(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子素子を実装する電子素子実装領域を含む主面を有する金属板と、
平面視で前記電子素子実装領域よりも大きな開口である第１貫通孔を有する、前記金属板の前記主面に設けられる第１配線基板と、
前記第１配線基板と電気的に接続する第２配線基板であって、平面視で前記第１貫通孔と重なる位置にある第２貫通孔を有する第２配線基板と、
前記第１配線基板の前記第１貫通孔に臨む内周面に設けられる導体層と、
前記第１配線基板または前記第２配線基板に固定される、前記第２貫通孔を覆う蓋体と、を備えることを特徴とする電子素子実装用基板。
【請求項２】
前記第１配線基板は、有機材料から成る有機配線基板であり、
前記第２配線基板は、セラミック材料から成るセラミック配線基板であることを特徴とする請求項１記載の電子素子実装用基板。
【請求項３】
前記電子素子実装領域に実装される電子素子と前記導体層との間に設けられる熱伝導性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の電子素子実装用基板。
【請求項４】
前記有機配線基板は、少なくとも表面または内部に設けられる配線導体を含み、前記導体層は、前記配線導体と接続されている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５】
前記電子素子実装領域に実装される電子素子が、撮像素子、発光素子または受光素子であり、
前記蓋体は、レンズと、該レンズの光軸が前記電子素子実装領域を通るように該レンズを保持するレンズ保持部とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子素子実装用基板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の電子素子実装用基板と、
前記電子素子実装用基板の前記電子素子実装領域に実装された電子素子と、を有することを特徴とする電子装置。
【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、回路基板の開口部に放熱板を接着し、当該放熱板上に半導体素子を接着した放熱板付きプリント基板がある（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の放熱板付きプリント基板のような構成では、半導体素子を導電性材料からなる放熱板上に実装することにより半導体素子から発生した熱を放熱板に効率良く伝熱させ、半導体素子を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３５３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スマートフォンに代表される携帯端末装置、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に代表される情報処理装置およびデジタルカメラに代表されるデジタル家電機器等では、さらなる高機能化が要求され、この要求に対応するために１つの筐体内に数多くの電子装置を搭載することが必要となっている。しかしながら、筐体の容積は大きくはならず現状のままであるか、または小さくなる傾向にあり、電子装置の小型化が必須である。
【０００６】
一方で、電子装置に搭載される電子素子は高機能化によって省電力が高くなり発熱量も増加する傾向にあるので、電子素子が実装される電子素子実装用基板には、さらなる冷却能力の向上が望まれる。
【０００７】
本発明の目的は、実装される電子素子を冷却する冷却能力が向上した電子素子実装用基板および電子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様に係る電子素子実装用基板は、電子素子を実装する電子素子実装領域を含む主面を有する金属板と、平面視で前記電子素子実装領域よりも大きな開口である第１貫通孔を有する、前記金属板の前記主面に設けられる第１配線基板と、前記第１配線基板と電気的に接続する第２配線基板であって、平面視で前記第１貫通孔と重なる位置にある第２貫通孔を有する第２配線基板と、前記第１配線基板の前記第１貫通孔に臨む内周面に設けられる導体層と、前記第１配線基板または前記第２配線基板に固定される、前記第２貫通孔を覆う蓋体と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、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、前記電子素子実装用基板の前記電子素子実装領域に実装された電子素子と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の１つの態様に係る電子素子実装用基板によれば、第１配線基板の第１貫通孔に臨む内周面に導体層を設けることにより、第１配線基板による外部への放熱量を増加させ、電子素子実装用基板が電子素子を冷却する冷却能力を向上させている。
【００１１】
また、本発明の１つの態様に係る電子装置によれば、上記の電子素子実装用基板を有することにより、実装された電子素子を冷却する冷却能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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る。
【図２】図１のＡ−Ａ線を切断面線とする縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置のレンズホルダを取り除いた上面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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若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、上面若しくは下面の語を用いるものとする。
【００１４】
（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。
【００１５】
図１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、図２は、図１のＡ−Ａ線を切断面線とする縦断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置のレンズホルダを取り除いた上面図である。
【００１６】
図１〜図３に示す例において、電子素子実装用基板１は、電子素子１０を実装する電子素子実装領域４ｂを含む主面４ａを有する金属板４と、金属板４の主面４ａに設けられ、平面視で電子素子実装領域４ｂよりも大きな開口の第１貫通孔６ａを有する有機配線基板６と、有機配線基板６と電気的に接続し、平面視で第１貫通孔６ａと重なる位置にある第２貫通孔２ａを有するセラミック配線基板２と、有機配線基板６またはセラミック配線基板２に固定され、第２貫通孔２ａを覆う蓋体であるレンズホルダ５と、を備える。なお、本実施形態では、第１貫通孔６ａよりも第２貫通孔２ａが大きく設定されているが、同じ開口サイズであってもよい。
【００１７】
電子素子実装用基板１は、有機配線基板６の第１貫通孔６ａに臨む内周面に露出する導体層１６が設けられている。この導体層１６は、金属板４の電子素子実装領域４ｂに電子素子１０が実装されたときに、実装された電子素子１０に対向する。
【００１８】
電子素子実装用基板１に電子素子１０が実装された電子装置２１において、電子素子１０が動作し発熱した場合の、電子素子実装用基板１による電子素子１０の冷却について説明する。
【００１９】
電子素子１０を熱源とする熱の一部は、電子装置２１内の空間を伝導し、レンズホルダ５を内部から加熱する。加熱されたレンズホルダ５は、その外表面から放熱することで冷却される。電子素子１０を熱源とする熱の一部は、電子素子１０が実装された金属板４に伝導し、金属板４の裏面等から放熱することで冷却される。また、金属板４に伝導した熱の一部は、有機配線基板６にも伝導し、有機配線基板６内を伝導して外部へと放熱される。
【００２０】
本実施形態の電子素子実装用基板１では、有機配線基板６に上記のような電子素子１０に対向する導体層１６が設けられている。導体は、電気伝導性だけでなく熱伝導性も有するので、電子素子１０を熱源として電子装置２１内の空間を伝導する熱の一部は、電子素子１０に対向して設けられる導体層１６に容易に伝導する。導体層１６に伝導した熱は、有機配線基板６内を伝導して外部へと放熱される。
【００２１】
このように、本実施形態の電子素子実装用基板１は、有機配線基板６に導体層１６を設けることにより、有機配線基板６による外部への放熱量を増加させ、電子素子１０を冷却する冷却能力を向上させている。
【００２２】
図２に示す例では、セラミック配線基板２の上面に電子素子接続用パッド３が設けられており、電子素子１０とボンディングワイヤ１３によって電気的に接続されている。セラミック配線基板２の上面には、電子素子接続用パッド３の他に、抵抗素子、コンデンサ素子等の回路素子を、回路素子接続用パッドを介して実装してもよい。また、セラミック配線基板２の下面には有機配線基板６と電気的に接続するための有機配線基板接続用パッドが設けられる。
【００２３】
セラミック配線基板２は、セラミック材料から成る絶縁層に配線導体が形成される第２配線基板である。図２に示す例において、セラミック配線基板２は、１層の絶縁層から形成されていても良いし、２層または３層以上の複数の絶縁層から形成されていても良い。
【００２４】
セラミック配線基板２の内部には、各絶縁層を貫通す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良いし、セラミック配線基板２は、その上面または下面に露出した配線導体を有していても良い。また、それらの配線導体によって、電子素子接続用パッド３と有機配線基板接続用パッドとが電気的に接続されていても良い。
【００２５】
また、セラミック配線基板２は上面、下面および側面等に、有機配線基板６以外の外部基板または外部回路等と電気的に接続するための外部接続用電極が設けられていても良い。
【００２６】
本実施形態のセラミック配線基板２で用いられるセラミック材料としては、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。
【００２７】
セラミック配線基板２と有機配線基板６とは、電気的に接続していれば良く、その接続形態は限定されないが、本実施形態では、有機配線基板６の、セラミック配線基板２の下面に対向する上面にセラミック配線基板２と電気的に接続するためのセラミック配線基板接続用パッドが設けられ、セラミック配線基板２の有機配線基板接続用パッドと電気的に接続される。
【００２８】
図２に示す例においては、セラミック配線基板２と有機配線基板６とは、導電性の外部
回路接続部材２３で電気的に接続される。例えば、有機配線基板６のセラミック配線基板接続用パッドとセラミック配線基板２の有機配線基板接続用パッドとは、外部回路接続部材２３を介して接続される。導電性の外部回路接続部材２３の材料は例えば、ハンダ等の金属材料や、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の導電性が付与された樹脂材料が挙げられる。
【００２９】
また、セラミック配線基板２の下面と有機配線基板６の上面との間の空間において、外部回路接続部材２３が設けられていない領域には、絶縁性の接着部材が設けられることが好ましい。この構成によって、セラミック配線基板２と有機配線基板６との接合強度を向上させることができる。また、上記空間において、複数の外部回路接続部材２３間にできた隙間を絶縁性の接着部材が埋めることで、この隙間を通って、外部から侵入するダストを防ぐことができる。また、絶縁性の接着部材によって、隣り合う外部回路接続部材２３同士がダスト等で短絡することを低減することができる。
【００３０】
ここで用いられる絶縁性の接着部材の材料としては、例えば、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００３１】
有機配線基板６は、有機材料から成る絶縁層に配線導体が形成される第１配線基板である。図２に示す例において、有機配線基板６は、１層の絶縁層から形成されていても良いし、２層または３層以上の複数の絶縁層から形成されていても良い。
【００３２】
有機配線基板６は、例えば、プリント配線基板、ビルドアップ配線基板またはフレキシブル配線基板等の絶縁層が有機材料から成るものであれば良い。本実施形態の有機配線基板６で用いられる有機材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、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、四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。
【００３３】
有機配線基板６の内部には、内部配線と、他の内部配線と電気的に接続する層間接続導体とから成る配線導体が設けられていても良いし、その上面または下面に露出した配線導体を有していても良い。また、それらの配線導体によって、セラミック配線基板接続用パッドと外部接続用パッドとが電気的に接続されていても良い。
【００３４】
有機配線基板６は上面、下面および側面等に、セラミック配線基板２以外の外部基板または外部回路等と電気的に接続するための外部接続用電極が設けられていても良い。
【００３５】
有機配線基板６に設けられる導体層１６は、第１貫通孔６ａを臨む内周面に露出するものであれば良いが、例えば、上記のような外部接続電極と同様に、有機配線基板６に設けられた配線導体と接続していることが好ましい。
【００３６】
有機配線基板６の絶縁層を構成する有機材料は、金属等の導電性材料に比べて熱伝導性に劣る。導体層１６を設けることで、電子素子１０を熱源とする熱の一部が電子装置２１の内部空間から導体層１６へと伝わり易くはなるが、導体層１６へと伝わった熱がさらに有機配線基板６を伝熱するにあたっては、導体層１６が独立している、言い換えれば導体層１６の周りには有機材料のみが存在する場合には、有機配線基板６内部の熱伝導性は必ずしも良くはない。導体層１６が有機配線基板６の配線導体と接続することで、導体層１６へと伝わった熱は、配線導体を利用して有機配線基板６を伝熱し外部へと放熱される。
【００３７】
有機配線基板６に設けられる配線導体は、導電性材料からなり、絶縁層を構成する有機材料よりも熱伝導性に優れるので、導体層１６が配線導体と接続することにより、有機配線基板６内の熱伝導が向上する。これにより、有機配線基板６による外部への放熱量をさ
らに増加させ、電子素子１０を冷却する電子素子実装用基板１の冷却能力をさらに向上させることができる。
【００３８】
導体層１６は、有機配線基板６の第１貫通孔６ａを臨む内周面に露出するように設ければ、導体層１６が設けられていない従来の構成に比べて冷却能力が向上するので、その形状や設ける場所、設ける数等は特に限定されない。また、第１貫通孔６ａを臨む内周面以外の面、例えばセラミック配線基板２と接合される側の上面に露出するように設けられても良い。
【００３９】
セラミック配線基板２の第２貫通孔２ａは、有機配線基板６の第１貫通孔６ａよりも大きな開口を有しており、図３に示すように、セラミック配線基板２を有機配線基板６の上面に接合したときに、有機配線基板６上面の第１貫通孔６ａ周辺部は、セラミック配線基板２によって覆われない。導体層１６が、有機配線基板６の上面にも露出することにより、この上面での露出部分によって、電子素子１０を熱源とする熱の一部が電子装置２１の内部空間から導体層１６へとさらに伝わり易くなり、電子素子１０を冷却する電子素子実装用基板１の冷却能力がされに向上する。
【００４０】
図３に示す例では、第１貫通孔６ａおよび第２貫通孔２ａともに矩形状であり、導体層１６は、第１貫通孔６ａに臨む４つの内周面のうち、対向する２つの内周面にそれぞれ設けられている。なお、第１貫通孔６ａに臨む４つの内周面のうち、導体層１６を１つの内周面にのみ設けても良く、３つの内周面または４つの内周面に設けても良い。また、各内周面に設ける導体層１６の位置および設ける導体層１６の数は、内周面ごとに同じであってもよく、異なっていてもよい。４つの内周面のうち、有機配線基板６が外部の基板と接続される内周面とそれに対向する内周面に設けるのが好ましく、導体層1６が設けられて
いる内周面の面積の１／２以上を占めるように導体層１６を設けることが好ましい。
【００４１】
セラミック配線基板２に設けられた電子素子接続用パッド３、有機配線基板接続用パッド、外部接続用パッドおよび配線導体は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銀（Ａｇ）若しくは銅（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。
【００４２】
また、有機配線基板６に設けられたセラミック配線基板接続用パッドおよび外部接続用パッド、配線導体および導体層１６は、例えば、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）若しくはチタン（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。
【００４３】
セラミック配線基板２および有機配線基板６に設けられた電子素子接続用パッド３、有機配線基板接続用パッド、セラミック配線基板接続用パッド、外部接続用パッド、配線導体および導体層１６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。めっき層を設けることによって、各接続用パッド、配線導体および導体層１６の露出表面を保護して酸化を防止できる。また、めっき層を設けることによって、電子素子接続用パッド３と電子素子１０とのボンディングワイヤ１３等を介した電気的接続、または、有機配線基板接続用パッド、セラミック配線基板接続用パッドとの電気的接続を良好にできる。めっき層は、例えば、厚さ０．５〜１０μｍのＮｉめっき層を被着させればよい。または、このＮｉめっき層の上に、さらに、厚さ０．５〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を被着させてもよい。
【００４４】
金属板４は、図３に示すように中央部分に電子素子実装領域４ｂを含む主面４ａを有している。金属板４は、例えばステンレス（ＳＵＳ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、４２アロイ
、銅（Ｃｕ）、または銅合金等から成る。金属板４の厚みは、使用する材料の種類、必要な機械的強度等を考慮して適宜設定することができるが、電子素子実装用基板１および電子装置２１の低背化を実現するために、例えば０．０２〜０．２０ｍｍとすることが好ましい。
【００４５】
図２に示す例において金属板４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により有機配線基板６に接合されている。また、接合材１５は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の導電性を有する物であっても良い。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有機配線基板６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。
【００４６】
レンズホルダ５は、光学レンズ７と光学レンズ７の光軸が電子素子実装領域を通るように光学レンズ７を保持するレンズ保持部８とを有する。図２に示す例のように、レンズホルダ５は、さらに光軸上に設けられるＩＲフィルタ等の光学フィルタ９を有していてもよい。光学レンズ７としては、凸レンズ、凹レンズまたはフレネルレンズ等の各種形状のレンズを使用するができる。光学レンズ７は、電子素子実装用基板１に実装される電子素子１０の種類に応じて各種の光学機能を備えていればよく、例えば電子素子１０が撮像素子または受光素子の場合は、外部から入射する外光を撮像素子表面に集束させ、電子素子１０が発光素子の場合は、発光素子から出射される出射光を集束、発散または平行化させる機能を備える。
【００４７】
レンズ保持部８は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂材料からなる。レンズ保持部８は、概略、立方体形状または直方体形状を有し、下面が開放され、上面８ａに貫通孔が設けられ、この貫通孔に嵌るように光学レンズ７が保持される。
【００４８】
レンズ保持部８の側壁８ｂの下端は、セラミック配線基板２上面の外周部分に直接固定される。ここで、直接固定されるとは、レンズホルダ５とセラミック配線基板２とが、詳細にはレンズ保持部８の側壁８ｂとセラミック配線基板２上面の外周部分とが、接着剤等の固定材によって固定されていることを意味する。レンズ保持部８が樹脂材料からなりセラミック配線基板２はセラミック材料からなるので、これらを固定する接着剤は、樹脂とセラミック材料とを接着することができる接着剤であればよく、例えばエポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等を用いることができる。
【００４９】
次に、電子装置２１について説明する。図２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上面の電子素子実装領域４ｂに実装された電子素子１０と、を有している。
【００５０】
電子素子１０は例えば、ＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子、ＬＥＤ等の発光素子、フォトディテクタ等の受光素子または半導体メモリ素子若しくはＡＳＩＣ等の演算素子等が用いられる。図３に示す例においては、電子素子１０の各電極は、ボンディングワイヤ１３によって、セラミック配線基板２上面に設けられた電子素子接続用パッド３に電気的に接続されている。電子素子１０とセラミック配線基板２との電気的接続には、ボンディングワイヤ以外に金バンプまたはハンダ等を使用しても良い。
【００５１】
また、図２に示す例においては、電子素子１０は、接着剤１９を介して、金属板４の上面に接着固定されている。この接着剤１９は、例えば、銀エポキシや熱硬化性樹脂等が使用される。金属板４は、電子素子１０および有機配線基板６のグランド層としても機能するので、電子装置２１において、電子素子１０および有機配線基板６における接地電位が
安定する。
【００５２】
電子素子１０が撮像素子の場合、光学レンズ７から撮像素子表面の受光面までの焦点距離は、用いる光学レンズ７および撮像素子によって決まる。また、レンズホルダ５の高さが低いほど電子装置２１の高さが低くなり低背化することができる。焦点距離は固定であるので、レンズホルダ５の高さは、電子装置２１内での撮像素子表面の高さによって決まる。撮像素子表面の高さが電子装置２１内で最も低くなるのは、撮像素子が金属板４の上面に実装された場合であるので、本実施形態は電子装置２１の高さを最も低くすることができる。
【００５３】
図１および図２に示す例では、レンズ保持部８は直方体形状であるが、レンズ保持部８の形状は特に限定されない。例えば、円筒形状であってもよく、多角筒形状であってもよく、半球形状やドーム形状等であってもよい。
【００５４】
また、レンズ保持部８の下端が全周にわたってセラミック配線基板２上面の外周部分に直接固定されている必要はなく、レンズ保持部８の下端の一部が切り欠かれていても良い。
【００５５】
本実施形態の電子装置２１は、上記構成の電子素子実装用基板１と、金属板４の上面に実装された電子素子１０と、を有していることにより、実装された電子素子１０を冷却する冷却能力が向上する。
【００５６】
図３に示す例では、セラミック配線基板２および有機配線基板６は矩形状である。そして、平面視において、セラミック配線基板２の外縁は、その３辺において有機配線基板６の外縁と重なるように位置している。このことによって、例えば、有機配線基板６の外縁が、セラミック配線基板２の外縁より内側に位置する場合と比較して、セラミック配線基板２と有機配線基板６との接合面積を大きくすることができ、セラミック配線基板２と有機配線基板６との接合強度を大きくすることができる。
【００５７】
また、近年、電子素子１０の多機能化が進んでおり、それに伴い、電子素子接続用パッド３および各接続用パッドの数も増え、接合の為に必要な面積も増加している。このとき、セラミック配線基板２の外縁は、その３辺において有機配線基板６の外縁と重なるように位置していることで、例えば、有機配線基板６の外縁が、セラミック配線基板２の外縁より内側に位置する場合と比較して、有機配線基板６の配線領域も広くすることができるため、電子素子実装用基板１の多ピン化への対応が容易となる。なお、この効果は有機配線基板６の外縁が、セラミック配線基板２の外縁よりも外側に位置していることでも得られる。また、以下の実施形態においても、有機配線基板６の外縁が、平面視において、セラミック配線基板２の外縁と重なる位置に位置している場合は、上記と同様の効果が得られる。
【００５８】
次に、本実施形態の電子装置２１の製造方法の一例について説明する。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。
【００５９】
（１）まず、セラミック配線基板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）質焼結体であるセラミック配線基板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なす。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。
【００６０】
（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、有機配線基板接続用パッドおよび貫通導体や内部配線を含んだ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。
【００６１】
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、セラミック配線基板２との接合強度を高めるために、ガラス、セラミックスを含んでいても構わない。
【００６２】
（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。セラミック配線基板２となるグリーンシートの中央部に、第２貫通孔２ａとなる貫通孔を形成する。
【００６３】
（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セラミック配線基板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、セラミック配線基板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、両者を積層して加圧することにより、セラミック配線基板２となるグリーンシート積層体を作製しても良い。
【００６４】
（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、セラミック配線基板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、セラミック配線基板２となるセラミックグリーンシートと同時に焼成され、電子素子接続用パッド３、有機配線基板接続用パッド、または配線導体となる。
【００６５】
（６）次に、焼成して得られた多数個取り配線基板を複数のセラミック配線基板２に分断する。この分断においては、セラミック配線基板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りセラミック配線基板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りセラミックグリーンシート積層体の厚みより小さく切り込んだりすることによって形成してもよい。
【００６６】
（７）次に、セラミック配線基板２の下面に接合される有機配線基板６を用意する。有機配線基板６は、例えば第１貫通孔６ａを有するフレキシブル基板等である。製造方法は例えば、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成することができる。有機配線基板６に第１貫通孔６ａを形成する方法には、例えば金型等を用いて所定の位置を打ち抜く方法、レーザーで形成する方法、またはフォトリソグラフィで形成する方法等がある。
【００６７】
有機配線基板６に導体層１６を形成する方法について一例を示す。第１貫通孔６ａを形成するよりも前の回路パターンを形成する工程において、打ち抜き後に第１貫通孔６ａを臨む内周面となる仮想面を設定し、他の回路パターンの形成と同様にして、この仮想面を含むようにスルーホールを形成し、スルーホール内をめっきにより導体材料で充填する。
【００６８】
その後、打ち抜きによって第１貫通孔６ａを形成すると、充填スルーホールが切断され
て導体材料が露出し、内周面に導体層１６が形成される。
【００６９】
（８）次に、有機配線基板６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ち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、銅（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。
【００７０】
（９）次に、接合材１５を介して、金属板４を有機配線基板６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有機配線基板６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、有機配線基板６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、有機配線基板６と金属板４とを強固に接着させる。
【００７１】
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等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。
【００７２】
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。
【００７３】
（１０）次に、外部回路接続部材２３を介して、セラミック配線基板２の下面に設けられた有機配線基板接続用パッドと、有機配線基板６の上面に設けられたセラミック配線基板接続用パッドとを接合する。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や、異方性導電性膜等樹脂が用いられる。
【００７４】
外部回路接続部材２３が例えばハンダから成る場合、有機配線基板６にクリームはんだを塗布し、所定の位置にセラミック配線基板２を固定し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。
【００７５】
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、セラミック配線基板２または有機配線基板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、押圧し加熱をすることで、セラミック配線基板２と有機配線基板６とを接合し、電気的に導通させることができる。
【００７６】
また、前述したとおり、隣接する外部回路接続部材２３の間に、絶縁性の樹脂等から成る接着部材をさらに配置してもよい。この場合には、セラミック配線基板２と有機配線基板６との間の空間へ通ずる隙間を埋めることができる。
【００７７】
（１１）次に金属板４上面の電子素子実装領域４ｂに電子素子１０を実装し、ワイヤボンディングによって電子素子１０の各電極と電子素子接続用パッド３とを電気的に接続す
る。
【００７８】
（１２）最後にレンズホルダ５をセラミック配線基板２の上面に直接固定する。レンズ保持部８の側壁８ｂの下端またはセラミック配線基板２の外周部分のいずれかまたは両方に接着剤を塗布し、レンズ保持部８の側壁８ｂの下端とセラミック配線基板２上面の外周部分とを貼り合わせて接着する。
【００７９】
上記（１）〜（１２）の工程によって、電子装置２１が得られる。なお、上記（１）〜（１２）の工程順序は上記の順序に限定されない。
【００８０】
（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１Ａおよび電子装置２１Ａについて、図４を参照しつつ説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る電子素子実装用基板、および電子装置の縦断面図である。
【００８１】
本実施形態における電子素子実装用基板１Ａおよび電子装置２１Ａにおいて、第１の実施形態と異なる点は、電子素子実装領域４ｂに実装される電子素子１０と導体層１６との間に熱伝導性部材１７が設けられる点である。その他の構成は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と同じ部位には、同じ参照符号を付して説明を省略している。
【００８２】
熱伝導性部材１７は、電子素子１０と導体層１６との間に位置し、電子素子１０を熱源とする熱が、電子素子１０から導体層１６にまで伝導するのを促進する。熱伝導性部材１７が設けられていない場合、電子素子１０と導体層１６との間には気体が充満する空間が存在している。このような空間は、熱伝導性が必ずしも良いとは言えないが、熱伝導性部材１７を設けることで、電子素子１０から導体層１６への熱伝導が促進される。これによって、電子素子１０を熱源とする熱の一部が電子装置２１から導体層１６へとさらに伝わり易くなり、電子素子１０を冷却する電子素子実装用基板１の冷却能力がされに向上する。
【００８３】
熱伝導性部材１７は、熱伝導性を有するとともに電気絶縁性を有する材料からなるものであれば良い。例えば金属材料等の導電性を有する材料の場合、有機配線基板６または電子素子１０との接触により不要な短絡が生じたり、伝送線路との結合により不要な寄生容量が生じたりするおそれがあるので、電気絶縁性を有する材料であることが好ましい。
【００８４】
電気絶縁性を有し、熱伝導性を有する材料としては、熱伝導フィラーが分散した樹脂材料を用いる。熱伝導フィラーは、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、六方晶窒化ホウ素等が挙げられる。熱伝導フィラーが分散される樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【００８５】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では蓋体がレンズホルダ５であるが、本実施形態ではレンズホルダに限定されない。単に電子素子１０等を保護する機能のみを備える蓋体であってもよい。すなわち、側壁と上面とからなり下面が開放された構造、半球状またはドーム状構造であり、光学レンズ等その他の部品を備えていない蓋体である。このような構造の蓋体が、第１および第２の実施形態に対応してセラミック配線基板２上面の外周部分に直接固定される。本実施形態は、第１および第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００８６】
本実施形態の蓋体は、樹脂材料からなっていても良く、金属材料からなっていても良い。蓋体の材料が金属材料であれば、電磁波に対するシールド性が向上する。
【００８７】
また、第１および第２の実施形態と同様に蓋体の側壁の下端が全周にわたってセラミック配線基板２上面の外周部分に直接固定されている必要はなく、下端の一部に切り欠きが形成されていても良い。
【００８８】
さらに、電子素子１０が撮像素子または発光素子である場合は、蓋体の上面がガラス材料または光学フィルタ等の透明度の高い部材から成る構成であっても良い。
【００８９】
（その他の変形例）
前述の各実施形態では、有機配線基板６の第１貫通孔６ａおよびセラミック配線基板２の第２貫通孔２ａの開口形状は矩形状であり、金属板４の外形状も同じ矩形状であるが、いずれも円形状やその他の多角形状であっても良い。
【００９０】
また、前述の各実施形態における電子素子接続用パッド３の配置、数、形状等は指定されない。
【００９１】
なお、本発明は前述の各実施形態の例に限定されるものではなく、数値等の種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１，１Ａ      電子素子実装用基板
２      セラミック配線基板
２ａ    第２貫通孔
３      電子素子接続用パッド
４      金属板
４ａ    主面
４ｂ    電子素子実装領域
５      レンズホルダ
６      有機配線基板
６ａ    第１貫通孔
７      光学レンズ
８      レンズ保持部
８ａ    上面
８ｂ    側壁
９      光学フィルタ
１０    電子素子
１３    ボンディングワイヤ
１５    接合材
１６    導体層
１７    熱伝導性部材
１９    接着剤
２１，２１Ａ    電子装置
２３    外部回路接続部材
【図１】
0006363495.tif 000002
【図２】
0006363495.tif 000003
【図３】
0006363495.tif 000004
【図４】
0006363495.tif 000005