(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部分を第１の貫通孔とし、下面に外部回路接続用電極を有する枠状の第１配線基板と、
該第１配線基板の下面に前記第１の貫通孔の開口を覆うように設けられた、外縁が前記第１配線基板の外縁と前記第１配線基板の内縁との間に位置し、上面の前記第１配線基板で囲まれる領域に電子素子実装部を有する板状の金属板と、
前記第１配線基板の下面のうち前記金属板の周囲領域の幅が大きい箇所に設けられて、前記外部回路接続用電極に電気的に接続された第２配線基板と
を有しており、前記金属板と前記第２配線基板との間には隙間が設けられており、前記第２配線基板の厚みが前記金属板の厚みより大きい電子素子実装用基板。
【請求項２】
内側部分を第１の貫通孔とし、下面に外部回路接続用電極を有する枠状の第１配線基板と、
該第１配線基板の下面に前記第１の貫通孔の開口を覆うように設けられた、外縁が前記第１配線基板の外縁と前記第１配線基板の内縁との間に位置し、上面の前記第１配線基板で囲まれる領域に電子素子実装部を有する板状の金属板と、
前記第１配線基板の下面のうち前記金属板の周囲領域の幅が大きい箇所に設けられて、前記外部回路接続用電極に電気的に接続された第２配線基板と
を有しており、前記金属板と前記第２配線基板との間には隙間が設けられており、前記隙間には接合材が位置している電子素子実装用基板。
【請求項３】
前記第２配線基板の上下方向の厚みは、前記金属板の上下方向の厚みと等しいことを特徴とする請求項２に記載の電子素子実装用基板。
【請求項４】
前記第２配線基板は、内側部分を前記第１配線基板の前記第１の貫通孔よりも大きい第２の貫通孔とする枠状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の電子素子実装用基板。
【請求項５】
前記第１配線基板は、内側部分を第３の貫通孔とする第１の枠体と、該第１の枠体の上面に設けられた、内側部分を前記第３の貫通孔よりも大きい第４の貫通孔とする第２の枠体とから成り、前記隙間が上面透視において前記第２の枠体に重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子素子実装用基板。
【請求項６】
前記第１配線基板は上面に電子素子接続用パッドを有しており、該電子素子接続用パッ
ドが上面透視において前記隙間に重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電子素子実装用基板。
【請求項７】
前記隙間には接合材が位置しており、前記第１配線基板と前記第２配線基板とは外部回路接続部材を介して接続され、前記第１配線基板と前記金属板とは前記接合材を介して接続されており、前記第２配線基板と前記外部回路接続部材との上下方向の厚みの合計は、前記金属板と前記接合材との上下方向の厚みの合計と等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子素子実装用基板と、
前記金属板の前記電子素子実装部に実装された電子素子とを有する電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子等の電子部品が搭載される電子素子実装用基板および電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子素子を電子素子実装用基板に実装した電子装置が知られている。このような電子装置に用いられる電子素子実装用基板として、第１配線基板と、第１配線基板の下面に接合された金属板と、第１配線基板の上面に設けられた電子素子接続用パッドとを有するものがある。電子装置は、電子素子実装用基板に電子素子が実装され、電子素子実装用基板の上面に蓋体等が設けられて成る。このような電子装置は、金属板の上面と第１配線基板の内側面とで形成された凹部に電子素子が実装され、第１配線基板の上面等の表面に設けられた外部回路接続用電極に外部回路等が電気的に接続される（特開２００６−３０３４００号公報参照）。【０００３】
一般的に、絶縁層から成る第１配線基板と金属板とでは熱膨張率に差があり、金属板が第１配線基板に比較して熱膨張率が大きい。そのため、電子素子実装用基板を構成する第１配線基板の下面に金属板を設け、また金属板の上面に電子素子を実装すると、電子素子の作動時に発生した熱によって第１配線基板と金属板との間に熱応力が生じる。この熱応力が、第１配線基板と金属板とを接着している接着部材に集中して、クラックまたは剥がれが発生するおそれがあった。そのため、金属板と第１配線基板との接合面積を小さくすることが考えられていた。よって、上面透視において、金属板の周縁部が、第１配線基板の周縁部の内側に位置する電子素子実装用基板が知られていた。【０００４】
一般的に、第１配線基板の上面にレンズ筐体等の部品、蓋体もしくは電子部品等を実装する工程、または第１配線基板の上面にワイヤボンディングを行う工程において、第１配線基板の上面から下面の方向に向かって力が加わる。しかしながら、上述した構成の電子素子実装用基板であると、第１配線基板と金属板とが重ならない領域においては、支持する物が無く、金属板の厚み分だけの空間がある。そのため、第１配線基板の上面から下面に方向に向かって力が加わることで、金属板の周縁部を起点とした曲げ応力が第１配線基板に発生し、第１配線基板にクラックまたは割れ等の発生が懸念されていた。また、第１配線基板には薄型化の要求がある。この薄型化によって、第１配線基板にクラックまたは割れ等の発生がより懸念されていた。【０００５】
本発明の目的は、上面透視において、金属板の周縁部と重なる第１配線基板にクラックまたは割れが発生することを抑制することができるとともに、第２配線基板を接続しても全体の薄型化が可能となる電子素子実装用基板と、この電子素子実装用基板を用いた電子装置とを提供することにある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の1つの態様に係る電子素子実装用基板は、内側部分を第１の貫通孔とし、下面
に外部回路接続用電極を有する枠状の第１配線基板を有している。また、該第１配線基板の下面に前記第１の貫通孔の開口を覆うように設けられた、外縁が前記第１配線基板の外縁と前記第１配線基板の内縁との間に位置し、上面の前記第１配線基板で囲まれる領域に電子素子実装部を有する板状の金属板を有している。さらに、前記第１配線基板の下面のうち前記金属板の周囲領域の幅が大きい箇所に設けられて、前記外部回路接続用電極に電気的に接続された第２配線基板を有しており、前記金属板と前記第２配線基板との間には隙間が設けられており、前記第２配線基板の厚みが前記金属板の厚みより大きい。
本発明の１つの態様に係る電子素子実装用基板は、内側部分を第１の貫通孔とし、下面に外部回路接続用電極を有する枠状の第１配線基板を有している。また、該第１配線基板の下面に前記第１の貫通孔の開口を覆うように設けられた、外縁が前記第１配線基板の外縁と前記第１配線基板の内縁との間に位置し、上面の前記第１配線基板で囲まれる領域に電子素子実装部を有する板状の金属板を有している。さらに、前記第１配線基板の下面のうち前記金属板の周囲領域の幅が大きい箇所に設けられて、前記外部回路接続用電極に電気的に接続された第２配線基板を有しており、前記金属板と前記第２配線基板との間には隙間が設けられており、前記隙間には接合材が位置している。
【０００７】
本発明の1つの態様に係る電子装置は、上記の電子素子実装用基板と、前記金属板の前記電子素子搭載部に搭載された電子素子とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の他の態様に係る電子素子実装用基板、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。
【図３】（ａ）は図１に示した第１の実施形態にかかる電子素子実装用基板の下面図であり、（ｂ）は図２に示した第１の実施形態の他の態様にかかる電子素子実装用基板の下面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置を有する電子モジュールの外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の下面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第５の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、電子素子実装用基板に電子素子が実装され、電子素子実装用基板の上面に蓋体が接合された構成を電子装置とする。電子素子実装用基板および電子装置は、いずれの方向が上方もしくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面もしくは下面の語を用いるものとする。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態における電子装置２１、および電子素子実装用基板１について説明する。本実施形態における電子装置２１は、電子素子実装用基板１と電子素子１０とを備えている。
【００１１】
図１〜図３に示す例において、電子素子実装用基板１は、内側部分を第１の貫通孔２ａとし、下面に外部回路接続用電極９を有する枠状の第１配線基板２と、第１配線基板２の下面に第１の貫通孔２ａの開口を覆うように設けられた、外縁が第１配線基板２の外縁と第１配線基板２の内縁との間に位置し、上面の第１配線基板２で囲まれる領域に電子素子実装部１１を有する枠状の金属板４と、第1配線基板２の下面のうち金属板４の周囲領域５に設けられて、外部回路接続用電極９に電気的に接続された第２配線基板６とを備えている。
【００１２】
図１〜図３に示す例において、第１配線基板２は、第１の貫通孔２ａを有しており、下面に外部回路接続用電極９を有している。また、図１、図２に示す例のように、第１配線基板２の上面に、電子素子接続用パッド３が設けられている。また、第１配線基板２の下面には外部回路接続用電極９が設けられている。
【００１３】
第１配線基板２は、絶縁基板に後述する配線導体が形成されて成る。この絶縁基板の材料は例えば、電気絶縁性セラミックスまたは樹脂等が使用される。
【００１４】
第１配線基板２の絶縁基板の材料として使用される電気絶縁性セラミックスとしては例えば、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体またはガラスセラミックス焼結体等が挙げられる。
【００１５】
第１配線基板２の絶縁基板の材料として使用される樹脂としては例えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂またはフッ素系樹脂等が挙げられる。フッ素系樹脂としては例えば、ポリエステル樹脂または四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。
【００１６】
図１、図２に示す例のように、第１配線基板２は、それぞれ、前述した材料から成る絶縁層を複数上下に積層して形成されている。
【００１７】
第１配線基板２は、図１、図２に示す例のように２層の絶縁層から形成されていてもよいし、単層または３層以上の絶縁層から形成されていてもよい。図１、図２に示す例では、第１配線基板２は２層の絶縁層から形成されている。
【００１８】
第１配線基板２の内部には、各絶縁層間を導通させる貫通導体と内部配線とから成る配線導体が設けられていてもよいし、第１配線基板２は、表面に露出した配線導体を有していてもよい。また、その配線導体によって、外部回路接続用電極９と電子素子接続用パッド３とが電気的に接続されていても良い。また、第１配線基板２を形成するそれぞれの枠体の内部に設けられたそれぞれの配線導体が、それぞれの枠体の表面に露出した配線導体等によってそれぞれ電気的に接続されていてもよい。
【００１９】
また、第１配線基板２は上面もしくは側面にも外部回路接続用電極９が設けられていてもよい。外部回路接続用電極９は例えば、電子装置２１を後述する第２配線基板６に、または外部装置等に電気的に接続するために設けられる。
【００２０】
電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９および配線導体は、第１配線基板２が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）もしくは銅（Ｃｕ）、またはこれらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。また、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９および配線導体は、第１配線基板２が樹脂から成る場合には、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）もしくはチタン（Ｔｉ）、またはこれらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。
【００２１】
電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９および配線導体の露出した表面には、めっき層が設けられることが好ましい。この構成によれば、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９および配線導体の露出表面を保護して酸化を防止できる。また、この構成によれば、電子素子接続用パッド３と電子素子１０とのワイヤボンディング等を介した電気的接続、または外部回路接続用電極９と第２配線基板６の表面に設けられた電極とを良好に電気的接続できる。めっき層は、例えば、厚さ０．５〜１０μｍのＮｉめっき層を被着させる。または、このＮｉめっき層の上に、厚さ０．５〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を被着させてもよい。
【００２２】
図１〜図３に示す例において、金属板４は、第１配線基板２の下面に、第１の貫通孔２ａの開口を覆うように設けられており、上面の中央部に電子素子実装部１１を有する。
【００２３】
図１〜図３に示す例では、電子素子１０が電子素子実装部１１に実装されており、この電子素子１０は、第１配線基板２の第１の貫通孔２ａの内側面と金属板４の上面とで形成される凹部に収納されている。
【００２４】
図１〜図３に示す例では、金属板４の外周縁は平面視において、第１配線基板２の外周縁よりも内側に位置している。このことによって、金属板４と第１配線基板２との接合面積を小さくすることができる。そのため、電子素子１０が発熱し、金属板４と第１配線基板２との熱膨張に差が生じた場合において、第１配線基板２と金属板４との間にかかる応力を低減させることができる。
【００２５】
図１、図２に示す例において、金属板４の上面の外周部は、ろう材、熱硬化性樹脂または低融点ガラス等からなる接合材１５によって第１配線基板２の下面に接合されている。熱硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂等が用いられる。接合材１５として、電子素子１０の実装時または作動時の熱によって変性しないものを用いることによって、電子素子１０の実装時または作動時に第１配線基板２と金属板４とが剥離することを良好に抑制することができるので好ましい。なお、接合材１５は環状に連続して設けられていることが好ましい。これにより、接合材１５は、金属板４の全周にわたって設けられるので、金属板４と第１配線基板２と蓋体１２とで囲まれた領域の気密性をより良好に保つことができる。
【００２６】
図１〜図３に示す例のように、第２配線基板６は、第1配線基板２の下面であって、金属板４の周囲領域に設けられており、外部回路接続用電極９に接続されている。
【００２７】
周辺領域５とは、第１配線基板２の下面において、金属板４が形成されていない領域と解釈してもよい。
【００２８】
周囲領域５に第２配線基板６が設けられていることによって、第１配線基板２の上面に力が加わった場合においても、第１配線基板２の下面は、第２配線基板によって支持されることとなる。そのため、第１配線基板２に金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力が発生することを抑制することが可能となり、第１配線基板２にクラックまたは割れ等の発生を低減させることができる。
【００２９】
また、曲げ応力を緩和するために、第１配線基板は、その下面であって上面透視で金属板と重ならない領域に向けて突出する突出部を設ける事が考えられる。
【００３０】
また、一般的な電子素子実装用基板は、第１配線基板の上面に、信号を取り出すための第２配線基板が接続されるので、電子素子実装用基板の薄型化を実現することが困難だった。
【００３１】
本発明では、突出部を設けず、第２配線基板６を周囲領域５に設けているので、第１配線基板の上面に設けるはずだった第２配線基板６を突出部用のスペースに収納することができる。従って、電子素子実装用基板２１全体の厚みを薄型化できる。
【００３２】
第２配線基板６は、絶縁基板に後述する配線導体が形成されて成る。この絶縁基板の材料は例えば、電気絶縁性セラミックスまたは樹脂等が使用される。
【００３３】
第２配線基板６の絶縁基板の材料として使用される電気絶縁性セラミックスとしては例えば、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体またはガラスセラミックス焼結体等が挙げられる。
【００３４】
第２配線基板６の絶縁基板の材料として使用される樹脂としては例えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂またはフッ素系樹脂等が挙げられる。フッ素系樹脂としては例えば、ポリエステル樹脂または四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。
【００３５】
第２配線基板６の材料として樹脂を使用することが好ましい。樹脂のように弾性率が低い素材から成る第２配線基板６を用いることで、例えばワイヤボンディングの工程等において、第１配線基板２の上面から下面に向かって力が加わった場合において、第２配線基板６の周縁部に欠け等が発生することを低減させることができる。
【００３６】
図１〜図３に示す例のように、第２配線基板６の周縁部（ｘの負方向側）が第１配線基板２の周縁部よりも内側に位置していることが好ましい。これにより、第１配線基板２と、第２配線基板６とを接合させる工程において、ずれが発生したとしても、電子装置２１の外辺寸法を第１配線基板２の寸法とすることが可能となる。そのため、電子装置２１を外部機器等に実装する際の実装エリアを一定に保つことが可能となる。このとき、第１配線基板２の周縁部から第２配線基板６の周縁部までの距離としては、２０μｍ〜２００μｍ程度であると、前述した効果を高めることが可能となる。
【００３７】
また、第２配線基板６の周縁部（ｘの負方向側）は、第１配線基板２の周縁部よりも外側に位置していてもよい。この場合には、例えば電子素子実装用基板に想定外の傾き（ハンドリング時等）が発生したとしても、第２配線基板６の周縁部が先に外部のものと接触するので、第１配線基板２の周縁部にクラックまたは割れが発生することを低減させることができる。第２配線基板６の周縁部は第１配線基板２の周縁部から２０μｍ以上外側に位置することで、前述した効果をより確実に得ることが可能となる。
【００３８】
また、第２配線基板６は、第１配線基板２の周縁部よりも外側に位置し、他の回路や部品などと接合していてもよい。
【００３９】
また、第２配線基板６の上下方向の厚みは、金属板４の上下方向の厚みと等しいことで、例えば電子素子１０を金属板４に固定する工程において、電子素子実装用基板１の傾きを低減させることができる。また、例えば電子素子１０と電子素子接続用パッド３とを接合する工程において、電子素子１０と電子素子接続用パッド３との接合が容易となる。また、第１配線基板２に金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることを抑制することが可能となる。
【００４０】
図３（ｂ）に示す例のように、第２配線基板６は、金属板４の周囲領域５の一部に設けていればよい。また、第２配線基板６は、周囲領域５のうち幅が大きい個所に設けることが好ましい。これにより、第１配線基板２の最も変形しやすい個所において、第１配線基板２を効率的に支持することが可能となる。そのため、第１配線基板２の最も変形しやすい個所において、金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることをより抑制することが可能となり、第１配線基板にクラックまたは割れが発生することを低減することができる。
【００４１】
また、図３（ａ）に示す例のように、第２配線基板６は内側部分を第１配線基板２の第１の貫通孔２ａよりも大きい第２の貫通孔６ａとする枠状であることが好ましい。このような構成をすることで、金属板４の外縁の全周が第２配線基板６で囲われることとなる。そのため、第１配線基板２の外縁の全周において、第１配線基板２を第２配線基板６で支持することが可能となる。よって、第１配線基板２の外縁の全周において、金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることを抑制することが可能となり、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することができる。
【００４２】
また、図１〜図３に示す例では、第１配線基板２と第２配線基板６とは外部回路接続部材２３を介して接続され、第１配線基板２と金属板４とは接合材１５を介して接続されており、第２配線基板６と外部回路接続部材２３との上下方向の厚みの合計は、金属板４と接合材１５との上下方向の厚みの合計と等しい。このことによって、例えば電子素子実装時等において、電子素子実装用基板１の傾きを低減させることができ、電子素子１０の実装が容易となる。なお、この時金属板４と接合材１５との厚みは設計値で等しくあればよく、実際の製品においては、製造時の誤差等を含んでいてもよい。
【００４３】
次に、図１〜図３を用いて、電子装置２１について説明する。図１に示す例において、電子装置２１は電子素子実装用基板１と、金属板４の電子素子実装部１１に実装された電子素子１０とを有している。また、図１〜図３に示す例において、電子装置２１は電子素子実装用基板１の上面に接合された蓋体１２を有している。
【００４４】
電子素子１０は例えば、ＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子あるいはＬＥＤ等の発光素子等が用いられる。図１および図２に示す例においては、電子素子１０の各電極は、接続部材１３（ボンディングワイヤ）によって電子素子接続用パッド３に電気的に接続されている。また、電子素子１０は例えば、銀エポキシあるいは熱硬化性樹脂等の接着剤１９によって金属板４と接着されていてもよい。
【００４５】
蓋体１２は、例えば、平板状の光学フィルタである。また、蓋体１２は、例えば電子素子１０が撮像素子または発光素子である場合は、ガラス材料または光学フィルタ等の透明度の高い物が用いられてもよい。また、蓋体１２は、例えば電子素子１０がメモリまたはＡＳＩＣ等の演算素子である場合は、金属材料から成る平板であってもよい。蓋体１２は、例えば熱硬化性樹脂または低融点ガラス等の接合部材１４により、枠体２の上面に接合される。
【００４６】
また、図２に示す例のように、第１配線基板２の上面にコンデンサ等の電子部品２２を実装してもよい。第１配線基板２の上面に電子部品２２を実装する場合には、上面透視において、第２の配線基板６を電子部品２２の接続端子２４に重なる位置に設けることが好ましい。これにより、電子部品２２を実装する工程において第１配線基板２の上面に力が加わった場合でも、第１配線基板２の下面を第２配線基板６によって支持することができる。そのため、第１配線基板に金属板の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることを抑制することが可能となる。また、電子部品２２は、第１配線基板２の側面または下面に設けられていてもよい。
【００４７】
本発明の電子装置２１は、上記構成の電子素子実装用基板１と、金属板４の電子素子実装部１１に実装された電子素子１０と、電子素子実装用基板１の枠体２の上面に接合された蓋体１２とを有していることにより、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することができ、また薄型化が可能な電子装置２１を提供することができる。
【００４８】
次に、本実施形態の電子素子実装用基板１の製造方法の一例について説明する。
【００４９】
なお、下記で示す製造方法の一例は、多数個取り配線基板を用いた製造方法である。
【００５０】
（１）まず、第１配線基板２を構成するセラミックグリーンシートを形成する。例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体である第１配線基板２を得る場合には、Ａｌ２Ｏ３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ２），マグネシア（ＭｇＯ）またはカルシア（ＣａＯ）等の粉末を添加し、さらに適当なバインダー、溶剤および可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状とする。その後、従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等の成形方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。
【００５１】
なお、第１配線基板２が、例えば樹脂から成る場合は、所定の形状に成形できるような金型を用いて、トランスファーモールド法またはインジェクションモールド法等で成形することによって第１配線基板２を形成することができる。
【００５２】
また、第１配線基板２は、例えばガラスエポキシ樹脂のように、ガラス繊維から成る基材に樹脂を含浸させたものであってもよい。この場合には、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって第１配線基板２を形成できる。
【００５３】
（２）次に、スクリーン印刷法等によって、上記（１）の工程で得られたセラミックグリーンシートに電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９および配線導体となる部分に金属ペーストを塗布または充填する。この金属ペーストは、第１配線基板２となるセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９、配線導体等が形成される。
【００５４】
この金属ペーストは、前述した金属材料から成る金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、金属ペーストは、第１配線基板２との接合強度を高めるために、ガラスあるいはセラミックスを含んでいても構わない。
【００５５】
（３）次に、前述のグリーンシートを金型等によって加工する。第１配線基板２となるグリーンシートの中央部に、第１の貫通孔を形成する。
【００５６】
（４）次に、各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより、第１配線基板２となるセラミックグリーンシート積層体を作製する。また、本工程では、例えば、第１配線基板２のそれぞれの層となるグリーンシート積層体を別個に作製した後に、複数のグリーンシート積層体を積層して加圧することにより、第１配線基板２となるグリーンシート積層体を作製してもよい。
【００５７】
（５）次に、このセラミックグリーンシート積層体を約１５００〜１８００℃の温度で焼成して、第１配線基板２が複数配列された多数個取り配線基板を得る。なお、この工程によって、前述した金属ペーストは、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極９または配線導体となる。
【００５８】
（６）次に、焼成して得られた多数個取り配線基板を複数の第１配線基板２に分断する。この分断においては、第１配線基板２の外縁となる箇所に沿って多数個取り配線基板に分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断させて分割する方法、またはスライシング法等によって第１配線基板２の外縁となる箇所に沿って切断する方法等を用いることができる。なお、分割溝は、焼成後にスライシング装置により、多数個取り配線基板の厚みよりも小さく切り込むことによって形成することができるが、多数個取り配線基板用のセラミックグリーンシート積層体にカッター刃を押し当てたり、スライシング装置によってセラミックグリーンシート積層体の厚みよりも小さく切り込んだりすることによって形成してもよい。
【００５９】
（７）次に、第１配線基板２の下面に接合される金属板４を用意する。金属板４は、金属からなる板材に、従来周知のスタンピング金型を用いた打抜き加工やエッチング加工等によって作製される。しかる後、金属板４がＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金や４２アロイ，Ｃｕ，銅合金等の金属から成る場合には、その表面にニッケルめっき層および金めっき層を被着してもよい。これにより、金属板４の表面の酸化腐食を有効に防止することができる。
【００６０】
なお、金属板４に第２の貫通孔を設ける場合にも、上述の打抜き加工や、エッチング加工等を用いればよい。
【００６１】
（８）次に、接合材１５を介して、金属板４を第１配線基板２に接合する。この工程では、ペースト状の熱硬化性樹脂（接着部材）をスクリーン印刷法やディスペンス法等で枠体２または金属板４のいずれか一方の接合面に塗布し、トンネル式の雰囲気炉またはオーブン等で乾燥させた後、第１配線基板２と金属板４とを重ねた状態でトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させて約１５０℃で約９０分間加熱することで、接合材１５を完全に熱硬化させ、第１配線基板２と金属板４とを強固に接着させる。
【００６２】
接合材１５は、例えばビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂，ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂，フェノールノボラック型液状樹脂等からなる主剤に、球状の酸化珪素等から成る充填材，テトラヒドロメチル無水フタル酸等の酸無水物などを主とする硬化剤および着色剤としてカーボン紛末等を添加し遠心攪拌機等を用いて混合，混練してペースト状とすることによって得られる。
【００６３】
また、接合材１５としては、この他にも例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性エポキシ樹脂，ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂，フェノールノボラック型エポキシ樹脂，クレゾールノボラック型エポキシ樹脂，特殊ノボラック型エポキシ樹脂，フェノール誘導体エポキシ樹脂，ビスフェノール骨格型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系やアミン系，リン系，ヒドラジン系，イミダゾールアダクト系，アミンアダクト系，カチオン重合系，ジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したもの等を使用することができる。
【００６４】
また、接合材１５は、樹脂以外にも低融点ガラスを用いることができる。低融点ガラスは、例えば、酸化鉛５６〜６６質量％、酸化硼素４〜１４質量％、酸化珪素１〜６質量％および酸化亜鉛１〜１１質量％を含むガラス成分に、フィラーとして酸化ジルコニア-シリカ系化合物を４〜１５質量％添加したものが用いられる。これらの組成を有するガラス粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合してガラスペーストを得る。このガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷法によって第１配線基板２および金属板４のいずれか一方の接合面に塗布し、これを約４３０℃の温度で焼成することによって前述の枠体２または金属板４の表面に接着部材が固着される。この後、金属板４と第１配線基板２とを重ねた状態でトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させて、約４７０℃に加熱することで、接着部材を溶融して固着させ、第１配線基板２と金属板４とを強固に接合することができる。
【００６５】
（９）次に、第２配線基板６を用意する。第２配線基板６は、例えば電気絶縁性セラミックスまたは樹脂等から成る。製造方法は例えば、（１）〜（６）に記載した第１の配線基板２と同様の方法で作製することができる。また、第２配線基板６がフレキシブル配線基板の場合には、例えば、ポリイミドから成る基板の上にフォトレジスト層を形成する工程およびＤＥＳ（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｅｔｃｈｉｎｇ Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）工程等で基板上に形成した回路パターンの上面にポリイミドカバーフィルムを接着する工程を経ることで作製することができる。
【００６６】
（１０）次に、外部回路接続部材２３を介して、第１配線基板２の下面に設けられた外部回路接続用電極９と第２配線基板６とを接合する。外部回路接続部材２３の材料として、例えばハンダ等の金属材料から成るものや、異方性導電性膜等樹脂から成る物がある。
【００６７】
外部回路接続部材２３が例えばはんだ等から成る場合は、第２配線基板６にクリームはんだ等を塗布し、所定の位置に第１配線基板２を固定して圧力をかけながらリフローすることで接合し、電気的に導通させることができる。
【００６８】
また、例えば外部回路接続部材２３が異方性導電性樹脂等から成る場合は、第１配線基板２または第２配線基板６の所定の位置に異方性導電性樹脂から成る外部回路接続部材２３を塗布し、押圧して加熱することで、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合し、電気的に導通させることができる。
【００６９】
また、このとき、第１配線基板２と第２配線基板６とは、金属板４と第１配線基板２とを接合している接合材１５でさらに接合しても構わない。このようにして第１配線基板２と第２配線基板６とを接合することで、電子素子実装用基板１を作製することができる。
【００７０】
上記（１）〜（１０）の工程によって、電子素子実装用基板１が得られる。なお（１）〜（１０）の工程は、順番を入れ替えてもよい。
【００７１】
このようにして形成された電子素子実装用基板１の電子素子実装部１１に電子素子１０を実装し、電子装置２１を作製することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４に示す電子装置２１は蓋体１２を省略している。
【００７３】
本実施形態における電子装置２１において、第１の実施形態の電子装置２１と異なる点は、上面透視において、金属板４の側面と第２配線基板６の金属板４側の側面との間に隙間７を有している点および第１配線基板２が段差部を有する点である。
【００７４】
図４に示す例のように、金属板４と第２配線基板６との間に隙間７が設けられていることにより、第２配線基板６と第１配線基板２と接合する際に、第２配線基板６と金属板４とが接触することを抑制し、金属板４または第２配線基板６に割れまたは欠けが発生することを抑制できる。よって、金属板４又は第２配線基板６から発生するダスト等が電子素子１０の封止空間に入ることを低減させることができる。また、第２配線基板６と金属板４とが他方に重なって接合されることを低減させることができる。そのため、第２配線基板６と金属板４とが重なった個所を起点にした電子素子実装用基板１の傾きが生じることを抑制し、また、曲げ応力が発生することを低減できる。
【００７５】
また、図４に示す例では、第１配線基板２は、第３の貫通孔２ｂを有する第１の枠体２ｄの上面に、第３の貫通孔２ｂよりも大きい第４の貫通孔２ｃを有する第２の枠体２ｅから成り、隙間７が上面透視において、第２の枠体２ｅと重なる位置に設けられている。この構成によれば隙間７を第１配線基板２の最も厚みがある部分と上面透視で重なる位置に設けることができる。よって、ワイヤボンディグ等の工程やレンズ筐体３１を実装する工程において第１配線基板２の上面から力を加えられた場合に、第１配線基板２が隙間７に入り込むような応力がかかって撓むことを抑制できる。従って、第１配線基板が変形しにくくなり、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することができる。
【００７６】
また、図４に示す例のように、隙間７は上面透視において第２の枠体２ｅと重なる位置に設けられており、かつ、当該隙間７は上面透視において第２の枠体２ｅの内壁の位置と重ならない位置に設けられることが好ましい。レンズ筐体３１、蓋体１２または電子部品２２等を第１の配線基板２に接合する際には、第２の枠体２ｅの上面に力が加えられる。この力による曲げ応力の起点は、金属板４または第２の貫通孔６ａ（第２配線基板６）の端部である。上記構成によれば、金属板４または第２の貫通孔６ａ（第２配線基板６）の端部は、第２の枠体２ｅの直下にあって重なっている。ここで、この第２の枠体２ｅが第１の枠体２ｄに積層されている領域では、第１の配線基板２の厚みが厚い。よって、十分な厚みを有する第１の配線基板２には、金属板４または第２の貫通孔６ａ（第２配線基板６）の端部から加わる曲げ応力が働きにくいので、クラックまたは割れ等の発生が低減される。
【００７７】
また、隙間７の幅をｘ１とし、第１配線基板２における内側面と外側面との間の幅をｗ１とすると、ｘ１はｗ１の０．１％〜２５％程度であることが好ましい。この数値の範囲内であると、第１配線基板２が上面から力を加えられた場合においても、第１配線基板２が撓んで隙間７に入り込むような力が働くことを低減させることができる。そのため第１配線基板２に金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることを抑制することが可能となり、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することができる。
【００７８】
また、図４が示す例のように、第１配線基板２の上面に電子素子接続用パッド３が設けられており、この電子素子接続用パッド３が、上面透視において、隙間７と重ならないように位置することが好ましい。この構成により、金属板４または第２配線基板６が上面透視において、電子素子接続用パッド３と重なる位置に設けられることとなる。これにより、電子素子接続用パッド３にワイヤボンディングを行う際等に、第１配線基板２の上面に力が加えられた場合であっても、第１配線基板２が撓んで隙間７に入り込むような力が加わることを低減させることができる。
【００７９】
図４に示す例のように、第１の貫通孔２ａは、第３の貫通孔２ｂと第４の貫通孔２ｃとから成る。また、第１の枠体２ｄおよび第２の枠体２ｅは、図４に示す例のように単層の絶縁層から形成されていてもよいし、それぞれ２層以上の絶縁層から形成されていてもよい。
【００８０】
なお、第１の枠体２ｄおよび第２の枠体２ｅから成る第１配線基板２の内部には、内部配線および貫通導体を含んだ配線導体が設けられていてもよい。また、第１配線基板２を形成する第１の枠体２ｄおよび第２の枠体２ｅの内部に設けられたそれぞれの配線導体が、第１の枠体２ｄおよび第２の枠体２ｅの表面に露出した配線導体等によってそれぞれ電気的に接続されていてもよい。
【００８１】
また、図４に示す例においては、第２の枠体２ｅの内側側面と第１の枠体２ｄの上面とによって段差部が形成されており、この段差部に電子素子接続用パッド３が設けられている。接続部材１３がボンディングワイヤからなるとき、このように、段差部に電子素子接続用パッド３を設けることで、ボンディングワイヤの頂点を低く設けることができる。そのため、蓋体１２と接合部材１４とで電子素子実装用基板１を封止する工程において、ボンディングワイヤ１３と蓋体１２とが接触することを低減することができる。
【００８２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図５を参照しつつ説明する。なお、図５に示す電子装置２１は蓋体１２を省略している。
【００８３】
本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、金属板４と第２配線基板６との間の隙間７に接合材１５が充填されている点である。
【００８４】
図５に示す例では、金属板４と第２配線基板６との間の隙間７は接合材１５で充填されている。このように、隙間７を接合材１５等で充填することで、第１配線基板２が上面から力を加えられた場合においても、第１配線基板２が隙間７に入り込むような応力を受けて撓むことを低減させることができる。そのため第１配線基板２に金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることを抑制することが可能となり、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することができる。
【００８５】
また、接合材１５で隙間７を充填することで、隙間７に水分や塵などが入ることを抑制することができる。これにより、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合している外部回路接続部材２３、または金属板４と第１配線基板２とを接合している箇所の接合材１５が劣化することを防ぐことが可能となり、剥離を低減することが可能となる。
【００８６】
なお、隙間７に充填する物質は、図５に示す例では接合材１５であるが、例えば外部回路接続部材２３の一部であってもよいし、他の部材であってもよい。好ましくは、熱硬化性樹脂などの絶縁性の樹脂であると、外部回路接続電極９と金属板４とが短絡することを容易に防ぐことが可能となる。
【００８７】
隙間７に熱硬化性樹脂等（接合材１５）を充填する方法として、例えば、電子装置２１の隙間７に熱硬化性樹脂を塗布し、リフローして硬化させる方法がある。
【００８８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態による電子素子実装用基板１および電子モジュール３０について、図６を参照しつつ説明する。
【００８９】
本実施形態における電子モジュール３０において、第１の実施形態の電子装置２１と異なる点は、金属板４と第２配線基板６との間の隙間７が上面透視においてレンズ筐体３１と重なっている点である。
【００９０】
図６には、電子素子１０としてＣＭＯＳセンサー等の撮像素子を実装した電子装置２１の上面にレンズ筐体３１を接合した電子モジュール３０（撮像モジュール）の一例を例示している。
【００９１】
図６に示す例では、金属板４と第２配線基板６との間の隙間７は、上面透視において、レンズ筐体３１の側壁と重なるように位置している。図６に示す例では、第１配線基板２の上面において前記側壁が配置されない領域には、例えば電子素子接続用パッド３や電子部品２２が実装される。その際、前記構成によれば、電子素子接続用パッド３や電子部品２２が実装される領域の直下には、隙間７が存在しない配置とすることができる。よって、電子部品２２の実装時、または電子素子接続用パッド３へのワイヤボンディング時に、第１配線基板２の上面から力が加えられても、第１配線基板２は第２配線基板６または金属板４の支持によって十分支持されることとなる。よって、第１配線基板２に曲げ応力がかかりにくくなり、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することが可能となる。
【００９２】
またこのときの隙間７の幅をｘ２とし、レンズ筐体３１の側壁の幅をｗ２とすると、ｘ２はｗ２の５〜４０％程度であることが好ましい。ｘ２をこの範囲とすることで、レンズ筐体３１を実装する工程において第１配線基板２が上面から力を加えられた場合においても、第１配線基板２が撓んで隙間７に入り込むことを低減させることができる。そのため第１配線基板２に金属板４の周縁部を起点とした曲げ応力がかかることを抑制することが可能となり、第１配線基板２にクラックまたは割れが発生することを低減することができる。
【００９３】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態による電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図７を参照しつつ説明する。
【００９４】
本実施形態における電子装置２１において、第１の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第２配線基板６の上下方向の厚みが、金属板４の上下方向の厚みよりも大きい点である。
【００９５】
図７で示す例では、第２配線基板６の上下方向の厚みは、金属板４の上下方向の厚みよりも大きい。このことで、電子部品１０を実装する工程、電子装置２１に蓋体を設ける工程、または電子モジュール３０を作製するために、レンズ筐体３１等を電子装置２１に実装する工程等において、金属板４が製造装置等と接することを低減させることができる。よって、例えば製造装置のステージとの接触、あるいはステージと接触した状態で上方から加圧されることによって金属板４が変形するのを低減させることができ、電子素子１０の実装において電子素子１０が傾くことを低減させることができる。また、電子部品１０を実装後に金属板４に下面側から応力がかかる、または金属板４が変形をすることで、電子部品１０にストレスが伝達することを低減させることができる。特に近年、電子素子１０が撮像装置である場合に、金属板４は薄型化が要求されており、金属板４が変形しやすくなっているため有効である。また、例えば金属板４と電子部品１０又は第１配線基板２とがグランド電位等で接合されている場合に、外部装置等との接触による意図せぬショートを防ぐこともできる。
【００９６】
なお、本発明は上述の実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行なうことは可能である。
【００９７】
また、例えば、図１〜図６に示す例では、第１配線基板２の第１の貫通孔２ａや第２配線基板６の第２の貫通孔６ａの開口は矩形状であるが、円形状またはその他の多角形状であっても構わない。
【００９８】
また、本実施形態における電子素子接続用パッド３の配置、数、形状などは指定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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