(57)【要約】  基板は、第１絶縁層と、第１絶縁層の弾性率とは異なる弾性率を有する第２絶縁層と、第１絶縁層および第２絶縁層に挟まれ、第１絶縁層および第２絶縁層よりも剛性の高い芯層と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層と、前記第１絶縁層の弾性率とは異なる弾性率を有する第２絶縁層と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層に挟まれ、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層よりも剛性の高い芯層と、を備える基板。
【請求項２】
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の少なくともいずれか一方の絶縁層は、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させて形成された絶縁層である請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層に挟まれ、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層よりも剛性の高い第２芯層と、
前記芯層および前記第２芯層に挟まれ、前記芯層および前記第２芯層よりも熱伝導率の低い断熱層と、を備える請求項１または請求項２に記載の基板。
【請求項４】
前記芯層の熱伝導率は、前記第２芯層の熱伝導率よりも大きい請求項３に記載の基板。
【請求項５】
前記第２芯層の比熱容量は、前記芯層の比熱容量よりも大きい請求項３または請求項４に記載の基板。
【請求項６】
前記第１絶縁層に形成された配線層を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の基板。
【請求項７】
撮像チップと、
請求項６に記載の基板とを備え、
前記撮像チップは前記配線層に実装される撮像ユニット。
【請求項８】
前記第１絶縁層の弾性率は、前記第２絶縁層の弾性率よりも小さい請求項７に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
撮像チップと、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の基板と、を備え、
前記芯層は、前記撮像チップで発生した熱を伝熱経路を介して受け取る層である撮像ユニット。
【請求項１０】
前記伝熱経路は、前記第１絶縁層に設けられた貫通孔により形成される請求項９に記載の撮像ユニット。
【請求項１１】
前記貫通孔は、前記撮像チップの発熱領域に対応して設けられた請求項１０に記載の撮像ユニット。
【請求項１２】
前記撮像チップは、前記芯層に接触して配置される請求項９に記載の撮像ユニット。
【請求項１３】
前記芯層は凹部を有し、前記撮像チップは前記凹部に収容されている請求項１２に記載の撮像ユニット。
【請求項１４】
前記芯層における、前記撮像チップが配置される領域には、平面加工が施されている請求項１２または１３に記載の撮像ユニット。
【請求項１５】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に積層された芯層と、
前記芯層に積層された第２絶縁層と、
配線層とを含む基板であって、
前記配線層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延した伸延部を有すること
を特徴とする基板。
【請求項１６】
請求項１５に記載の基板において、
前記配線層は、前記第１絶縁層の外縁よりも外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項１７】
請求項１６に記載の基板において、
前記配線層は、前記第２絶縁層の外縁よりも外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項１８】
請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の基板において、
前記配線層は、前記第２絶縁層に積層されていること
を特徴とする基板。
【請求項１９】
請求項１８に記載の基板において、
前記第２絶縁層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項２０】
請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の基板において、
第３絶縁層を更に含み、
前記第３絶縁層は、前記第２絶縁層に積層されており、
前記配線層は、前記第３絶縁層に積層されていること
を特徴とする基板。
【請求項２１】
請求項２０に記載の基板において、
前記第３絶縁層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項２２】
請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の基板において、
第３絶縁層と、
第２配線層と、
第４絶縁層とを更に含み、
前記第３絶縁層は、前記第２絶縁層に積層されており、
前記第２配線層は、前記第３絶縁層に積層されており、
前記第４絶縁層は、前記第２配線層に積層されており、
前記配線層は、前記第４絶縁層に積層されていること
を特徴とする基板。
【請求項２３】
請求項２２に記載の基板において、
前記第４絶縁層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項２４】
請求項１５から請求項２３のいずれか一項に記載の基板において、
第５絶縁層を更に含み、
前記第５絶縁層は、前記配線層に積層されていること
を特徴とする基板。
【請求項２５】
請求項２４に記載の基板において、
前記第５絶縁層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項２６】
請求項１５から請求項２５のいずれか一項に記載の基板において、
第３配線層を更に含み、
前記配線層と前記第３配線層とは貫通ビアを介して電気的に接続されていること
を特徴とする基板。
【請求項２７】
請求項１５から請求項２６のいずれか一項に記載の基板において、
前記伸延部は、前記基板の側面のうち第１側面のみから外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項２８】
請求項２７に記載の基板において、
前記第１側面における前記基板の積層方向に直交した方向である第１方向の前記伸延部の寸法は、前記第１側面における前記第１方向の前記芯層の寸法よりも短いこと
を特徴とする基板。
【請求項２９】
請求項１５から請求項２６のいずれか一項に記載の基板において、
前記伸延部は、前記基板の側面のうち第１側面及び前記第１側面とは異なる第２側面から外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項３０】
請求項１５から請求項２９のいずれか一項に記載の基板において、
前記芯層は、金属で形成されていること
を特徴とする基板。
【請求項３１】
請求項１５から請求項２９のいずれか一項に記載の基板において、
前記芯層は、樹脂で形成されていること
を特徴とする基板。
【請求項３２】
請求項１５から請求項３１のいずれか一項に記載の基板と、
前記基板に載置される撮像チップとを備え、
前記撮像チップは、前記配線層と電気的に接続されていること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項３３】
請求項３２に記載の撮像ユニットにおいて、
前記配線層は、前記撮像チップから出力される信号を外部へ出力するための配線パターンであること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項３４】
請求項３２又は請求項３３に記載の撮像ユニットにおいて、
前記配線層は、外部から供給される電力を前記撮像チップへ供給するための配線パターンであること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項３５】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に積層された芯層と、
前記芯層に積層された第２絶縁層と、
第１配線層と、
第２配線層とを含む基板であって、
前記第１配線層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延した第１伸延部を有し、
前記第２配線層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延した第２伸延部を有すること
を特徴とする基板。
【請求項３６】
請求項３５に記載の基板において、
前記第１配線層及び前記第２配線層はいずれも、前記芯層に対して前記第２絶縁層側に位置すること
を特徴とする基板。
【請求項３７】
請求項３５に記載の基板において、
前記第１配線層は、前記芯層に対して前記第１絶縁層側に位置し、
前記第２配線層は、前記芯層に対して前記第２絶縁層側に位置していること
を特徴とする基板。
【請求項３８】
請求項３５から請求項３７のいずれか一項に記載の基板において、
前記第１伸延部及び前記第２伸延部はいずれも、前記基板の側面のうち第１側面のみから外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項３９】
請求項３５から請求項３７のいずれか一項に記載の基板において、
前記第１伸延部は、前記基板の側面のうち第１側面から外側へ伸延し、
前記第２伸延部は、前記基板の側面のうち、前記第１側面から外側へ伸延することなく、前記第１側面とは異なる第２側面から外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項４０】
請求項３５から請求項３７のいずれか一項に記載の基板において、
前記第１伸延部は、前記基板の側面のうち第１側面及び前記第１側面とは異なる第２側面から外側へ伸延し、
前記第２伸延部は、前記基板の側面のうち第３側面及び前記第３側面とは異なる第４側面から外側へ伸延していること
を特徴とする基板。
【請求項４１】
請求項３５から請求項４０のいずれか一項に記載の基板と、
前記基板に載置される撮像チップとを備え、
前記撮像チップは、前記第１配線層及び前記第２配線層のいずれの配線層とも電気的に接続されていること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項４２】
請求項４１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１配線層及び前記第２配線層のうち、一の配線層は、前記撮像チップから出力される信号を外部へ出力するための配線パターンであり、他の配線層は、外部から供給される電力を前記撮像チップへ供給するための配線パターンであること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項４３】
請求項４２に記載の撮像ユニットにおいて、
前記一の配線層は、前記他の配線層よりも前記撮像チップ側に位置すること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項４４】
チップの電極と接続するための複数のボンディングパッドが設けられた第１層と、
前記複数のボンディングパッドにおいて第１種類のボンディングパッドのうち少なくとも第１ボンディングパッドと第２ボンディングパッドとを接続する接続パターンと、
前記接続パターンを介して前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと電気的に接続された貫通電極と、
前記第１層とは異なる層であり、前記貫通電極に接続される第２層とを備えること
を特徴とする基板。
【請求項４５】
請求項４４に記載の基板において、
前記複数のボンディングパッドにおいて前記第１種類とは異なる種類である第２種類のボンディングパッドのうち少なくとも第３ボンディングパッドと第４ボンディングパッドとを接続する第２接続パターンと、
前記第２接続パターンを介して前記第３ボンディングパッド及び前記第４ボンディングパッドと電気的に接続された第２貫通電極と、
前記第１層及び前記第２層とは異なる層であり、前記第２貫通電極に接続される第３層と、
前記貫通電極及び前記第２貫通電極と電気的に接続されるバイパスコンデンサとを更に備えること
を特徴とする基板。
【請求項４６】
請求項４５に記載の基板において
前記第２層は、電源パターンであり、
前記第３層は、接地パターンであること
を特徴とする基板。
【請求項４７】
請求項４６に記載の基板において、
前記第３層は、前記第２層よりも前記第１層側に形成されたこと
を特徴とする基板。
【請求項４８】
前記接続パターンは、前記第１層に形成された請求項４４から請求項４７のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４９】
請求項４４から請求項４７のいずれか一項に記載の基板と、
前記基板に載置される撮像チップとを備え、
前記撮像チップは、前記基板のボンディングパッドと電気的に接続されていること
を特徴とする撮像ユニット。
【請求項５０】
請求項７から請求項１４、請求項３２から請求項３４、請求項４１から請求項４３および請求項４９のいずれか１項に記載の撮像ユニットを備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板、撮像ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像ユニットの基板に配置されたコネクタと、メイン回路基板に配置されたコネクタが導通部材を介して接続された撮像装置が知られている。また、配線パターンが多層化された多層基板が知られている。特にコア層に金属層を採用したメタルコア基板が知られている。金属層の表裏には、絶縁樹脂層が形成されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２０１１−５９２７２号公報
［特許文献２］  特開２０１２−０２８４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
メタルコア基板における絶縁樹脂層の材料として、ＦＲ（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｔｙｐｅ）４等の高弾性率の材料が用いられる。このようなメタルコア基板に撮像チップを実装する場合に、メタルコア基板と撮像チップを加熱状態で接合する場合がある。この場合には、各層の配線パターンの熱膨張または収縮により、高弾性の絶縁樹脂層も変形する。結果として、メタルコア基板に反りが生じる。【０００４】
撮像ユニットの基板と当該基板に配置されるコネクタとの接触面に生じる接触抵抗により、導通部材の接触不良が引き起こされる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様においては、基板は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の弾性率とは異なる弾性率を有する第２絶縁層と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層に挟まれ、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層よりも剛性の高い芯層と、を備える。【０００６】
第２の態様においては、撮像ユニットは、撮像チップと、上記の基板とを備え、前記撮像チップは前記配線層に実装される。【０００７】
第３の態様においては、撮像ユニットは、撮像チップと、上記の基板と、を備え、芯層は、撮像チップで発生した熱を伝熱経路を介して受け取る層である。【０００８】
第４の態様においては、基板は、第１絶縁層と、第１絶縁層に積層された芯層と、芯層に積層された第２絶縁層と、配線層とを含む基板であって、配線層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延した伸延部を有することを特徴とする。【０００９】
第５の態様においては、撮像ユニットは、第４の態様の基板と、基板に載置される撮像チップとを備え、撮像チップは、配線層と電気的に接続されていることを特徴とする。【００１０】
第６の態様においては、基板は、第１絶縁層と、第１絶縁層に積層された芯層と、芯層に積層された第２絶縁層と、第１配線層と、第２配線層とを含む基板であって、第１配線層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延した第１伸延部を有し、第２配線層は、前記芯層の外縁よりも外側へ伸延した第２伸延部を有することを特徴とする。【００１１】
第７の態様においては、撮像ユニットは、第６の態様の基板と、基板に載置される撮像チップとを備え、撮像チップは、前記第１配線層及び前記第２配線層のいずれの配線層とも電気的に接続されていることを特徴とする。【００１２】
第８の態様においては、基板は、チップの電極と接続するための複数のボンディングパッドが設けられた第１層と、複数のボンディングパッドにおいて第１種類のボンディングパッドのうち少なくとも第１ボンディングパッドと第２ボンディングパッドとを接続する接続パターンと、接続パターンを介して前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと電気的に接続された貫通電極と、第１層とは異なる層であり、前記貫通電極に接続される第２層とを備えることを特徴とする。【００１３】
第９の態様においては、撮像ユニットは、第８の態様の基板と、基板に載置される撮像チップとを備え、撮像チップは、前記基板のボンディングパッドと電気的に接続されていることを特徴とする。【００１４】
第１０の態様においては、撮像装置は、上記の撮像ユニットを備える。【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】撮像ユニットの模式断面図である。
【図２】撮像ユニットの模式断面図である。
【図３】撮像ユニットの模式断面図である。
【図４】シャッタユニットを備える撮像ユニットの分解斜視図である。
【図５】撮像装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図６】撮像ユニットの模式断面図である。
【図７】撮像ユニットの模式断面図である。
【図８】撮像ユニットの模式斜視図である。
【図９】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１０】撮像装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１２】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１３】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１４】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１５】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１６】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１７】撮像ユニットの模式断面図である。
【図１８】コア基板のバリエーションの一例を示す図である。
【図１９】撮像ユニット１１の模式断面図である。
【図２０】撮像ユニット１１に係るカメラ４００の模式的断面図である。
【図２１】撮像ユニット９０におけるボンディングパッドの配置位置を模式的に説明した図である。
【図２２】撮像ユニット９０の斜視図である。
【図２３】比較例の撮像ユニットの等価回路を示す図である。
【図２４】撮像ユニットの等価回路を示す図である。
【図２５】周波数特性を説明するための図である。
【図２６】撮像ユニット１４の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る撮像ユニット１０の模式断面図である。撮像ユニット１０は、撮像チップ１００と、コア基板１２０と、環囲部材１４０と、光学素子の一例としてのカバーガラス１６０と、電子部品１８０とを含んで構成される。
【００１９】
撮像チップ１００は、撮像領域１０１と回路領域１０２とを含んで構成される。撮像領域１０１は、撮像チップ１００の中央部分に形成される。撮像領域１０１は、受光した被写体像を光電変換する複数の画素を有する。回路領域１０２は、撮像領域１０１の周辺に形成される。回路領域１０２は、光電変換によって得られた画素信号の信号処理を行う処理回路を有する。処理回路は、アナログ信号である画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路を含む。
【００２０】
コア基板１２０は、メタルコア基板である。具体的には、コア基板１２０は、第１層１２１と、第２層１２２と、芯層１２３を含んで構成される。詳しくは後述するが、第１層１２１と第２層１２２の弾性率は異なる。芯層１２３は、互いに弾性率が異なる第１層１２１および第２層１２２により挟まれている。コア基板１２０の厚みは、全体として０．８ｍｍから３ｍｍ程度である。
【００２１】
第１層１２１は、絶縁層１２４と、絶縁層１２４の表面に形成された配線パターン１２５を含む。配線パターン１２５は、配線１２６、配線１２７、配線１２８を含む。配線パターン１２５の厚みは、３０μｍ〜４０μｍ程度である。配線１２６は、ボンディングワイヤ１１０によって撮像チップ１００に電気的に接続される。配線１２７には撮像チップ１００が実装され、配線１２８には環囲部材１４０が固着される。絶縁層１２４は、一例としてプリプレグ層である。
【００２２】
第１層１２１の絶縁層１２４は、後述する第２層１２２の絶縁層１３６層の材料より弾性率の低い材料により形成される。低弾性率の材料は、具体的には、弾性率が２０ＧＰａ以下の材料である。低弾性率の材料として弾性率が１５ＧＰａ以下であることが好ましい。弾性率が１０ＧＰａ以下であることがより好ましい。さらに弾性率が５ＧＰａ以下であることがより好ましい。弾性率が０．３ＧＰａ〜１．３ＧＰａであることが最も好ましい。低弾性率の材料として熱硬化性樹脂を用いることができる。絶縁層１２４は、低弾性率の材料として、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた複合素材で構成されてもよい。この場合には、複合素材全体として弾性率が定義される。
【００２３】
芯層１２３は、メタルコアである。芯層１２３の材料として、ニッケルと鉄の合金（例えば４２ａｌｌｏｙ、５６ａｌｌｏｙ）、銅、アルミニウム等を用いることができる。ここで、ニッケルと鉄の合金、アルミニウム、および銅の弾性率はそれぞれ、１５０ＧＰａ、１３０ＧＰａ、７０ＧＰａ程度である。芯層１２３の厚みは、第１層１２１の配線パターン１２５および後述する第２層１２２の配線パターン１３５の厚みより厚い。具体的には、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度である。このため、芯層１２３の剛性は、第１層１２１および第２層１２２の剛性より高い。芯層１２３は、放熱性および剛性の観点から第１層１２１の配線パターン１２５および第２層１２２の配線パターン１３５と区別される。より詳細には、芯層１２３は、撮像チップ１００で発生した熱を放熱する機能を担うとともに、剛性の高さを利用して他の部材を保持する機能を担うこともできる点で、配線パターン１２５および配線パターン１３５と区別される。
【００２４】
第２層１２２は、絶縁層１３６と、絶縁層１３６の内部および芯層１２３とは反対側の面に形成された３層の配線パターン１３５を含む。配線パターン１３５は、配線１３３、配線１３４を含む。配線パターン１３５の厚みは、３０μｍ〜４０μｍ程度である。第２層１２２のうち芯層１２３とは反対側の面の一部は、ソルダーレジスト１７０により保護されている。第２層１２２の絶縁層１３６は、第１層１２１の絶縁層１２４の材料より弾性率の高い材料により形成される。高弾性率の材料は、弾性率が３５ＧＰａ〜４０ＧＰａ程度の材料である。絶縁層１３６は、一例としてプリプレグ層である。
【００２５】
配線１２６と配線１３３は、ビア１３１によって電気的に接続されている。ビア１３１は、絶縁体１３２により覆われている。撮像チップ１００から出力された画素信号は、配線１２６およびビア１３１を介して、配線１３３に伝送される。
【００２６】
ここでは、第１層１２１の弾性率と第２層の弾性率を比較している。特に、配線パターン１２５と配線パターン１３５の材質が同一である場合には、絶縁層１２４と絶縁層１３６の材料の弾性率の違いが、第１層１２１と第２層の弾性率の違いとして現れることになる。
【００２７】
環囲部材１４０は、撮像チップ１００を環囲する。環囲部材１４０の材料としてアルミニウム、真鍮、鉄、ニッケル合金等の金属を用いることができる。また、環囲部材１４０の材料として樹脂を用いることもできるし、金属と樹脂がインサート成形された材料を用いることもできる。環囲部材１４０の材料として金属または金属と樹脂がインサート成形された材料を用いれば、環囲部材１４０を放熱体としても利用できる。
【００２８】
カバーガラス１６０は、撮像チップ１００をカバーする。カバーガラス１６０の材料としてホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス等を用いることができる。カバーガラス１６０は、環囲部材１４０に固着される。
【００２９】
コア基板１２０と、環囲部材１４０と、カバーガラス１６０とによって、密封空間が形成される。撮像チップ１００は、密封空間内に配置されることになる。
【００３０】
電子部品１８０は、例えばコンデンサ、レジスタ、抵抗等である。これらの電子部品１８０は、撮像チップ１００内の回路に電力を供給する電源回路等を構成する。電子部品１８０は、第２層１２２のうち芯層１２３とは反対側の面に実装される。電子部品１８０と第２層１２２の配線１３４とは、はんだによって電気的に接続される。第２層１２２のうち芯層１２３とは反対側の面には、さらにコネクタが実装されてもよい。コネクタは、例えばフレキシブル基板に接続される。この場合には、配線１３３に伝送された画素信号は、ビア１３７を介して配線１３４に伝送された後、コネクタおよびフレキシブル基板を介して外部の処理回路へ伝送される。
【００３１】
撮像ユニット１０における第１層１２１の表面の平坦性について説明する。撮像チップ１００とコア基板１２０の接合時に加えられる熱により、第２層１２２における各層の配線パターン１３５は熱膨張または収縮する。各層の配線パターン１３５の熱膨張または収縮により、絶縁層１３６も変形する。絶縁層１３６には高弾性率の材料が用いられているので、各層の配線パターン１３５で発生した応力は、絶縁層１３６であまり吸収されない。すると、各層の配線パターン１３５で発生した応力は、第１層１２１に及ぶ。一方、環囲部材１４０は、高弾性率の材料により構成されているので、第１層１２１に作用した応力に反して、接合箇所に留まる方向に応力を発生させる。仮に第１層１２１の絶縁層１２４が高弾性率の材料により形成される場合には、配線パターン１３５の応力と環囲部材１４０の応力を吸収できずに、環囲部材１４０が第１層１２１から剥離し得る。
【００３２】
第１実施形態の撮像ユニット１０では、第１層１２１の絶縁層１２４が低弾性率の材料により構成されているので、第２層１２２で発生した応力と、環囲部材１４０で発生した応力とを吸収できる。したがって、第１層１２１の表面、すなわち、撮像チップ１００の実装面の反りを低減できる。これにより、撮像チップ１００そのものの反りも低減されるので、良好な結像を実現でき、画質の低下を防止できる。加えて、第１層１２１の表面の反りが低減されるので、環囲部材１４０が第１層１２１から剥離され難くなる。
【００３３】
続いて、撮像ユニット１０を放熱特性について説明する。第１層１２１は、複数のサーマルビア１２９を有する。複数のサーマルビア１２９は、撮像チップ１００の直下に形成される。撮像チップ１００の直下に形成された複数のサーマルビア１２９は、第１層１２１の配線１２７と芯層１２３とを熱的に連結する。これにより、撮像チップ１００で発生した熱を芯層１２３に伝達することができる。したがって、複数のサーマルビア１２９は、撮像チップ１００で発生した熱を芯層１２３へ伝える伝熱経路として機能するといえる。複数のサーマルビア１２９は、撮像チップ１００の発熱領域に対応して形成するとよい。回路領域１０２の処理回路は、画像領域に比べて多くの熱が発生するので、複数のサーマルビア１２９は、処理回路の直下に形成されていることが好ましい。特に、ＡＤ変換回路の直下に形成されていることが好ましい。また、撮像領域１０１の直下に比べて回路領域１０２の直下により多くのサーマルビア１２９を形成してもよい。
【００３４】
第１層１２１は、複数のサーマルビア１３０をさらに有する。複数のサーマルビア１３０は、環囲部材１４０の直下に形成される。環囲部材１４０の直下に形成された複数のサーマルビア１３０は、第１層１２１の配線１２８と環囲部材１４０とを熱的に連結する。これにより、撮像チップ１００で発生した熱を、芯層１２３を介して環囲部材１４０に伝達することができる。
【００３５】
図１に示すように、第１層１２１は単層の配線層であるのに対し、第２層１２２は多層の配線層である。つまり、芯層１２３は、撮像チップ１００が実装される側に偏位して配設されている。第１層１２１が多層の配線層であれば、第１層１２１の絶縁層の厚みが増すので、放熱特性が低下してしまう。
【００３６】
第１実施形態の撮像ユニット１０では、第１層１２１が単層の配線層であるので、第１層１２１が多層の配線層である場合に比べて、撮像チップ１００と芯層１２３が近い。つまり、第１層１２１が多層の配線層である場合に比べて、絶縁層１２４の厚みが薄い。伝熱経路が短くなるので、第１層１２１が多層の配線層である場合に比べて放熱特性は高くなる。
【００３７】
コア基板は、全体として４層の配線パターンを有する。第１層１２１の表面の平坦性を高めるためには、芯層１２３の上下に２層ずつ配線パターンを形成することもできる。この場合には、芯層１２３を中心に配線パターンが対称に形成される。第１実施形態の撮像ユニット１０では、放熱特性の観点から第１層１２１を単層にしたので、その分第２層に配線パターンが積層される。結果として、配線パターンの数は、芯層を中心に非対称になっている。
【００３８】
また、芯層１２３を撮像チップ１００に近づけることによって、形成すべきサーマルビアの個数を減らすことができる。したがって、芯層１２３を撮像チップ１００に近づける構成は、放熱特性に加えて、コストおよび製造工程の観点からも有利である。
【００３９】
図２は、変形例１に係る撮像ユニット２０の模式断面図である。図２において、図１と同一の符号を付した要素は、図１において説明した要素と同一の機能および構成を有する。
【００４０】
第１層２２１は、中央部分に開口が形成されている。撮像チップ１００は、第１層２２１の中央部分に開口が形成されることによって露出された芯層１２３に直接実装されている。この場合には、伝熱経路は、撮像チップ１００が第１層２２１を介さずに芯層１２３に接触配置された接触面として形成される。撮像チップ１００と芯層１２３が直接接しているので、撮像チップ１００で発生する熱に対する放熱特性をより高めることができる。
【００４１】
芯層１２３の材料は、上述した材料のうち特に４２ａｌｌｏｙを用いるとよい。４２ａｌｌｏｙの線膨張係数と撮像チップ１００の線膨張係数は略同一であるので、芯層１２３と撮像チップ１００の線膨張係数の違いに起因する反りを防止できる。よって、放熱特性に加えて、第１層２２１の平坦性も高めることができる。
【００４２】
図３は、変形例２に係る撮像ユニット３０の模式断面図である。図３において、図１と同一の符号を付した要素は、図１において説明した要素と同一の機能および構成を有する。撮像ユニット３０は、２層の芯層およびその間に挟まれた断熱層を有する点で、図１に示した撮像ユニット１０の構成と異なる。
【００４３】
芯層は、撮像チップ１００側に配設された第１芯層３２３と、撮像チップ１００側とは反対側に配設された第２芯層３２４を有する。第１芯層３２３は、撮像チップ１００で発生した熱を放熱するために利用される。したがって、第１芯層３２３の熱伝導率は、第２芯層３２４の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。銅、およびアルミニウムの熱伝導率はそれぞれ、３９８Ｗ／ｍ・Ｋ、２３６Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。第１芯層３２３の材料として、上述した芯層の材料のうち特に熱伝導率の高い材料である銅を用いるとよい。
【００４４】
一方、第２芯層３２４は、電子部品１８０等で発生する熱が撮像チップ１００側に伝達しないために利用される。さらには、撮像ユニット３０が撮像装置に実装された場合に、後述するＡＳＩＣ等からの輻射熱が撮像チップ１００へ伝達しないように、輻射熱を遮断することもできる。第２芯層３２４は、撮像チップ１００とは反対側で発生した熱をできるだけ多く蓄えられるよう構成されることが好ましい。したがって、第２芯層３２４の比熱容量は、第１芯層３２３の比熱容量よりも大きいことが好ましい。銅、およびアルミニウムの比熱容量はそれぞれ、３８５Ｊ／ｋｇ・Ｋ、９００Ｊ／ｋｇ・Ｋ程度である。第２芯層３２４の材料として、上述した芯層の材料のうち特に比熱容量の大きい材料であるアルミニウムを用いるとよい。なお、第２芯層３２４を第１芯層の体積よりも大きくなるよう形成してもよい。
【００４５】
第１芯層３２３および第２芯層３２４の間には、第１芯層および第２芯層よりも熱伝導率の低い断熱層３２５が形成されている。これにより、第１芯層および第２芯層の一方からの熱が他方に伝熱することを防止できる。熱伝導率の低い材料として、フッ素系樹脂等を用いることができる。
【００４６】
第１芯層３２３および第２芯層３２４の材料が互いに異なる場合には、熱膨張または収縮の量が異なる。この場合には、断熱層３２５の材料として熱伝導率に加えて弾性率が低い材料を用いることにより、熱膨張または収縮の量の違いに起因する反りを低減できる。例えば、上述した、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた材料を用いることができる。なお、第１芯層３２３と第２芯層３２４を共通の材料により形成する場合には、第２芯層３２４の体積を第１芯層３２３の体積より大きくすることによって、第２芯層３２４の熱容量を大きくすればよい。以上のように、撮像ユニット３０では、第１芯層３２３と第２芯層３２４の２層構造することにより、撮像チップ１００の熱と電子部品１８０等の熱を分けて処理するとともに、第２芯層３２４によりＡＳＩＣ等からの輻射熱等も遮断できる。
【００４７】
図１から図３の撮像ユニットと構造体（例えばミラーボックス）の取り付けの一例について説明する。ここでは特に、コア基板の芯層と構造体を取り付ける場合について説明する。撮像ユニットは構造体に取り付けられて、シャッタユニットは撮像ユニットと構造体に共締めされる。図４は、撮像ユニット４０とシャッタユニット３４０の分解斜視図である。被写体光束が撮像チップ１００へ入射する方向をｚ軸方向とする。また、撮像チップ１００の長手方向をｘ軸方向、短手方向をｙ軸方向と定める。
【００４８】
撮像ユニット４０は、撮像チップ１００と、コア基板４２０と、環囲部材１４０と、カバーガラス１６０とを含んで構成される。コア基板４２０は、上述したように、第１層４２１および第２層４２２の間に芯層４２３が挟まれた構成である。芯層４２３は、グランドとしても利用できる。芯層４２３の一部は、第１層４２１および第２層４２２から外側に延伸している。具体的には、芯層４２３は、図１および図２の例において芯層１２３が延伸した形状をなす。一方、図３の例においては、第１芯層３２３と第２芯層３２４のいずれか一方が延伸した形状をなす。延伸された部分に、シャッタユニット３４０に取り付けるための取付部１１３が形成される。換言すると、取付部１１３には、第１層４２１および第２層４２２が形成されていない。
【００４９】
シャッタユニット３４０は、それぞれ展開状態と収容状態を取り得る先幕と後幕から成るフォーカルプレーンシャッタと、これらを駆動する駆動ユニットにより構成される。シャッタユニット３４０は、撮像チップ１００との間で、マスクゴム３１０、光学ローパスフィルタ３２０、押さえ板３３０を挟持するように、撮像ユニット４０の取付部１１３へ取り付けられる。具体的には、シャッタユニット３４０および押さえ板３３０は、撮像ユニット４０の取付部１１３と同様の取付部３４１、３３１をそれぞれ備える。取付部３４１、３３１に設けられた孔部、および取付部１１３に設けられた孔部を貫通するビス２１０により、撮像ユニット４０とシャッタユニット３４０は一体化される。また、取付部３４１、３３１は、取付部１１３と同様の位置決め孔等を有し、シャッタユニット３４０および押さえ板３３０も、位置決めピン２１１により構造体に対して精確に位置決めされる。
【００５０】
フォーカルプレーンシャッタは、幕走行により静電気を発生させることがある。静電気は、円滑な幕走行に支障をきたすばかりでなく、撮像チップ１００の出力にノイズ成分が混入する要因ともなる。そこで、発生する静電気をグランドに逃がすべく、フォーカルプレーンシャッタを芯層４２３と電気的に接続する。具体的には、シャッタユニット３４０の取付部３４１を金属で形成し、フォーカルプレーンシャッタのリンク機構と接続する。そして、金属のビス２１０を採用することにより、取付部３４１と、芯層４２３の一部である取付部１１３とを電気的に接続する。この場合、取付部３４１は、静電気を逃がす接続部の機能を担う。なお、接続部は、芯層４２３の他の部位に設けてもよい。
【００５１】
図５は、第１実施形態に係る撮像装置の一例であるカメラ４００の模式的断面図である。カメラ４００は、レンズユニット５００およびカメラボディ６００を備える。カメラボディ６００には、レンズユニット５００が装着される。レンズユニット５００は、その鏡筒内に、光軸４１０に沿って配列された光学系を備え、入射する被写体光束をカメラボディ６００の撮像ユニット４０へ導く。
【００５２】
カメラボディ６００は、レンズマウント５５０に結合されるボディマウント６６０の後方にメインミラー６７２およびサブミラー６７４を備える。メインミラー６７２は、レンズユニット５００から入射した被写体光束に斜設される斜設位置と、被写体光束から退避する退避位置との間で回動可能に軸支される。サブミラー６７４は、メインミラー６７２に対して回動可能に軸支される。
【００５３】
メインミラー６７２が斜設位置にある場合、レンズユニット５００を通じて入射した被写体光束の多くはメインミラー６７２に反射されてピント板６５２に導かれる。ピント板６５２は、撮像チップ１００の受光面と共役な位置に配されて、レンズユニット５００の光学系が形成した被写体像を可視化する。ピント板６５２に形成された被写体像は、ペンタプリズム６５４およびファインダ光学系６５６を通じてファインダ６５０から観察される。
【００５４】
斜設位置にあるメインミラー６７２に入射した被写体光束の一部は、メインミラー６７２のハーフミラー領域を透過しサブミラー６７４に入射する。サブミラー６７４は、ハーフミラー領域から入射した光束の一部を、合焦光学系６８０に向かって反射する。合焦光学系６８０は、入射光束の一部を焦点検出センサ６８２に導く。焦点検出センサ６８２は、検出結果をボディ側ＣＰＵ６２２へ出力する。
【００５５】
ピント板６５２、ペンタプリズム６５４、メインミラー６７２、サブミラー６７４は、構造体としてのミラーボックス６７０に支持される。上述したように、ミラーボックス６７０は、取付部１１３を介して撮像ユニット４０に取り付けられる。メインミラー６７２およびサブミラー６７４が退避位置に退避し、シャッタユニット３４０の先幕および後幕が開状態となれば、レンズユニット５００を透過する被写体光束は、撮像チップ１００の受光面に到達する。
【００５６】
撮像ユニット１０の後方（ｚ軸プラス方向）には、ボディ基板６２０および背面表示部６３４が順次配置される。液晶パネル等が採用される背面表示部６３４は、カメラボディ６００の背面に現れる。背面表示部６３４は、撮像チップ１００からの出力信号から生成される画像を表示する。背面表示部６３４は、芯層４２３に対して撮像チップ１００とは反対側に配設される。
【００５７】
ボディ基板６２０には、ＣＰＵ６２２、画像処理ＡＳＩＣ６２４等の電子回路が実装される。撮像チップ１００の出力信号は、フレキシブル基板を介して当該出力信号を処理する処理チップである画像処理ＡＳＩＣ６２４へ引き渡される。画像処理ＡＳＩＣ６２４は、芯層４２３に対して撮像チップ１００とは反対側に配設される。
【００５８】
撮像ユニット１０の後段に配置された画像処理ＡＳＩＣ６２４等の電子回路、ＴＦＴドライバ、アクチュエータ等は、ノイズの発生源となり得る。これらノイズの発生源と撮像チップ１００の間に芯層４２３が配置されているので、当該ノイズの発生源から発生する電磁波を、芯層４２３によって遮断することができる。また、撮像ユニット４０の後段に配置された画像処理ＡＳＩＣ６２４等の電子回路からの輻射熱も遮断することができる。電磁波および輻射熱の遮断特性を向上させるためには、上述の撮像ユニット３０の構造を採用するとよい。
【００５９】
撮像ユニットのカバーガラス１６０として水晶ローパスフィルタを用いることもできる。カメラ４００に水晶ローパスフィルタが複数に分けて配置する場合には、そのうちの一つをカバーガラス１６０に代えて配置してもよい。以上の説明では、コア基板１２０の芯層１２３は金属で形成されると説明したが、第１層の平坦性という観点では、剛性の高い樹脂等の絶縁材料で形成されてもよい。すなわち、芯層１２３は、樹脂コアでもよい。剛性の高い絶縁材料として例えばＦＲ４を用いることができる。
【００６０】
以上においては、第１層の絶縁層の弾性率が第２層の絶縁層の弾性率より小さいので、撮像チップ１００の実装面の平坦性を高めることができると説明したが、第２層の絶縁層の弾性率が第１層の絶縁層の弾性率より小さい場合にも、同様に撮像チップ１００の実装面の平坦性を高めることができる。
【００６１】
撮像チップとコア基板の接合時に加えられる熱により、第２層における各層の配線パターンは熱膨張または収縮する。仮に第２層の絶縁層の材料として高弾性率の材料を用いている場合には、上述のように、各層の配線パターンの熱膨張または収縮により、絶縁層も変形する。各層の配線パターン１３５で発生した応力は、絶縁層１３６であまり吸収されないまま、第１層１２１に作用する。その結果、撮像チップそのものにも反りが生じかねない。一方、環囲部材は、高弾性率の材料により構成されているので、第１層１２１に作用した応力に反して、接合箇所に留まる方向に応力を発生させる。そうすると、環囲部材が第１層から剥離し得る。
【００６２】
第２層の絶縁層として低弾性率の材料を用いることにより、各層の配線パターンの熱膨張または収縮により発生する応力を緩和できる。加えて、低弾性率の材料では、そもそも発生する応力が高弾性率の材料に比べて小さい。したがって、第２層で発生した応力が第１層の表面に与える影響は小さくなる。よって、撮像チップの実装面の反りを低減できる。その結果、撮像チップの反りも低減できる。
【００６３】
以上の説明では、第１層の配線パターン数と第２層の配線パターン数は異なっていたが、第１層の平坦性という観点では、第１層の配線パターン数と第２層の配線パターン数は同一でもよい。この場合でも、第１層および第２層の絶縁層のいずれかを低弾性率の材料で構成することにより、撮像チップ１００の実装面における平坦性を高めることができる。
【００６４】
以上の説明では、第２層のうち芯層とは反対側の面に電子部品が実装されるとして説明したが、第２層の内部に電子部品が実装されていてもよい。この場合でも、電子部品と撮像チップの間に芯層が配置されているので、電子部品で発生した熱および電磁波を芯層によって遮断できる。
【００６５】
コア基板における芯層と構造体とを取り付ける構成について説明したが、環囲部材に構造体を取り付けることもできる。この場合には、環囲部材の一部は、第１層から外側に延伸して形成される。そして、延伸された部分に、構造体に取り付けるための取付部が形成される。この場合には、環囲部材１４０の材料として上記の金属または金属と樹脂がインサート成形された材料を用いるとよい。これにより、環囲部材１４０から構造体に効果的に熱を放熱することができる。さらに、サーマルビア１３０の数を増やすことにより、放熱特性を高めることができる。
【００６６】
撮像ユニット２０では、撮像チップ１００は、第１層２２１の中央部分に開口が形成されることによって露出された芯層１２３に直接実装されていた。以上の説明では、芯層１２３の表面の平面性について特に言及しなかったが、芯層１２３の表面には撮像チップ１００が配置されるので、芯層１２３の表面は精度のよい平面であるほうが好ましい。このため、芯層１２３に対して研磨等の平面加工を施すとよい。上述のように、芯層１２３が樹脂コアである場合にも平面加工を施すことができる。なお、平面加工は、芯層１２３における、第１層２２１の開口に相当する部分の全体に施されなくても、撮像チップ１００が配置される領域に施されればよい。
【００６７】
撮像チップ１００が芯層１２３に直接実装される構成は、図２で示した撮像ユニット２０の構成に限らない。図６は、変形例３に係る撮像ユニット５０の模式断面図である。図６において、図２と同一の符号を付した要素は、図２において説明した要素と同一の機能および構成を有する。撮像ユニット５０は、芯層１８１が撮像チップ１００を収容する凹部１３８を有する点で、図２に示した撮像ユニット２０の構成と異なる。
【００６８】
撮像チップ１００は、芯層１８１の凹部１３８に収容される。凹部１３８は、例えばフライス加工により形成される。フライス加工により凹部１３８を形成することによって、凹部１３８の底面の平面性も向上させることができる。
【００６９】
撮像チップ１００が凹部１３８に収容される構成では、撮像チップ１００の側面と凹部１３８の内壁面の間を熱伝導性の高い樹脂材１３９で充填するとよい。これにより、撮像チップ１００の側面からも当該樹脂材１３９を介して芯層１８１に放熱できる。
【００７０】
また、撮像チップ１００が凹部１３８に収容されることにより、撮像チップ１００とカバーガラス１６０の間隔を拡げることができる。カバーガラス１６０にゴミ、異物等が付着したり、カバーガラス１６０に傷がついたりする場合には、撮像画像にそれらが映りこむ恐れがあるが、撮像チップ１００とカバーガラス１６０の間隔を拡げることによって、映りこみによる影響を低減できる。また、撮像チップ１００が凹部１３８に収容されるので、その分環囲部材１４０の厚さを薄くすることもできる。
【００７１】
凹部１３８の深さが、撮像チップ１００の厚みより深い場合には、凹部１３８の開口面より撮像チップ１００の受光面が低くなる。このため、撮像チップ１００の周辺部に対して斜め方向から入射する光が届かない場合がある。この場合には、斜め方向から入射する光が撮像チップ１００に届くよう、凹部１３８の内壁を面取りしてテーパー形状にするとよい。なお、芯層１８１が凹部１３８の代わりに、平面加工が施された凸部を有し、撮像チップ１００は当該凸部に配置されてもよい。
【００７２】
撮像チップ１００と、第１層の配線１２６とは、ボンディングワイヤ１１０により接続されるとしたが、撮像チップ１００と、第１層の配線１２６との電気的な接続は、これに限らない。図７は、変形例４に係る撮像ユニット６０の模式断面図である。図７において、図１と同一の符号を付した要素は、図１において説明した要素と同一の機能および構成を有してよい。撮像ユニット６０は、撮像チップ１００と配線１２６がバンプ接合される点で、図１に示した撮像ユニット２０の構成と異なる。
【００７３】
撮像ユニット６０では、撮像チップ１００は、裏面照射型の撮像チップであることが好ましい。撮像チップ１００は、撮像領域１０１が形成された側の面と反対側の面に電極部１０３を備える。撮像チップ１００は、画素信号を伝送する配線を備える。電極部１０３は、当該配線とビアを介して電気的に接続される。電極部１０３は、第１層１２１の配線１２６とバンプ１０４によって接続される。これにより、撮像領域１０１から出力された画素信号は、バンプ１０４を介して配線１２６に伝送される。
【００７４】
また、芯層１２３として十分な剛性を備えていない低剛性層であっても、当該低剛性層に金属層または剛性の高い樹脂層を形成することによって全体として剛性を高めれば、低剛性層は芯層１２３として機能し得る。コア基板１２０の反りを抑止するという観点から、低剛性層の上下両面に金属層または剛性の高い樹脂層を形成することが好ましい。例えば、低剛性層である樹脂層の上下両面に金属層として銅層を形成することができる。また、低剛性層である薄膜の金属層の上下両面に剛性の高い樹脂層を形成することもできる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る撮像ユニット１０の模式斜視図である。撮像ユニット１０は、撮像チップ１００と、コア基板１２０と、環囲部材１４０と、光学素子の一例としてのカバーガラス１６０とを含んで構成される。図８は、図面を見易くする目的でカバーガラス１６０が取り外された状態を示している。被写体光束が撮像チップ１００へ入射する方向をｚ軸方向とする。撮像チップ１００の長手方向をｘ軸方向、短手方向をｙ軸方向とする。なお、コア基板１２０の一側面（紙面の右側側面）から伸延部１５１が外側へ伸延する方向をｘ軸プラス方向とし、ｘ軸プラス方向と逆方向をｘ軸マイナス方向とする。
【００７６】
撮像チップ１００は、コア基板１２０に実装される。ここでは図示していないが、コア基板１２０における、撮像チップ１００が実装される面の反対側の面には、電子部品が実装される。本明細書において、コア基板１２０における、撮像チップ１００が実装される面をチップ実装面、電子部品が実装される面を部品実装面と称す。コア基板１２０は、当該コア基板の一側面（紙面の右側側面）からｘ軸プラス方向へ伸延する伸延部１５１を有する。伸延部１５１の幅は、例えば上記の一側面におけるｙ軸方向の幅の半分程度である。すなわち、伸延部１５１の幅は、後述する芯層１２３の幅よりも短い。伸延部１５１は、上記の一側面におけるｙ軸方向の中央部分から伸延している。
【００７７】
環囲部材１４０は、全体として矩形であり、中央部分に矩形の開口部１４１を有する。すなわち、環囲部材１４０は四角環状である。環囲部材１４０は、撮像チップ１００を開口部１４１に収容した状態、すなわち、撮像チップ１００を環囲した状態でコア基板１２０に固定される。
【００７８】
カバーガラス１６０は、撮像チップ１００をカバーするように環囲部材１４０に固定される。コア基板１２０と、環囲部材１４０と、カバーガラス１６０とによって、密封空間が形成される。したがって、撮像チップ１００は、密封空間内に配置される。ここで、撮像ユニット１０の内部に水分及びガスが侵入すると、撮像チップ１００の撮像性能が低下する。具体的には、水分が密封空間内に浸入すると、密封空間内外の温度差によって撮像チップ１００、カバーガラス１６０に結露する。結露及び結露が原因でカビが生じると、結像する光学像を歪めるので、出力される画像品質が低下してしまう。一方、ガスが密封空間内に侵入すると、撮像チップ１００内部の回路の酸化及び腐食を促進し、撮像チップ１００の破壊を招く。撮像チップ１００が密封空間内に配置されることにより、撮像チップ１００が水分及びガスの影響を受け難くなるので、画像品質の低下を抑制できる。
【００７９】
図９は、撮像ユニット１０の模式断面図である。具体的には、撮像チップ１００の中心を通るｘｚ平面の模式断面図である。撮像チップ１００は、撮像領域１０１と回路領域１０２を含んで構成される。撮像領域１０１は、撮像チップ１００の中央部分に形成される。撮像領域１０１は、受光した被写体像を光電変換する複数の画素を有する。回路領域１０２は、撮像領域１０１の周辺に形成される。回路領域１０２は、光電変換によって得られた画素信号の信号処理を行う処理回路を有する。処理回路は、アナログ信号である画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路を含む。
【００８０】
コア基板１２０は、メタルコア基板である。具体的には、コア基板１２０は、第１層１２１と、第２層１２２と、芯層１２３とを含んで構成される。コア基板１２０の厚みは、全体として０．３ｍｍから３．０ｍｍ程度である。詳しくは後述するが、コア基板１２０は、芯層１２３を中心に積層方向に対称な層構造になっている。本明細書において、芯層１２３から撮像チップ１００側を芯層１２３の上側、芯層１２３から電子部品側を芯層１２３の下側という場合がある。
【００８１】
第１層１２１は、絶縁層１２４及び配線層１２５を含んで構成される。配線層１２５は、配線パターンである。絶縁層１２４及び配線層１２５はいずれも多層構造である。具体的には、絶縁層１２４は、絶縁層１２４ａ、絶縁層１２４ｂ、絶縁層１２４ｃ及び絶縁層１２４ｄの４層構造である。配線層１２５は、配線層１２５ａ、配線層１２５ｂ、配線層１２５ｃ及び配線層１２５ｄの４層構造である。芯層１２３の撮像チップ１００側の面には、絶縁層１２４ａ、配線層１２５ａ、絶縁層１２４ｂ、配線層１２５ｂ・・・の順に絶縁層と配線層が交互に積層されている。配線層１２５ｄは、配線１２６、配線１２７、配線１２８及び配線２２６を含む。配線層１２５ｂは、配線１５２を含む。配線層１２５ａ〜１２５ｄのそれぞれの厚みは、１０μｍ〜１００μｍ程度である。撮像チップ１００は、ボンディングワイヤ１１０によって配線１２６および配線２２６に電気的に接続される。撮像チップ１００は、配線１２７に実装される。環囲部材１４０は、配線１２８に固着される。配線１２６と配線１５２は、ビア２３１によって電気的に接続されている。ビア２３１は、絶縁体２３２により覆われている。撮像チップ１００からの出力信号である画素信号は、配線１２６及びビア２３１を介して、配線１５２に伝送される。配線１５２に伝送された出力信号は、後述する伸延部１５１を介して外部の処理回路に伝送される。
【００８２】
コア基板１２０は、芯層１２３の外縁からｘ軸プラス方向に伸延している伸延部１５１を有する。伸延部１５１は、絶縁層１２４ｂ、絶縁層１２４ｃ及び配線層１２５ｂからなる。配線層１２５ｂは、絶縁層１２４ａの外縁よりも外側へ伸延している。配線層１２５ｂは、後述する絶縁層１３６の外縁よりも外側へ伸延している。また、絶縁層１２４ｂ及び絶縁層１２４ｃは、可撓性を有する材料により形成される。絶縁層１２４ｂ及び絶縁層１２４ｃの材料は、例えばポリイミドである。配線層１２５ｂは、可撓性を有する材料により形成される。配線層１２５ｂの材料は、金属であり、例えば銅、アルミ等である。絶縁層１２４ｂ、絶縁層１２４ｃ及び配線層１２５ｂがそれぞれ可撓性を有しているので、伸延部１５１は可撓性を有する。伸延部１５１と外部の処理回路に設けられたコネクタとを電気的に接続するために、伸延部１５１の端部には、配線１５２が露出された領域が存在する。すなわち、配線１５２には、絶縁層１２４ｃに覆われていない領域が存在する。これにより、伸延部１５１は、外部の処理回路に設けられたコネクタに電気的に接続される。なお、絶縁層１２４ａ、絶縁層１２４ｄは、可撓性を有する材料により形成されてもよいし、可撓性を有さない材料により形成されてもよい。
【００８３】
第１層１２１は、絶縁層１２４ａ〜１２４ｄの各々に形成された複数のサーマルビア１２９を有する。複数のサーマルビア１２９は、撮像チップ１００の直下に形成される。複数のサーマルビア１２９は、絶縁層１２４ａから絶縁層１２４ｄに亘って連結して形成されることにより、第１層１２１の配線１２７と芯層１２３とを熱的に連結する。これにより、撮像チップ１００で発生した熱を芯層１２３に伝達することができる。複数のサーマルビア１２９は、撮像チップ１００の発熱領域に対応して形成するとよい。回路領域１０２の処理回路は、画像領域に比べて多くの熱が発生するので、複数のサーマルビア１２９は、処理回路の直下に形成されていることが好ましい。特に、ＡＤ変換回路の直下に形成されていることが好ましい。また、撮像領域１０１の直下に比べて回路領域１０２の直下により多くのサーマルビア１２９を形成してもよい。
【００８４】
芯層１２３は、メタルコアである。芯層１２３の材料として、ニッケルと鉄の合金（例えば４２ａｌｌｏｙ、５６ａｌｌｏｙ）、銅、アルミニウム等を用いることができる。ここで、ニッケルと鉄の合金、アルミニウム及び銅の弾性率はそれぞれ、１５０ＧＰａ、１３０ＧＰａ、７０ＧＰａ程度である。芯層１２３の厚みは、第１層１２１の配線層１２５及び後述する第２層１２２の配線層１３５の厚みより厚い。具体的には、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。このため、芯層１２３の剛性は、第１層１２１及び第２層１２２の剛性より高い。芯層１２３は、放熱性及び剛性の観点から第１層１２１の配線層１２５及び第２層１２２の配線層１３５と区別される。より詳細には、芯層１２３は、撮像チップ１００で発生した熱を放熱する機能を担うとともに、剛性の高さを利用して他の部材を保持する機能を担うこともできる点で、配線層１２５及び配線層１３５と区別される。
【００８５】
第２層１２２は、絶縁層１３６及び配線層１３５を含んで構成される。配線層１３５は、配線パターンである。絶縁層１３６及び配線層１３５はいずれも多層構造である。具体的には、絶縁層１３６及び配線層１３５はいずれも４層構造である。芯層１２３の撮像チップ１００とは反対側の面には、絶縁層１３６と配線層１３５がこの順に交互に積層されている。配線層１３５は、配線１３３、配線１３４及び配線２３７を含む。配線層１３５の厚みは、１０μｍ〜１００μｍ程度である。第２層１２２の絶縁層１３６は、可撓性を有する材料により形成されてもよいし、上記の他の絶縁材料により形成されてもよい。配線２２６と配線１３３は、ビア１３１によって電気的に接続されている。ビア１３１は、絶縁体１３２により覆われている。配線１５２と配線２３７は、ビア２３３によって電気的に接続されている。ビア２３３は、絶縁体２３４により覆われている。配線２３７と配線１３４は、ビア１３７によって電気的に接続されている。
【００８６】
第２層１２２のうち部品実装面の一部は、ソルダーレジスト１７０により保護されている。部品実装面には、ソルダーレジスト１７０を介して電子部品が実装される。電子部品１８０は、例えばバイパスコンデンサ、レジスタ、抵抗、発振器等である。これらの電子部品１８０は、撮像チップ１００内の回路に電力を供給する電源回路等を構成する。電子部品１８０と第２層１２２の配線１３４とは、はんだによって電気的に接続される。
【００８７】
環囲部材１４０は、アルミニウム、真鍮、鉄、ニッケル合金等の金属により形成される。環囲部材１４０の材料として樹脂を用いることもできるし、金属と樹脂がインサート成形された材料を用いることもできる。環囲部材１４０の材料として金属または金属と樹脂がインサート成形された材料を用いれば、環囲部材１４０を放熱体としても利用できる。カバーガラス１６０は、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス等により形成される。
【００８８】
第２実施形態の撮像ユニット１０を、コア基板の部品実装面にコネクタを実装した撮像ユニットと比較して説明する。コア基板の部品実装面にコネクタを実装した撮像ユニットでは、当該コネクタにより出力信号を取り出すには、チップ実装面から当該コネクタが実装された部品実装面まで配線を形成しなければならない。一方、第２実施形態の撮像ユニット１０では、コア基板１２０の内層の一部を伸延させることにより出力信号を取り出す。部品実装面まで配線を形成しなくてもよいので、コネクタを実装した撮像ユニットより短い配線で出力信号を取り出せる。したがって、出力信号の劣化を低減できる。特に、芯層１２３より上側に伸延部１５１が形成されているので、芯層１２３の下側に伸延部１５１が形成される場合に比べて、出力信号の劣化を低減するという観点でより有利である。詳しくは後述するが、出力信号の劣化の低減をより重視する場合には、撮像チップ１００に最も近い配線層１２５ｄを伸延層とするとよい。この場合には、出力信号を伝送する配線の長さがより短くなるので、出力信号の劣化をさらに低減できる。
【００８９】
コア基板の部品実装面にコネクタを実装した撮像ユニットでは、コネクタとコア基板の接触面に接触抵抗が生じる。当該接触抵抗により出力信号が劣化し得る。加えて、接触抵抗はワイヤハーネスの接触不良の原因になり得る。一方、第２実施形態の撮像ユニット１０では、そもそもコネクタを用いないので、コネクタに起因する接触抵抗は生じない。したがって、コネクタに起因する接触抵抗による出力信号の劣化は生じないし、コネクタに起因する接触抵抗により接触不良を起こすこともない。
【００９０】
上述のように、コア基板１２０の部品実装面には電子部品が実装される。コア基板の部品実装面にコネクタを実装した撮像ユニットでは、当該コネクタが電子部品の実装面積を逼迫してしまう。コネクタのピン数は、撮像チップからの出力信号を高速で読み出すことを目的として増大する傾向にある。つまり、将来的には、コネクタが大型化することが予想される。コネクタが大型化すると、電子部品の実装面積が逼迫するという問題は、より一層顕著となる。一方、第２実施形態の撮像ユニット１０では、コネクタを使用しないので、電子部品１８０の実装面積が逼迫するという問題は生じない。
【００９１】
コア基板の部品実装面にコネクタを実装した撮像ユニットでは、外部の処理回路との接続にワイヤハーネス等のコネクタを介した接続部材が使用される。一方、第２実施形態の撮像ユニット１０では、コア基板１２０の内層の一部を伸延させることにより外部の処理回路に接続するための伸延部１５１を形成する。コネクタを介した接続部材を用いなくてもよいので、部品コストを削減できる。加えて、伸延部１５１の一端は、コア基板１２０から伸延しているので、当該伸延部１５１の一端について接続工程は必要ない。したがって、組み立て工程の観点からも有利である。
【００９２】
また、第２実施形態の撮像ユニット１０では、絶縁層１２４ｂ、１２４ｃが可撓性を有する材料により形成される。したがって、撮像チップ１００とコア基板１２０の接合時に加えられる熱により、第２層１２２における各層の配線層１３５が熱膨張または収縮したとしても、第２層１２２で発生した応力と、環囲部材１４０で発生した応力とを吸収できる。よって、チップ実装面の反りを低減できる。これにより、撮像チップ１００そのものの反りも低減されるので、良好な結像を実現でき、画質の低下を抑制できる。加えて、第１層１２１の表面の反りが低減されるので、環囲部材１４０が第１層１２１から剥離され難くなる。
【００９３】
図１０は、第２実施形態に係る撮像装置の一例であるカメラ４００の模式的断面図である。カメラ４００は、レンズユニット５００およびカメラボディ６００を備える。カメラボディ６００には、レンズユニット５００が装着される。レンズユニット５００は、その鏡筒内に、光軸４１０に沿って配列された光学系を備え、入射する被写体光束をカメラボディ６００の撮像ユニット１０へ導く。
【００９４】
カメラボディ６００は、レンズマウント５５０に結合されるボディマウント６６０の後方にメインミラー６７２及びサブミラー６７４を備える。メインミラー６７２は、レンズユニット５００から入射した被写体光束に斜設される斜設位置と、被写体光束から退避する退避位置との間で回動可能に軸支される。サブミラー６７４は、メインミラー６７２に対して回動可能に軸支される。
【００９５】
メインミラー６７２が斜設位置にある場合、レンズユニット５００を通じて入射した被写体光束の多くはメインミラー６７２に反射されてピント板６５２に導かれる。ピント板６５２は、撮像チップ１００の受光面と共役な位置に配されて、レンズユニット５００の光学系が形成した被写体像を可視化する。ピント板６５２に形成された被写体像は、ペンタプリズム６５４およびファインダ光学系６５６を通じてファインダ６５０から観察される。
【００９６】
斜設位置にあるメインミラー６７２に入射した被写体光束の一部は、メインミラー６７２のハーフミラー領域を透過しサブミラー６７４に入射する。サブミラー６７４は、ハーフミラー領域から入射した光束の一部を、合焦光学系６８０に向かって反射する。合焦光学系６８０は、入射光束の一部を焦点検出センサ６８２に導く。焦点検出センサ６８２は、検出結果をボディ側ＣＰＵ６２２へ出力する。
【００９７】
ピント板６５２、ペンタプリズム６５４、メインミラー６７２、サブミラー６７４は、構造体としてのミラーボックス６７０に支持される。メインミラー６７２及びサブミラー６７４が退避位置に退避し、シャッタユニット３４０の先幕及び後幕が開状態となれば、レンズユニット５００を通過する被写体光束は、撮像チップ１００の受光面に到達する。
【００９８】
撮像ユニット１０の後方（ｚ軸プラス方向）には、ボディ基板６２０および背面表示部６３４が順次配置される。液晶パネル等が採用される背面表示部６３４は、カメラボディ６００の背面に現れる。背面表示部６３４は、撮像チップ１００からの出力信号から生成される画像を表示する。ボディ基板６２０には、ＣＰＵ６２２、画像処理ＡＳＩＣ６２４等の電子回路が実装される。
【００９９】
画像処理ＡＳＩＣ６２４は、撮像ユニット１０の側方（ｘ軸方向）に配置される。伸延部１５１は、ｘ軸プラス方向に伸延している。伸延部１５１は、出力信号を処理する処理チップである画像処理ＡＳＩＣ６２４のコネクタに接続される。伸延部１５１は、上述のように、可撓性を有する。したがって、伸延部１５１と画像処理ＡＳＩＣ６２４の設置面が同一でなくても、伸延部１５１を画像処理ＡＳＩＣ６２４に接続できる。  撮像チップ１００の出力信号は、伸延部１５１を介して画像処理ＡＳＩＣ６２４へ引き渡される。なお、画像処理ＡＳＩＣ６２４が撮像ユニット１０の後方に配置される場合には、伸延部１５１が半円を描いて画像処理ＡＳＩＣ６２４に接続されてもよい。
【０１００】
撮像ユニット１０の後段に配置されたＴＦＴドライバ、アクチュエータ等は、ノイズの発生源となり得る。これらノイズの発生源と撮像チップ１００の間に芯層１２３が配置されているので、当該ノイズの発生源から発生する電磁波を、芯層１２３によって遮断することができる。
【０１０１】
図１１は、変形例１に係る撮像ユニット２０の模式断面図である。図１１において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。
【０１０２】
撮像ユニット２０のコア基板１２０は、芯層１２３を中心に積層方向に非対称な層構造になっている。すなわち、第２層１２２においては、絶縁層１３６および配線層１３５がそれぞれ４層構造であるのに対し、第１層１２１においては、絶縁層１２４及び配線層１２５はそれぞれ単層構造である。絶縁層１２４が単層であるので、絶縁層１２４が多層である場合に比べて、撮像チップ１００と芯層１２３が近い。つまり、絶縁層１２４全体としての厚みが薄い。すると、伝熱経路が短くなるので、絶縁層１２４が多層である場合に比べて放熱特性は高くなる。さらに、芯層１２３を撮像チップ１００に近づけることによって、形成すべきサーマルビアの個数を減らすことができる。したがって、芯層１２３を撮像チップ１００に近づける構成は、放熱特性に加えて、コスト及び製造工程の観点からも有利である。
【０１０３】
撮像ユニット２０では、芯層１２３の下側に伸延部１５１が形成されている。絶縁層１３６は、絶縁層１３６ａ、絶縁層１３６ｂ、絶縁層１３６ｃ及び絶縁層１３６ｄの４層構造である。配線層１３５は、配線層１３５ａ、配線層１３５ｂ、配線層１３５ｃ及び配線層１３５ｄの４層構造である。配線層１３５ｂは、配線１５３を含む。配線１２６と配線１５３は、ビア２３８によって電気的に接続されている。ビア２３８は、絶縁体２３９により覆われている。ここでは、絶縁層１３６ｂ、絶縁層１３６ｃ及びこの２層に挟まれた配線層１３５ｂが伸延層である。これら３層における伸延している部分である伸延部１５１は、上述のように、可撓性を有する。
【０１０４】
変形例１の撮像ユニット２０では、芯層１２３の下側に伸延部１５１が形成されている。また、上述のように、電源回路は部品実装面に配置される。芯層１２３の下側に伸延部１５１が形成されることにより、電源回路からの配線の距離を短くできる。したがって、電源の出力インピーダンスを低減させることができる。電源の出力インピーダンスの低減をより重視する場合には、電源回路に最も近い配線層１３５ｄを伸延層とするとよい。この場合には、電源を供給する配線の長さがより短くなるので、電源の出力インピーダンスをさらに低減できる。また、変形例１の撮像ユニット２０においても、コア基板の部品実装面にコネクタを実装した撮像ユニットに比べて、出力信号を伝送する配線の長さを短くできる。したがって、出力信号の劣化も低減できる。
【０１０５】
第１層１２１は、複数のサーマルビア１３０をさらに有する。複数のサーマルビア１３０は、環囲部材１４０の直下に形成される。環囲部材１４０の直下に形成された複数のサーマルビア１３０は、第１層１２１の配線１２８と環囲部材１４０とを熱的に連結する。これにより、撮像チップ１００で発生した熱を、芯層１２３を介して環囲部材１４０に伝達することができる。
【０１０６】
図１２は、変形例２に係る撮像ユニット３０の模式断面図である。図１２において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。
【０１０７】
撮像ユニット３０の第１層１２１には、中央部分に開口が形成されている。撮像チップ１００は、第１層１２１の中央部分に開口が形成されることによって露出された芯層１２３に直接実装されている。この場合には、伝熱経路は、撮像チップ１００が第１層１２１を介さずに芯層１２３に接触配置された接触面として形成される。撮像チップ１００と芯層１２３が直接接しているので、撮像チップ１００で発生する熱に対する放熱特性をより高めることができる。
【０１０８】
芯層１２３の材料は、上述した材料のうち特に４２ａｌｌｏｙを用いるとよい。４２ａｌｌｏｙの線膨張係数と撮像チップ１００の線膨張係数は略同一であるので、芯層１２３と撮像チップ１００の線膨張係数の違いに起因する反りを抑制できる。よって、放熱特性に加えて、第１層１２１の平坦性も高めることができる。放熱性をより高めるためには、芯層１２３の材料として銅などの熱伝導率の高い金属を使用するとよい。
【０１０９】
図１３は、変形例３に係る撮像ユニット４０の模式断面図である。図１３において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。撮像ユニット４０は、２層の芯層及びその間に挟まれた断熱層を有する点で、図９に示した撮像ユニット１０の構成と異なる。
【０１１０】
芯層は、撮像チップ１００側に配設された第１芯層３２３と、撮像チップ１００側とは反対側に配設された第２芯層３２４を有する。第１芯層３２３は、撮像チップ１００で発生した熱を放熱することを目的として利用される。したがって、第１芯層３２３の熱伝導率は、第２芯層３２４の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。銅、及びアルミニウムの熱伝導率はそれぞれ、３９８Ｗ／ｍ・Ｋ、２３６Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。第１芯層３２３の材料として、上述した芯層の材料のうち特に熱伝導率の高い材料である銅を用いるとよい。
【０１１１】
一方、第２芯層３２４は、電子部品１８０等で発生する熱が撮像チップ１００側へ伝熱されることを抑制する目的として利用される。第２芯層３２４は、撮像チップ１００とは反対側で発生した熱をできるだけ多く蓄えられるよう構成されることが好ましい。したがって、第２芯層３２４の比熱容量は、第１芯層３２３の比熱容量よりも大きいことが好ましい。銅及びアルミニウムの比熱容量はそれぞれ、３８５Ｊ／ｋｇ・Ｋ、９００Ｊ／ｋｇ・Ｋ程度である。第２芯層３２４の材料として、上述した芯層の材料のうち特に比熱容量の大きい材料であるアルミニウムを用いるとよい。なお、第２芯層３２４を第１芯層の体積よりも大きくなるよう形成してもよい。
【０１１２】
第１芯層３２３および第２芯層３２４の間には、第１芯層３２３及び第２芯層３２４よりも熱伝導率の低い断熱層３２５が形成されている。これにより、第１芯層３２３及び第２芯層３２４の一方からの熱が他方に伝熱することを抑制できる。熱伝導率の低い材料として、フッ素系樹脂等を用いることができる。
【０１１３】
第１芯層３２３および第２芯層３２４の材料が互いに異なる場合には、熱膨張または収縮の量が異なる。この場合には、断熱層３２５の材料として熱伝導率に加えて弾性率が低い材料を用いることにより、熱膨張または収縮の量の違いに起因する反りを低減できる。例えば、上述した、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた材料を用いることができる。なお、第１芯層３２３と第２芯層３２４を共通の材料により形成する場合には、第２芯層３２４の体積を第１芯層３２３の体積より大きくすることによって、第２芯層３２４の熱容量を大きくすればよい。以上のように、撮像ユニット４０では、第１芯層３２３と第２芯層３２４の２層構造を採用することにより、撮像チップ１００で発生した熱と電子部品１８０等で発生した熱を分けて処理できる。さらに、電子部品１８０等で発生した熱の影響を撮像チップ１００側に与えないとともに、撮像チップ１００で発生した熱の影響を電子部品１８０側に与えない。
【０１１４】
図１４は、変形例４に係る撮像ユニット５０の模式断面図である。図１４において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。撮像ユニット５０は、芯層１２３が撮像チップ１００を収容する凹部１３８を有する点で、図９に示した撮像ユニット１０の構成と異なる。
【０１１５】
撮像チップ１００は、芯層１２３の凹部１３８に収容される。凹部１３８は、例えばフライス加工により形成される。このように凹部１３８を形成することによって、凹部１３８の底面の平面性も向上させることができる。
【０１１６】
撮像チップ１００が凹部１３８に収容される構成では、撮像チップ１００の側面と凹部１３８の内壁面の間を熱伝導性の高い樹脂材１３９で充填するとよい。これにより、撮像チップ１００の側面からも当該樹脂材１３９を介して芯層１２３に放熱できる。
【０１１７】
また、撮像チップ１００が凹部１３８に収容されることにより、撮像チップ１００とカバーガラス１６０の間隔を拡げることができる。カバーガラス１６０にゴミ、異物等が付着したり、カバーガラス１６０に傷がついたりする場合には、撮像画像にそれらが写りこむ恐れがあるが、撮像チップ１００とカバーガラス１６０の間隔を拡げることによって、写りこみによる影響を低減できる。また、撮像チップ１００が凹部１３８に収容されるので、その分環囲部材１４０の厚さを薄くすることもできる。
【０１１８】
凹部１３８の深さが、撮像チップ１００の厚みより深い場合には、凹部１３８の開口面より撮像チップ１００の受光面が低くなる。このため、撮像チップ１００の周辺部に対して斜め方向から入射する光が届かない場合がある。この場合には、斜め方向から入射する光が撮像チップ１００に届くよう、凹部１３８の内壁を面取りしてテーパー形状にするとよい。なお、芯層１２３が凹部１３８の代わりに、平面加工が施された凸部を有し、撮像チップ１００は当該凸部に配置されてもよい。
【０１１９】
以上の説明では、撮像チップ１００と第１層の配線１２６及び配線２２６は、ボンディングワイヤ１１０により接続される構成を採用したが、撮像チップ１００と第１層の配線１２６及び配線２２６との電気的な接続は、ボンディングワイヤ１１０を用いる構成に限らない。図１５は、変形例５に係る撮像ユニット６０の模式断面図である。図１５において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。撮像ユニット６０は、撮像チップ１００と配線１２６及び配線２２６がバンプ接合される点で、図９に示した撮像ユニット１０の構成と異なる。
【０１２０】
撮像ユニット６０の撮像チップ１００は、裏面照射型の撮像チップであることが好ましい。撮像チップ１００は、撮像領域１０１が形成された側の面と反対側の面に電極部１０３を備える。撮像チップ１００は、画素信号を伝送する配線を備える。電極部１０３は、当該配線とビアを介して電気的に接続される。電極部１０３は、第１層１２１の配線１２６及び配線２２６とバンプ１０４によって接続される。
【０１２１】
以上の説明では、伸延層として、配線層が上下の絶縁層により挟まれた３層構造を採用したが、伸延層は３層構造に限らない。伸延層は、配線層と絶縁層の２層構造であってもよい。図１６は、変形例６に係る撮像ユニット７０の模式断面図である。図１６において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。撮像ユニット７０は、絶縁層１３６aおよび配線層１３５ｄの２層が伸延している点で、図９に示した撮像ユニット１０の構成と異なる。この場合には、配線層１３５ｄの配線１３４における、絶縁層１３６ａに覆われていない側の面の一部を絶縁体２４２でコーティングするとよい。
【０１２２】
図１７は、変形例７に係る撮像ユニット８０の模式断面図である。図１７において、図９と同一の符号を付した要素は、図９において説明した要素と同一の機能及び構成を有する。撮像ユニット８０は、絶縁層１３６ｂおよび配線層１３５ｂの２層が伸延している点で、図９に示した撮像ユニット１０の構成と異なる。この場合には、配線層１３５ｂにおける、絶縁層１３６ｂに覆われていない側の面の一部を絶縁体２４２でコーティングするとよい。
【０１２３】
コア基板１２０の構成のバリエーションについて説明する。コア基板１２０は、伸延部の接続先となる部材の配置位置により様々な構成をとり得る。図１８は、コア基板１２０のバリエーションの一例を示す図である。コア基板１２０の一側面から一体的に伸延している部分を一つの伸延部として数える場合に、当該一側面または他の側面から当該伸延部とは独立して伸延している部分は、他の伸延部として数える。伸延部は、複数形成されてもよい。図１８（ａ）は、コア基板１２０における同一側面に２つの伸延部が形成された場合を示す。この場合には、上側の伸延部３５１が撮像チップ１００からの出力信号を伝送する配線パターンを含み、下側の伸延部３５２が電力を供給するための配線パターンを含むとよい。これにより、出力信号の劣化を低減しつつ、電源の出力インピーダンスを低下させることができる。
【０１２４】
伸延部は、コア基板における２以上の側面に形成されてもよい。伸延部は、例えば対向する側面にそれぞれ形成される。この場合には、それぞれの伸延部は、同一の伸延層により構成されてもよい。伸延層が撮像チップ１００からの出力信号を伝送する配線パターンを含む場合には、当該出力信号を２チャンネルで読み出す２チャンネル読み出しを採用できる。また、それぞれの伸延部は、互いに異なる伸延層により構成されてもよい。図１８（ｂ）は、互いに異なる伸延層により伸延部が形成された場合を示す。ここでは、伸延部３５３は、芯層１２３より上側に形成され、伸延部３５４は、芯層１２３より下側に形成されている。この場合には、伸延部３５３が撮像チップ１００からの出力信号を伝送する配線パターンを含み、伸延部３５４が電力を供給するための配線パターンを含むとよい。これにより、出力信号の劣化を低減しつつ、電源の出力インピーダンスを低下させることができる。また、伸延部は、対向する側面ではなく、隣接する側面に形成されてもよい。伸延部は、全ての側面に形成されていてもよい。伸延部を接地されたシールド層として機能させることもできるし、ヒートシンクとして機能させることもできる。伸延部をヒートシンクとして機能させる場合には、撮像チップ１００に近い位置に形成するとよい。具体的には、芯層１２３と撮像チップ１００の間に形成するとよい。
【０１２５】
伸延部は、側面からｘ軸プラス方向に伸延する構成に限られない。伸延部は、ｙ軸方向において側面の中央部分から伸延するようにしてもよいし、ｙ軸方向において側面の一方の端部に寄せて伸延するようにしてもよい。図１８（ｃ）は、伸延部３５５がコア基板１２０に対して斜め方向に伸延した場合を示す。この構造は、伸延部３５５と接続先の部材との取り付けの容易性の観点から有用である。伸延部３５５は、複数形成されていてもよい。図１８（ｄ）は、伸延部３５６が撓んでいる場合を示す。上述したように、伸延部３５６を構成する絶縁層は、可撓性を有する材料により形成される。したがって、例えば画像処理ＡＳＩＣが撮像ユニットの後方に配置される場合には、図１８（ｄ）に示すように、伸延部３５６が撓むことにより、画像処理ＡＳＩＣに接続できる。伸延部と画像処理ＡＳＩＣの設置面が異なっていても、伸延部が撓むので接続が容易である。
【０１２６】
以上の説明では、伸延部は全体に亘って一様の幅を有していたが、伸延部の幅は変化してもよい。図１８（ｅ）は、伸延部３５７が芯層の１辺の幅と同一幅で芯層の外縁より伸延した後に縮幅された場合を示す。伸延部３５７の付け根部分を幅広に形成することにより、当該付け根部分での応力集中を緩和できる。図１８（ｆ）は、伸延部３５８が途中から２股に分かれる場合を示す。これにより、それぞれの機能に応じて接続先を変更することができる。例えば、２股に分かれた一方が、ＤＣ／ＤＣコンバータの基板に接続され、他方が画像処理ＡＳＩＣに接続される。
【０１２７】
伸延層は、カメラの他の構成部材を回避するように、折り曲げられてもよい。以上の説明では、伸延層を構成する配線層は１層であったが、伸延層を構成する配線層は多層であってもよい。伸延層を構成する配線層が例えば２層の場合には、１層は、出力信号を伝送する配線として使用し、他の１層は、電子部品を搭載するベースとして使用してもよい。また、他の１層には、ダンパー抵抗を実装してもよい。
【０１２８】
以上の説明では、伸延層によって伝送される出力信号は画像処理前の出力信号であったが、コア基板１２０の部品実装面に画像処理ＡＳＩＣが実装されている場合には、伸延層によって伝送される出力信号は画像処理後の出力信号であってもよい。また、伸延部では、上面に配線が露出された領域が形成されていたが、下面にも配線が露出された領域が形成されてもよい。この場合には、接続先のコネクタは配線の両面でコンタクトする。
【０１２９】
撮像ユニットのカバーガラス１６０として水晶ローパスフィルタを用いることもできる。カメラ４００に水晶ローパスフィルタが複数に分けて配置する場合には、そのうちの一つをカバーガラス１６０に代えて配置してもよい。以上の説明では、コア基板１２０の芯層１２３は金属で形成されると説明したが、剛性の高い樹脂等の絶縁材料で形成されてもよい。すなわち、芯層１２３は、樹脂コアでもよい。剛性の高い絶縁材料として例えばＦＲ４を用いることができる。
【０１３０】
以上の説明では、第２層１２２のうち芯層とは反対側の面に電子部品が実装されるとして説明したが、第２層１２２の内部に電子部品が実装されていてもよい。この場合でも、電子部品１８０と撮像チップ１００の間に芯層が配置されているので、電子部品で発生した熱および電磁波を芯層によって遮断できる。
【０１３１】
環囲部材１４０に構造体を取り付けることもできる。この場合には、フレームの一部は、第１層から外側に延伸して形成される。そして、延伸された部分に、構造体に取り付けるための取付部が形成される。この場合には、環囲部材１４０の材料として上記の金属または金属と樹脂がインサート成形された材料を用いるとよい。これにより、環囲部材１４０から構造体に効果的に熱を放熱することができる。さらに、サーマルビア１３０の数を増やすことにより、放熱特性を高めることができる。
【０１３２】
撮像ユニット２０において、撮像チップ１００は、第１層１２１の中央部分に開口が形成されることによって露出された芯層１２３に直接実装されていた。芯層１２３の表面には撮像チップ１００が配置されるので、芯層１２３の表面は精度のよい平面であることが好ましい。このため、芯層１２３に対して研磨等の平面加工を施すとよい。上述のように、芯層１２３が樹脂コアである場合にも平面加工を施すことができる。なお、平面加工は、芯層１２３における、第１層１２１の開口に相当する部分の全体に施されなくても、撮像チップ１００が配置される領域に施されればよい。
【０１３３】
また、芯層１２３として十分な剛性を備えていない低剛性層であっても、当該低剛性層に金属層または剛性の高い樹脂層を形成することによって全体として剛性を高めれば、低剛性層は芯層１２３として機能し得る。コア基板１２０の反りを抑止するという観点から、低剛性層の上下両面に金属層または剛性の高い樹脂層を形成することが好ましい。例えば、低剛性層である樹脂層の上下両面に金属層として銅層を形成することができる。また、低剛性層である薄膜の金属層の上下両面に剛性の高い樹脂層を形成することもできる。
【０１３４】
図１９は、撮像ユニット１０の変形例に係る撮像ユニット１１の模式断面図である。撮像ユニット１１において、図９と同一の符号を付した要素は、図９に関連して説明した要素と同一の機能および構成を有する。
【０１３５】
撮像ユニット１１における環囲部材１４０は、中央部分の開口部の第１辺１４２に沿った第１周縁部１４３と、第１辺１４２に対向する第２辺１４４に沿った第２周縁部１４５を有する。第１周縁部１４３および第２周縁部１４５はそれぞれ、取付部として取付孔１４６を有する。ここでは、取付孔１４６は、第２周縁部１４５の中央部分に１つ形成される。取付孔１４６は、第１周縁部１４３においては中央部分以外の部分に２つ形成されている。取付孔１４６は、他の構造体を取り付けるために利用される。他の構造体は、取付孔１４６を介して環囲部材１４０にビス止めされる。他の構造体としては、後述するように、例えばミラーボックスが挙げられる。
【０１３６】
第１周縁部１４３および第２周縁部１４５はそれぞれ、撮像ユニット１１を構造体に対して位置決めするための位置決め孔を有する。撮像ユニット１１がミラーボックスに取り付けられる場合には、ミラーボックスは撮像ユニット１１側に突出した位置決めピンを有する。位置決め孔は、位置決めピンに対応する位置に形成されている。また、シャッタユニットは撮像ユニット１１とミラーボックスに共締めされる。シャッタユニットも、位置決め孔１４７に挿入された位置決めピンによりミラーボックスに対して精確に位置決めされる。
【０１３７】
環囲部材１４０は、撮像チップ１００を環囲する。環囲部材１４０は、樹脂１４９に金属体１４８がインサートされて構成されている。金属体１４８は、例えば開口部１４１を囲むように環状に形成される。また、詳しくは後述するが、金属体１４８は、第１周縁部１４３および第２周縁部１４５においては立体的に形成される。金属体１４８の材料として、ニッケルと鉄の合金（例えば４２ａｌｌｏｙ、５６ａｌｌｏｙ）、銅、アルミニウムを用いることができる。環囲部材１４０の軽量化を重視する場合には、上記の材料の中で最も軽量なアルミニウムを用いるとよい。一方、環囲部材１４０の放熱特性を重視する場合には、上記の材料の中で最も熱伝導率の高い銅を用いるとよい。
【０１３８】
また、カバーガラス１６０の線膨張係数の値に最も近い線膨張係数の値を持つ５６ａｌｌｏｙを用いれば、カバーガラス１６０と環囲部材１４０の線膨張係数の違いに起因する反りを低減できる。コア基板１２０の芯層１２３、配線パターン１２５、配線パターン１３５の材料として、撮像チップ１００の線膨張係数の値に最も近い線膨張係数の値を持つ４２ａｌｌｏｙを用いる場合には、環囲部材１４０の材料としても４２ａｌｌｏｙを用いるとよい。これにより、撮像ユニット１１の反りを低減できる。
【０１３９】
環囲部材１４０の厚みについて説明する。環囲部材１４０の厚みは、撮像チップ１００の受光面とカバーガラス１６０の間の距離確保の観点、環囲部材１４０の剛性の観点等の種々の観点から適宜調整される。ここで、カバーガラス１６０にゴミ、異物等が付着したり、傷がついたりする場合には、カバーガラス１６０が撮像チップ１００の受光面から離れるにつれて、ゴミ等の映りこみは低減できる。よって、映りこみによる影響の低減という観点では、撮像チップ１００の受光面とカバーガラス１６０の間の距離は離れているほうが好ましい。したがって、環囲部材１４０の厚みは、厚いほうが好ましい。映りこみは、撮像チップ１００のサイズにも影響される。例えば、撮像チップ１００のサイズが小さいほど被写界深度が深いので、撮像チップ１００の受光面とカバーガラス１６０の間の距離を近づけた場合に影響が現れ易い。したがって、環囲部材１４０の厚みは、厚いほうが好ましい。加えて、環囲部材１４０の剛性の観点でも、環囲部材１４０の厚みは、厚いほうが好ましい。
【０１４０】
一方で、撮像チップ１００の受光面とカバーガラス１６０の間の距離は、他の構造体との兼ね合いから、撮像ユニット１１が実装される撮像装置の機種毎に制限される。本実施形態によれば、環囲部材１４０の厚みによって、機種毎に制限される距離に調整することができる。また、厚みを持たせることにより、環囲部材１４０そのものが、他の構造物が直接的に結合される構造体としての機能を担うことができる。
【０１４１】
金属体１４８は、コア基板１２０側に形成された下端部１６１と、カバーガラス１６０側に形成された上端部１６２と、下端部１６１と上端部１６２を繋ぐ連結部１６３とを含む。下端部１６１と上端部１６２は、互いに異なる平面に平行に形成されている。金属体１４８が立体的に形成されることにより、環囲部材１４０の剛性を高めることができる。撮像ユニット１１が他の構造体に取り付けられた場合には、上端部１６２は、他の構造体と接することになる。したがって、上端部１６２の面積を大きくするほど放熱特性を高めることができる。
【０１４２】
下端部１６１の端面、すなわち、環囲部材１４０における撮像チップ１００側の端面は、金属体１４８が露出していない。金属体１４８が樹脂１４９に覆われているので、環囲部材１４０の開口端面で発生し得る反射を低減できる。また、下端部１６１は、配線１２８と直接接している。
【０１４３】
上端部１６２と樹脂１４９が積層されている部分にビス１５０が貫通できるように上端部１６２および樹脂１４９を貫通する取付孔１４６が形成されている。したがって、上端部１６２は、取付孔１４６の内壁面１５４の一部を形成する。このため、撮像ユニット１１が他の構造体とビス止めされた場合には、上端部１６２とビス１５０が接触することになる。詳しくは後述するが、このように伝熱経路を形成すると、金属であるビス１５０を介して構造体側に熱を逃がすことができる。なお、取付孔１４６の内壁面１５４の全体が金属体１４８により形成される構成とすれば、放熱特性をより高めることができる。
【０１４４】
図２０は、撮像ユニット１１に係るカメラ４００の変形例の模式的断面図である。ピント板６５２、ペンタプリズム６５４、メインミラー６７２、サブミラー６７４は、構造体としてのミラーボックス６７０に支持される。このようにミラーボックス６７０は、種々の構造体が取り付けられる、カメラ４００において中心となる構造体である。このため、ミラーボックス６７０は、金属等の剛性の高い材料により形成される。また、ミラーボックス６７０には、撮像ユニット１１の熱が放熱されるので、比熱容量の大きい材料により形成されるのが好ましい。
【０１４５】
上述したように、ミラーボックス６７０は、取付孔１４６を介して撮像ユニット１１に取り付けられる。ミラーボックス６７０に撮像ユニット１１が直接取り付けられるので、ミラーボックス６７０と撮像チップ１００の相対的な位置関係の誤差を低減できる。ミラーボックス６７０は、基準となる構造体であるので、光軸に対して厳密に位置合わせできる。
【０１４６】
なお、環囲部材１４０は金属と樹脂がインサート成形された材料を用いるとしたが、環囲部材１４０の材料は、これに限らない。例えば、環囲部材１４０は、金属単体により形成されてよい。この場合には、金属と樹脂がインサート成形された材料を用いる場合に比べて、さらに放熱特性を高めることができる。また、環囲部材１４０は、構造体への取り付けに要求される剛性を満たす樹脂単体により形成されてもよい。この場合には、撮像チップ１００とカバーガラス１６０の間の距離を保ちつつ、環囲部材１４０を軽量化できる。
【０１４７】
このように、環囲部材１４０は、コア基板１２０およびカバーガラス１６０から外側に延伸した延伸部分に取付孔１４６を有する。なお、環囲部材１４０は一様の厚みを有してよいが、構造体への取り付けに要求される剛性等を満たすのであれば、環囲部材１４０は一様の厚みに限らない。例えば、取付孔１４６を有する延伸部分における環囲部材１４０の厚みが、コア基板１２０とカバーガラス１６０に挟まれた本体部分の厚みより薄くてよい。これにより、撮像チップ１００とカバーガラス１６０の間の距離を保ちつつ、環囲部材１４０を軽量化できる。延伸部分は、フライス加工により形成することができる。一方、環囲部材１４０の材料として金属が用いられていれば、延伸部分の厚みを、本体部分の厚みより厚くすることによって、環囲部材１４０の放熱特性を高めることもできる。延伸部分の厚みを厚くすることにより、環囲部材１４０の剛性も高めることができる。
【０１４８】
なお、第２実施形態における撮像ユニット２０、撮像ユニット３０、撮像ユニット４０、撮像ユニット５０、撮像ユニット６０の各撮像ユニット６０の環囲部材１４０に、撮像ユニット１１の環囲部材１４０について上述した取付部に係る構成を適用してもよい。また、撮像ユニット１１においては、環囲部材１４０は、他の構造体を取り付けるための取付部を有している。第１実施形態における撮像ユニットにおいては、実装基板が、他の構造体を取り付けるための取付部を有している。他の構造体に取り付けるための取付部は、環囲部材および実装基板の双方が有してよい。
【０１４９】
第２実施形態におけるコア基板の変形例として、コア基板は、例えば芯層１２３および第１層１２１のみを多層構造として含んでよい。このように、多層構造として少なくとも１層の配線層と少なくとも１層の芯層とを含む実装基板が、伸延部１５１を有してよい。
【０１５０】
第２実施形態における撮像ユニットの他の変形例として、実装基板はコア基板ではなく、芯層１２３、第１芯層３２３および第２芯層３２４を含まない多層基板であってよい。例えば、芯層を含まない多層構造の実装基板が、多層構造のうちの一部の層を含む伸延部１５１を有してよい。
【０１５１】
また、第１実施形態における撮像ユニットの構成と、第２実施形態における撮像ユニットの構成とを、任意の組み合わせで組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態における第１層１２１の弾性率は、第２実施形態における第２層１２２の弾性率と異なってよい。
【０１５２】
＜第３実施形態＞
第２実施形態で上述したように、撮像ユニットの部品実装面にはコネクタだけでなくバイパスコンデンサが配置されている。そのため、バイパスコンデンサを部品実装面に実装する場合は、バイパスコンデンサの実装面積を確保する必要がある。第３実施形態の撮像ユニットは、バイパスコンデンサの数を減らすことで電子部品の実装面積を確保しつつ、電源も安定させることが可能となる。
【０１５３】
図２１は、第３実施形態の撮像ユニット９０におけるボンディングパッドの配置位置を模式的に説明した図である。コア基板１１２は、ＧＮＤ層１１４及び電源層１１５等を含む多層基板である。撮像チップ１００は、コア基板１１２の中央部分に配置されている。ボンディングパッド領域１１１は、チップ実装面において撮像チップ１００が実装された領域の周辺領域である。ここでは、ボンディングパッド領域１１１は、図２１の紙面において、撮像チップ１００の下側に３つの領域が、撮像チップ１００の上側に３つの領域が設けられている。ボンディングパッド領域１１１は、チップ実装面に６つ設けられている。ボンディングパッド領域１１１のそれぞれには、後述するＧＮＤパッド１１６及び電源パッド１１７等のボンディングパッドが複数設けられている。
【０１５４】
図２２は、撮像ユニット９０の斜視図である。ボンディングパッド領域１１１には、撮像チップ１００に接地電圧を供給するためのＧＮＤパッド１１６と撮像チップ１００に電源電圧を供給するための電源パッド１１７とが交互に配置されている。ＧＮＤパッド１１６と電源パッド１１７とは間隔をあけて配置されている。なお、信号線の図示は省略している。ＧＮＤパッド１１６および電源パッド１１７のそれぞれは、ＧＮＤパッド１１６及び電源パッド１１７のそれぞれに対応する撮像チップ１００側のパッドとボンディングワイヤ１１０により接続されている。チップ実装面には、２つのＧＮＤパッド１１６間を連結した組が複数設けられているとともに２つの電源パッド１１７間を連結した組が複数設けられている。２つのＧＮＤパッド１１６間を連結する連結部１１８は、ビア２５２を介してコア基板１１２のＧＮＤ層１１４に接続される。ＧＮＤ層１１４は、ビア２５４を介してバイパスコンデンサ２５１の第１端子２５６に接続される。２つの電源パッド間を連結する連結部１１９は、ビア２５３を介してコア基板１１２の電源層１１５に接続される。電源層１１５は、ビア２５５を介してバイパスコンデンサ２５１の第２端子２５７に接続される。
【０１５５】
１つのバイパスコンデンサ２５１に対して１つのＧＮＤパッド１１６及び１つの電源パッド１１７が設けられた場合は、バイパスコンデンサ２５１の第１端子２５６とＧＮＤパッド１１６とを接続し、バイパスコンデンサ２５１の第２端子２５７と電源パッド１１７とを接続するので、コア基板１１２内に形成される配線数は多くなる。そのため、コア基板１１２内の配線レイアウトは制限される。第３実施形態の撮像ユニット９０では、チップ実装面において、２つのＧＮＤパッド１１６間を連結部１１８により連結するとともに２つの電源パッド１１７間を連結部１１９により連結している。１つのバイパスコンデンサ２５１に対して、２つのＧＮＤパッド１１６が、連結部１１８、ビア２５２、ＧＮＤ層１１４及びビア２５４を介してバイパスコンデンサ２５１の第１端子２５６に接続され、２つの電源パッド１１７が、連結部１１９、ビア２５３、電源層１１５及びビア２５５を介してバイパスコンデンサ２５１の第２端子２５７に接続される。そのため、コア基板１１２内の配線レイアウトは自由度が高まる。２つＧＮＤパッド１１６に接続された２本のボンディングワイヤ１１０は、並列に接続されることとなる。２つ電源パッド１１７に接続された２本のボンディングワイヤ１１０は、並列に接続されることとなる。そのため、配線が短くなり、配線のインダクタンスを小さくすることができる。この場合、２本のボンディングワイヤ１１０全体のインダクタンスは、１本のボンディングワイヤ１１０のインダクタンスと略同一となる。
【０１５６】
図２３は、比較例として、１つのＧＮＤパッド及び１つの電源パッドの組毎に１つのバイパスコンデンサが設けられた撮像ユニットの等価回路を示した図である。抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、撮像チップ１００内部の抵抗である。具体的には、抵抗Ｒ１は、端子（パッド）の接触抵抗と撮像チップ１００内部の配線抵抗である。抵抗Ｒ２は、撮像チップ１００内部の動作状態に応じて変化する。つまり、撮像チップ１００内部へ引き込まれる電流が内部動作に伴って変化することを意味する。インダクタンスＬ１は、ボンディングワイヤ１１０のインダクタンスである。インダクタンスＬ２は、もう一方の配線に起因するインダクタンスである。インダクタンスＬ３は、配線の引き回しの距離に応じたインダクタンスである。インダクタンスＬ４は、電源線のインダクタンスである。電源Ｖ１は、電源であり、容量Ｃ１は、バイパスコンデンサの容量である。
【０１５７】
図２４は、第３実施形態の撮像ユニットの等価回路を示した図である。インダクタンスＬ５は、インダクタンスＬ１に対して並列に接続されている。他の構成については、図２３と同一である。
【０１５８】
図２５は、周波数特性を説明するための図である。図２５（ａ）は、比較例の構成における周波数特性のシミュレーション結果を示す。縦軸は、ゲインを示し、横軸は周波数ｆを示す。シミュレーション条件は、Ｒ１を５Ω、Ｒ２を１０Ω、Ｌ１を１０ｎＨ、Ｌ２を１０ｎＨ、Ｌ３を１０ｎＨ、Ｌ４を１００μＨ、Ｃ１を１μＦ、Ｖ１を３Ｖとする。この場合、図２５（ａ）に示すように、バイパスコンデンサは、３ＭＨｚ程度までの周波数に対して電源を安定化できる。
【０１５９】
図２５（ｂ）は、第３実施形態の撮像ユニットにおける周波数特性のシミュレーション結果を示す。縦軸は、ゲインを示し、横軸は周波数ｆを示す。シミュレーション条件は、Ｒ１を５Ω、Ｒ２を１０Ω、Ｌ１を１０ｎＨ、Ｌ２を０Ｈ、Ｌ３を５ｎＨ、Ｌ４を１００μＨ、Ｌ５を１００μＨ、Ｃ１を１μＦ、Ｖ１を３Ｖとする。インダクタンスＬ１に関して、比較例では１０ｎＨに設定したのに対し、第３実施形態の撮像ユニットでは０Ｈに設定した。これは、配線を共有することにより、もう一方の配線に起因するインダクタンスは生じないからである。インダクタンスＬ２に関して、比較例では１０ｎＨに設定したのに対し、第３実施形態の撮像ユニットでは５Ｈに設定した。これは、上述のように、チップ実装面で電源パッド同士、ＧＮＤパッド同士を連結することにより、配線を引き回す距離が短縮されるからである。他のパラメータの値は、比較例と同様である。図２５（ｂ）に示すように、バイパスコンデンサは、５ＭＨｚ程度までの周波数に対して電源を安定化できる。以上のように、シミュレーション結果から第３実施形態の撮像ユニットにより周波数特性が向上していることが確認できる。
【０１６０】
第３実施形態ではコア基板１１２を用いて説明したが、コア基板１１２に代えて第２実施形態で示した各種のコア基板１２０を用いてもよい。コア基板１２０を用いる場合には、コア基板１２０の芯層をＧＮＤ層として利用してもよい。また、芯層より下側の配線層を電源層として利用してもよい。また、チップ実装面において２つの電源パッド間を連結するとともに２つのＧＮＤパッド間を連結したが、チップ実装面ではなく、芯層より上側の層、たとえばチップ実装面を形成する層の一つ下側の層、で複数の電源パッド間を連結するとともに複数のＧＮＤパッド間を連結してもよい。また、３つ以上の電源パッド間を連結してもよい。３つ以上のＧＮＤパッド間を連結してもよい。ただし、連結するパッド数が増えるにつれて、バイパスコンデンサの周波数特性は低下する。したがって、全ての電源パッド間、全てのＧＮＤパッド間を連結しないことが好ましい。なお、連結されるパッド数は、バイパスコンデンサの周波数特性を考慮の上、適宜設定することが好ましい。複数の電源パッド間を連結することなく、複数のＧＮＤパッド間を連結するようにしてもよい。複数のＧＮＤパッド間を連結することなく、複数の電源パッド間を連結するようにしてもよい。
【０１６１】
第１実施形態におけるカバーガラス１６０および第２実施形態におけるカバーガラス１６０は、互いに対応する要素である。第１実施形態における環囲部材１４０および第２実施形態における環囲部材１４０は、互いに対応する要素である。環囲部材は、撮像チップを環囲するフレームであってよい。フレームは、支持構造体であってよい。フレームは、少なくとも光学素子を支持する構造体であってよい。
【０１６２】
第１実施形態におけるコア基板１２０、第２実施形態におけるコア基板１２０および第３実施形態におけるコア基板１１２は、撮像チップ１００が実装される実装基板の一例であり、互いに対応する要素である。第１実施形態におけるコア基板１２０、第２実施形態におけるコア基板１２０および第３実施形態におけるコア基板１１２は、他の２つの層に接して挟まれた中間層である。
【０１６３】
第１実施形態における絶縁層１２４および絶縁層１３６ならびに第２実施形態における絶縁層１２４および絶縁層１３６は、互いに対応する要素である。第１実施形態における配線パターン１３５、第２実施形態における配線層１３５は、互いに対応する要素である。
【０１６４】
第１実施形態から第３実施形態において説明した各要素の構成は、任意の組み合わせで組み合わせて撮像ユニットまたは撮像装置等に適用できる。例えば、第１実施形態から第３実施形態において説明した各要素の構成は、任意の組み合わせで対応する要素に適用できる。
【０１６５】
図２６は、第４実施形態の撮像ユニット１４の構成を示す図である。撮像ユニット１４は、撮像チップ６１００と、実装基板６１２０と、撮像チップ６１００を環囲する環囲部材６１４０と、光学素子６１６０とを含んで構成される。実装基板６１２０は、絶縁層６１３６ａと、絶縁層６１３６ｂと、絶縁層６１３６ｃと、絶縁層６１３６ｄと、絶縁層６１３６ｅと、第１金属層６１３５と、第２金属層６１２３と、第３金属層６１９０ａ、第４金属層６１９０ｂとを有する。
【０１６６】
撮像ユニット１４においてカバーガラス６１６０は、第１実施形態におけるカバーガラス１６０および第２実施形態におけるカバーガラス１６０に対応する。
【０１６７】
環囲部材６１４０は、第１実施形態における環囲部材１４０および第２実施形態における環囲部材１４０に対応する。
【０１６８】
実装基板６１２０は、第１実施形態におけるコア基板１２０、第２実施形態におけるコア基板１２０および第３実施形態におけるコア基板１１２に対応する。
【０１６９】
絶縁層６１３６ａ、絶縁層６１３６ｂ、絶縁層６１３６ｃ、絶縁層６１３６ｄ及び絶縁層６１３６ｅは、例えば樹脂層である。絶縁層６１３６ａ、絶縁層６１３６ｂ、絶縁層６１３６ｃ、絶縁層６１３６ｄ及び絶縁層６１３６ｅは、第１実施形態における絶縁層１２４および絶縁層１３６ならびに第２実施形態における絶縁層１２４および絶縁層１３６等に対応する。
【０１７０】
第１金属層６１３５は、例えば配線層である。第１金属層６１３５は、第１実施形態における配線パターン１３５、第２実施形態における配線層１３５等に対応する。
【０１７１】
第２金属層６１２３は、中間層の一例である。第２金属層６１２３は、芯層の一例である。第２金属層６１２３は、第１実施形態における芯層１２３、芯層１８１、第１芯層３２３および第２芯層３２４ならびに第２実施形態における芯層１２３、第１芯層３２３および第２芯層３２４等に対応する。
【０１７２】
よって、撮像ユニット１４が有する撮像チップ６１００、環囲部材６１４０、光学素子６１６０、絶縁層６１３６ａ、絶縁層６１３６ｂ、絶縁層６１３６ｃ、絶縁層６１３６ｄ、絶縁層６１３６ｅ、第１金属層６１３５および第２金属層６１２３には、第１実施形態から第３実施形態における対応する要素が有する任意の構成と同様の構成を適用できるので、説明を省略する。
【０１７３】
実装基板６１２０において、光軸に沿って、撮像チップ６１００、絶縁層６１３６ａ、第３金属層６１９０ａ、絶縁層６１３６ｂ、第１金属層６１３５、絶縁層６１３６ｃ、第２金属層６１２３、絶縁層６１３６ｄ、第４金属層６１９０ｂ、絶縁層６１３６ｅの順で配される。撮像チップ６１００は、絶縁層６１３６ａ上に実装される。
【０１７４】
第３金属層６１９０ａは、絶縁層６１３６ａにおいて撮像チップ６１００が実装された面と反対側の面に位置する。第３金属層６１９０ａは、絶縁層６１３６ａおよび絶縁層６１３６ａに接して挟まれている。第１金属層６１３５は、絶縁層６１３６ｂおよび絶縁層６１３６ｃに接して挟まれている。第２金属層６１２３は、絶縁層６１３６ｃおよび絶縁層６１３６ｄに接して挟まれている。第３金属層６１９０ｂは、絶縁層６１３６ｄおよび絶縁層６１３６ｅに接して挟まれている。
【０１７５】
第３金属層６１９０ａの材料としては、銅、ニッケル合金、鉄、アルミニウム等が挙げられる。第３金属層６１９０ａは、一例として厚銅層である。第３金属層６１９０ａは、実質的に金属性の平板であってよい。第３金属層６１９０ａは、接地として使用されてよい。第３金属層６１９０ａは、配線として使用されてもよい。第４金属層６１９０ｂの材料としては、銅、ニッケル合金、鉄、アルミニウム等が挙げられる。第４金属層６１９０ｂは、一例として厚銅層である。第４金属層６１９０ｂは、実質的に金属性の平板であってよい。第４金属層６１９０ｂは、接地として使用されてよい。第４金属層６１９０ｂは、配線として使用されてもよい。
【０１７６】
実装基板６１２０においては、第３金属層６１９０ａ及び第４金属層６１９０ｂが設けるようにしたが、第３金属層６１９０ａ及び第４金属層６１９０ｂのいずれかの金属層だけを設けるようにしてもよい。第３金属層６１９０ａだけを設ける場合、第３金属層６１９０ａは、第２金属層６１２３より撮像チップ６１００側に設けるようにしてもよい。第３金属層６１９０ａは、第２金属層６１２３より撮像チップ６１００側であり、かつ、第１金属層６１３５より撮像チップ６１００側に設けるようにしてもよい。第３金属層６１９０ａは、実装基板６１２０に設けられる金属層のうち最も撮像チップ６１００側に設けるようにしてもよい。第３金属層６１９０ａを撮像チップ６１００のより近傍に設けることで、実装基板６１２０は、撮像チップ６１００を実装する実装面の平面性を向上することができる。さらに、実装基板６１２０に実装される撮像チップ６１００の平坦性を確保することができる。
【０１７７】
実装基板６１２０においては、第３金属層６１９０ａ及び第４金属層６１９０ｂに加えて、第３金属層６１９０ａ及び第４金属層６１９０ｂと同様の剛性を有する金属層を１つ以上設けるようにしてもよい。これにより、実装基板６１２０は、撮像チップ６１００を実装する実装面の平面性を向上することができる。さらに、実装基板６１２０に実装される撮像チップ６１００の平坦性を確保することができる。
【０１７８】
実装基板６１２０においては、第３金属層６１９０ａ及び第４金属層６１９０ｂに加えて、第３金属層６１９０ａ及び第４金属層６１９０ｂと同様の厚みを有する金属層を１つ以上設けるようにしてもよい。これにより、実装基板６１２０は、撮像チップ６１００を実装する実装面の平面性を向上することができる。さらに、実装基板６１２０に実装される撮像チップ６１００の平坦性を確保することができる。
【０１７９】
第２金属層６１２３は、第３金属層６１９０ａより剛性が高い。第２金属層６１２３は、第４金属層６１９０ｂより剛性が高い。第２金属層６１２３は、実装基板６１２０に含まれる層のいずれよりも剛性が高い。第２金属層６１２３は、接地として使用されてよい。第２金属層６１２３は、配線として使用されてよい。
【０１８０】
絶縁層６１３６の厚みは、３０μｍ〜４０μｍ程度である。第１金属層６１３５の厚みは、３０μｍ〜４０μｍ程度である。第３金属層６１９０ａの厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度である。第４金属層６１９０ｂの厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度である。第２金属層６１２３の厚みは、１００μｍ〜４００μｍ程度である。例えば、第２金属層６１２３が金属で形成される場合、第２金属層６１２３の厚みは１００μｍ〜４００μｍ程度である。第２金属層６１２３の厚みは、第３金属層６１９０ａより厚い。第２金属層６１２３の厚みは、第４金属層６１９０ｂより厚い。第２金属層６１２３の厚みは、実装基板６１２０に含まれる層のうち厚みが最も厚い。
【０１８１】
第２金属層６１２３は、第３金属層６１９０ａの厚みの少なくとも２倍の厚みを有する。第２金属層６１２３は、第３金属層６１９０ａの厚みの１０倍以上であってよい。第３金属層６１９０ａの厚みは、第１金属層６１３５の厚みより厚くてよい。第３金属層６１９０ａの厚みは、絶縁層６１３６ａ、絶縁層６１３６ｂ、絶縁層６１３６ｃ、絶縁層６１３６ｄ及び絶縁層６１３６ｅいずれの厚みより厚くてよい。第４金属層６１９０ｂの厚みは、第１金属層６１３５の厚みより厚くてよい。第４金属層６１９０ｂの厚みは、絶縁層６１３６ａ、絶縁層６１３６ｂ、絶縁層６１３６ｃ、絶縁層６１３６ｄ及び絶縁層６１３６ｅいずれの厚みより厚くてよい。実装基板６１２０の厚みは、０．８ｍｍ〜３ｍｍ程度であってよい。実装基板６１２０の厚みは、第２金属層６１２３の厚みの倍以上であってよい。実装基板６１２０の厚みは、第２金属層６１２３の厚みの３倍以下であってよい。
【０１８２】
実装基板６１２０においては、第１金属層６１３５に加えて、第１金属層６１３５と同様の剛性を有する金属層を１つ以上設けるようにしてもよい。この場合、当該金属層は、第２金属層６１２３に対して撮像チップ６１００側に設けるようにしてもよいし、第２金属層６１２３に対して撮像チップ６１００の反対側に設けるようにしてもよい。実装基板６１２０においては、第１金属層６１３５を設けなくてもよい。この場合、第１金属層６１３５と同様の剛性を有する金属層を１つ以上、第２金属層６１２３に対して撮像チップ６１００の反対側に設けるようにしてもよい。
【０１８３】
なお、第２金属層６１２３に代えて中間層を樹脂で形成してもよい。第２金属層６１２３に代えて中間層を樹脂で形成した場合、中間層の厚みは２００μｍ〜４００μｍ程度である。第２金属層６１２３に代えて中間層を樹脂で形成した場合、実装基板６１２０において、中間層は、複数の金属層に接して挟まれるようにしてもよいし、複数の樹脂層に接して挟まれるようにしてもよいし、金属層及び樹脂層に接して挟まれるようにしてもよい。
【０１８４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１８５】
１０  撮像ユニット、１１  撮像ユニット、１４  撮像ユニット、２０  撮像ユニット、３０  撮像ユニット、４０  撮像ユニット、５０  撮像ユニット、６０  撮像ユニット、７０  撮像ユニット、８０  撮像ユニット、９０  撮像ユニット、１００  撮像チップ、１０１  撮像領域、１０２  回路領域、１０３  電極部、１０４  バンプ、１１０  ボンディングワイヤ、１１３  取付部、１２０  コア基板、１２１  第１層、１２２  第２層、１２３  芯層、１２４  絶縁層、１２５  配線パターン、１２６  配線、１２７  配線、１２８  配線、１２９  サーマルビア、１３０  サーマルビア、１３１  ビア、１３２  絶縁体、１３３  配線、１３４  配線、１３５  配線パターン、１３６  絶縁層、１３７  ビア、１３８  凹部、１３９  樹脂材、１４０  環囲部材、１５０  ビス、１６０  カバーガラス、１６１  下端部、１６２  上端部、１６３  連結部、１７０  ソルダーレジスト、１８０  電子部品、１８１  芯層、２１０  ビス、２１１  位置決めピン、２２１  第１層、３１０  マスクゴム、３２０  光学ローパスフィルタ、３２３  第１芯層、３２４  第２芯層、３２５  断熱層、３３０  押さえ板、３３１  取付部、３４０  シャッタユニット、３４１  取付部、４００  カメラ、４１０  光軸、４２０  コア基板、４２１  第１層、４２２  第２層、４２３  芯層、５００  レンズユニット、５５０  レンズマウント、６００  カメラボディ、６２０  ボディ基板、６２２  ＣＰＵ、６２４  画像処理ＡＳＩＣ、６３４  背面表示部、６５０  ファインダ、６５２  ピント板、６５４  ペンタプリズム、６５６  ファインダ光学系、６６０  ボディマウント、６７０  ミラーボックス、６７２  メインミラー、６７４  サブミラー、６８０  合焦光学系、６８２  焦点検出センサ、１１２  コア基板、１１４  ＧＮＤ層、１１５  電源層、１１６  ＧＮＤパッド、１１７  電源パッド、１１８  連結部、１１９  連結部、１２１  第１層、１２２  第２層、１２３  芯層、１２５  配線層、１２６  配線、１２７  配線、１２８  配線、１２９  サーマルビア、１３０  サーマルビア、１３１  ビア、１３２  絶縁体、１３３  配線、１３４  配線、１３５  配線層、１３７  ビア、１３８  凹部、１３９  樹脂材、１４１  開口部、１５１  伸延部、１５２  配線、１５３  配線、１７０  ソルダーレジスト、２２６  配線、２３１  ビア、２３２  絶縁体、２３３  ビア、２３４  絶縁体、２３７  配線、２３８  ビア、２３９  絶縁体、２４２  絶縁体、２５１  バイパスコンデンサ、２５２  ビア、２５３  ビア、２５４  ビア、２５５  ビア、２５６  第１端子、２５７  第２端子、３２３  第１芯層、３２４  第２芯層、３２５  断熱層、３５１  伸延部、３５２  伸延部、３５３  伸延部、３５４  伸延部、３５５  伸延部、３５６  伸延部、３５７  伸延部、３５８  伸延部、６１００  撮像チップ、６１２０  実装基板、６１４０  環囲部材、６１６０  カバーガラス、６１２０  実装基板、６１３６  絶縁層、６１３５  第１金属層、６１２３  第２金属層、６１６０  カバーガラス、６１９０  第３金属層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図４】
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【国際調査報告】
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