1.11及び導電性の本体部1.4の上に、絶縁層1.7、例えば、ポリイミド樹脂層が配設又は積層される(図4を参照)。この絶縁層1.7は、その後に製作される第一の導体路1.8及びその後に製作される第二の導体路1.9のためのスルーホール開口部が得られるように光化学方法を用いて構造化されて、良好な接触性能のために前処理又は下準備される。それに続いて、図4の通り、第一の層1.7の上に、第一の導体路1.8と第二の導体路1.9が配設される。これらの導体路1.8,1.9は、最終的に端子導体が選択的な導体路構造により作成されるように処理又は構造化される。これらの第一と第二の導体路1.8,1.9の上に、電気絶縁性の第一の不活性化層1.15が配設される。
【0051】
特に、ここで、パネルPの同じ側において、第一の導体路1.8が半導体部品1.1の光を放射する表面と接触するとともに、第二の導体路1.9が導電性の本体部1.4と接触することが重要である。ボンディングワイヤー接続部1.6は、z方向に関して、これらの第一と第二の導体路1.8,1.9に対向して配置される。この場合、半導体部品1.1毎にそれぞれ一つのボンディングワイヤー接続部1.6が導電性の本体部1.4と支持体1.3の間の電気接点として製作される。これらの絶縁層は、半導体部品1.1の第一の側1.11の領域において透明に構成することができ、その結果、図8による配置構成が照度を十分に展開するようになる。それに代わって、これらの絶縁層は、光の収量を向上させるために、半導体部品1.1の第一の側1.11の領域において、(フォトリソグラフ手法により)少なくとも部分的に開放することができる。
【0052】
そして、その結果として、それぞれ第一の部分1.81と第二の部分1.82を有する第一の導体路1.8がそれぞれ得られる(図5では、それに対応するパネルPの平面図が図示されている)。第一の導体路1.8は、その第一の部分1.81において、第一の層1.7を、特に、スルーホール開口部を貫通する。更に、図4においても分かる通り、第一の部分1.81には、第一の導体路1.8とそれに属する半導体部品1.1の間の電気接触が構築される。第一の導体路1.8の各第二の部分1.82は、所謂端子パッド1.821を有する。更に、第一の導体路1.8は、その第二の部分1.82において、第一の層1.7の上を第一の表面O1に対して平行に延びるとともに、その表面から、第一の層1.7の厚さに相当する間隔を開けて配置される。
【0053】
更に、第二の導体路1.9は、第一の導体路1.8の作成形態と同様に製作される。その後では、第二の導体路1.9は、第一の部分1.91と第二の部分1.92を有するとともに、それぞれ端子パッド1.921を有し、その結果、端子パッド1.921と導電性の本体部1.4の間の電気接触が構築される。
【0054】
そのため、図4に図示された配置構成が製作され、図4は、図5の線A-Aに沿った断面図である。
【0055】
更に、この表面O1の上には、それぞれ第一の導体路1.8又は第二の導体路1.9と電気的に接続された第一のテストパッド1.822と第二のテストパッド1.922が作成される。
【0056】
上述した手法により、図5の通り、特に、多数の光源1とそれに対応する複数の導電性の本体部1.4を有するパネルPが作成される。図5では、見易くするために、基本的に光源1の中の一つの光源、即ち、図5の左上に図示された光源の構成要素だけに符号が付与されている。基本的に全ての光源1は同じように構成され、従って、それぞれ同じ構成要素を有する。
【0057】
図面に図示された光源1の構成要素以外に、更に、それぞれ制御回路を光源1に統合することもできる。そのような制御回路は、例えば、LEDドライバ又はドライバICである。
【0058】
ここで、個々の各光源1の信頼性を保証するために、各第一のテストパッド1.822及び各第二のテストパッド1.922には、それぞれ一つの電極が作成され、その結果、それらの電極の間に電圧差が加わるようにする。これらの第一のテストパッド1.822は、それぞれ導電性の本体部1.4と接続され、第二のテストパッド1.922は半導体部品1.1と接続される。図5で見ることができないパネルPの別の側には、図5において破線で表示されたボンディングワイヤー接続部1.6が有る。
【0059】
それに対応して、電圧差によって生じる、第一のテストパッド1.8222と第二のテストパッド1.922を介して流れる電流が、直列に接続された支持体1.3、ボンディングワイヤー接続部1.6、半導体部品1.1及び導電性の本体部1.4を通って流れる。
【0060】
この半導体部品1.1が、電流が流れる状態で、即ち、テスト動作において、光を放射する。そのようにして、例えば、一週間の期間に渡って、光源1に電流を流す一時的な動作が実行される。多くの場合、この動作は、気候耐久試験室内において高い温度で行なわれる。この一時的な動作の終了時に、どの半導体部品1.1が正常に動作しなかったのか、即ち、光を、或いは僅かな光しか放射しなかったのかを調査して、当該の欠陥の有る光源1に相応の印を付ける。
【0061】
それに続いて、光源1が分離される。そのために、パネルP、特に、第一のグラウトペースト1.5が切り離される。考えられる実施例では、突切り方法を用いて、y方向とx方向に延びる部分的に平行な複数のカッティングが実行される。図5では、これらのカッティングが破線x1,x2及びy1~y12により表示されている。線y2とy3の間の領域は、y4とy5、y6とy7、y8とy9、y10とy11の間の領域と同様に廃棄物となる。同様に、図5のy1の上の領域とy12の下の領域が廃棄物となる。そのため、第一のテストパッド1.822と第二のテストパッド1.922が配置されたパネルPの領域は、光源1の構成要素とはならない。
【0062】
一時的な動作後に十分に機能しない欠陥の有る光源1は廃棄される。
【0063】
それに続いて、位置測定機器のためのセンサーユニットを製作するために、光源1、電子部品2、並びに、例えば、抵抗などの電子モジュール3が図6の通り第二の補助支持体5の上に設置される。この第二の補助支持体5は、第一の補助支持体4と同様に接着剤箔として構成される。ここでは、ICチップとして構成された電子部品2は、光信号を電気信号に変換する光検出器2.1、例えば、一つ又は複数の光検出器アレーを有する。更に、この電子部品2は、その電子信号を変換する回路、特に、その信号をデジタル化して、更にデジタル処理する回路を有する。
【0064】
それに続く工程では、第二のグラウトペースト7(図7)が第二の補助支持体5の上に配設されて、その結果、電子部品2、光源1及び電子モジュール3の周りの体積が第二のグラウトペースト7で満たされるようにする。このプロセス工程でも、例えば、第二のグラウトペースト7を配設するために、ディスペンサー、グラウチング設備又はモールディング機器を使用することができる。光検出器2.1の光を検知する表面は、第二のグラウトペースト7により覆われない。硬化した第二のグラウトペースト7によって、特に、光源1と電子部品2が互いに相対的に精密に固定される。特に、光検出器2.1の光を検知する表面は、z方向において、半導体部品1.1の光を放射する表面と同一面内に配置される。
【0065】
それに続いて、図8の通り、更なる層構造が配備される、特に、導電性の層6が配設される。この導電層6は、最終的に図8の通りの第三の導体路6.1と第四の導体路6.2が選択的な導体路構造により作成されるように処理又は構造化される。この第三の導体路6.1は、第一の導体路1.8の端子パッド1.821及び電子部品2の接点と電気的に接続される。この第四の導体路6.2は、第二の導体路1.9の端子パッド1.921を電子モジュール3の接点と電気的に接続する。
【0066】
その後、導電層6又は第三の導体路6.1の上と第四の導体路6.2の上に、電気絶縁性の第二の層8又は不活性化層が配設される。任意選択として、更に別の層又は更に別の導体路を作成することもできる。
【0067】
ここで、そのようにして構成された図8のセンサーユニットは、位置測定装置に、特に、図9の基本図面に基づくロータリエンコーダー又は角度測定器に組み込まれる。この位置測定装置は、本発明によるセンサーユニット及びそれに対して相対的に移動可能な(ここでは、センサーユニットに対して相対的に回転可能な)構成部分10を有する。この構成部分10は、目盛10.1、ここでは、角度目盛とシャフト10.2から構成される。ここに提示した実施例では、目盛10.1は、反射光方式で反射形態により走査可能な少なくとも一つの回転する目盛トラック又は符号トラックを有する。
【0068】
それに代わって、この光源1を透過光装置と組み合わせて使用することもできる。
【0069】
このセンサーユニットは、例えば、モーター筐体などの機械部分に固定できる、ここに提示された実施例ではほぼ円板形状のプレート9又はそのプレート9の窪みに取り付けられる。このプレート9は、ここでは、堅い金属製本体部又は金属リングとして構成される。このプレート9は、少なくとも一つの表面に絶縁層を有し、その絶縁層の上に、導体路と接触面が製作される。
【0070】
一般的に、この構成部分10又は角度目盛は、ローターとしての役割を果たして、回転軸Rの周りを回転可能な機械部分に固定される。そして、このセンサーユニットは、それに対して、角度測定器として構成された位置測定装置のステーターを構成し、その結果、このステーターは、直立した機械部分に固定される。この位置測定装置の組み上げられた状態では、これらの構成部分10及びセンサーユニットは比較的小さい空隙を隔てて互いに対向し、この空隙は、図9の基本図面に図示された空隙よりも小さい。
【0071】
この位置測定装置の動作時に、光源1は光を放射し、この光は、図9に表示された光路の通り、目盛10.1の目盛トラックにより反射されて、光検出器2.1に入射し、この光検出器は、入射した光を光電流又は電気信号に変換する。回転軸Rは、構成部分10又は目盛10.1の中心を通って延びる。そのように、この構成部分10とセンサーユニットの間の相対的な回転時に、その時々の角度位置に依存する信号を光検出器2.1で発生させることが可能である。
【0072】
センサーユニットの上述した構造形態によって、光検出器2.1と目盛10.1の間又は光源1と目盛10.1の間の隙間の精密な設定を可能にする配置構成を比較的簡単で安価に実現することができる。特に、電子部品2の目盛10.1の方を向いた表面が第一の表面O1と同一面内に配置されることが、この構造形態に基づき保証される。光源1に対して相対的な電子部品2の正確な位置決めによって、機械部分への光源1の取付又は固定後において、電子部品2、特に、光検出器2.1と光源1が精密に配置されることを保証できる。
【0073】
プレート9の上に(又は接触面の上に)取り付けられたモジュール9.1は、信号の評価部品として動作する。このモジュール9.1のデジタル部分の論理回路では、個々の目盛トラックの走査から得られる位置値が検出又は計算される。これらの位置値は、ケーブル11を介して後続の電子機器に、例えば、機械の数値制御部に伝送することができる。従って、このセンサーユニットを備えた位置測定装置又は角度測定装置は、機械部分に固定可能なセンサーユニットと目盛10.1を備えた構成部分10の間の角度位置を検出する役割を果たす。
【0074】
プレート9の上には、更に、例えば、ケーブル端子9.2(ここでは、コネクタ)と更に別の電子部品9.3が、裏側に、即ち、第二の面の上に取り付けられる。従って、これらの更に別の電子部品9.3とケーブル端子9.2は、プレート9の第一の表面O1に対向する、プレート9の第二の面の上に配置される。
【0075】
ここで、図9の配置構成によるセンサーユニットは、例えば、裏側に、電気絶縁性の材料を射出成形することができ、その結果、図9では、プレート9の上側に有る表面、電子部品9.1,9.3及びケーブル11を接続するためのケーブル端子9.2が外部の影響から保護される。この場合、射出成形部は、ケーブル11のためのコード抑えとしての役割を同時に果たすことができる。
【0076】
ここで提示した実施例における方法形態に代わって、先ずは複数の半導体部品1.1を比較的大きな支持体の上に固定した後、更なる製作途上において、パネルの切断により分離することもできる。同様に、比較的大きな導電性の本体部を使用して、次に、個別化工程の途上において、パネルと一緒に分離することもできる。
【符号の説明】
【0077】
1.1 半導体部品
1.11 第一の層又は側
1.12 第二の層又は側
1.15 第二の不活性化層
1.2 導電性の接着剤
1.3 支持体
1.4 導電性の本体部
1.5 第一のグラウトペースト
1.51 第一の層
1.52 第二の層
1.6 ボンディングワイヤー接続部
1.7 第二の絶縁層
1.8 第一の導体路
1.81 第一の導体路の第一の部分
1.82 第一の導体路の第二の部分
1.821 端子パッド
1.822 第一のテストパッド
1.9 第二の導体路
1.91 第二の導体路の第一の部分
1.92 第二の導体路の第二の部分
1.921 端子パッド
1.922 第二のテストパッド
2.1 光検出器
3 電子モジュール
4 第一の補助支持体
5 第二の補助支持体
6 導電層
6.1 第三の導体路
6.2 第四の導体路
7 第二のグラウトペースト
8 第二の絶縁層
9 プレート
9.1 モジュール
9.2 ケーブル端子
9.3 別の電子部品
10 位置測定装置の構成部分
10.1 目盛
10.2 シャフト
11 ケーブル
100 第一のコンポーネント
A-A 断面線
O1,O2 表面
P パネル
R 回転軸
x,y,z 方向
x1,x2 x方向のカッティング
y1~y12 y方向のカッティング
Δz 間隔の大きさ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9