(57)【要約】【課題】  撮像用開口部を有する回路基板に撮像素子を実装する際に生じ得る回路基板における該開口部周辺の基板変形を抑制、防止する。【解決手段】  撮像素子用開口部が形成された収容凹部に対して電子部品が収容された状態で実装される回路基板において、開口部における収容凹部の側の開口において開口部の開口を広げるように内縁部を切欠く切欠部を配して、実装時における回路基板が変形した場合であっても該撮像素子と回路基板との接触を避けることを可能とする。【選択図】  図１
2012199844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装される回路基板であって、
一方の面に形成された凹部と、
前記凹部に設けられて前記一方の面側から他方の面の側に貫通する開口部と、
前記凹部に配置される端子電極と、を有し、
前記凹部に少なくとも一部が収容可能であると共に、前記端子電極に接合されるバンプを有する前記電子部品が実装され、
更に前記開口部における前記凹部の側の開口において前記開口部の開口を広げるように内縁部を切欠く切欠部を有することを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記切欠部は、前記端子電極が配置される前記凹部の底面に平行な方向に沿って延在する前記切欠部の幅をＷｃ、前記回路基板の厚さ方向に沿う前記切欠部の深さをＤｃ、実装後のバンプと端子電極との高さの合計をＨとした場合、Ｗｃ＞√２×Ｈ及びＤｃ＞√２×Ｈを満たして形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記切欠部は、前記回路基板及び前記電子部品の厚さ方向断面において、前記開口部の内面の前記一方の面の側への延長線と、前記凹部の底面の延長線と、の交点をＯとし、前記交点Ｏと前記回路基板に実装される状態において、前記電子部品との距離をＲとした場合に、前記切欠部は前記交点Ｏを中心として半径Ｒによって示される円形の領域を避けるように形成されることを特徴とする請求項１又は２何れかに記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所謂超音波振動を用いて電子部品、特に撮像素子等が実装される実装用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、高機能化に伴い、該電子機器に用いられる回路基板についても小型化と高集積化が進められている。また、回路基板に実装される電子部品の中には、ＣＭＯＳやＣＣＤに代表される撮像素子も含まれている。これら撮像素子が実装される回路基板は、撮像素子の所謂受光部が該回路基板の裏面（非実装面）に向かった状態で該素子が受光可能となるように、受光部と対応する貫通穴を有している。即ち、特許文献１に例示されるように、基板に設けられた貫通穴である開口部に受光部が向かうように、撮像素子を回路基板に実装する形態が存在する。このような形態では、実装時において撮像素子をある程度収容可能となる凹部を該開口部と対応させる様式が多く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９９５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、前述した撮像素子が挿入、実装される凹部については、この部分の回路基板の厚さが凹部の形成のため薄くなっている。このため、実装時に撮像用の開口部に加わる荷重等の負荷により、該開口部の内縁部が撮像素子の側へ反ってしまうといった様式の変形が生じる。回路基板はセラミック等の材質からなる場合が多く、変形量が大きい場合には、変形した内縁部が撮像素子或いはその受光部と接触してしまい、電極同士の接合が不十分となる、或いは撮像素子に対してダメージを与えてしまうという可能性が生じてしまい、撮像素子の好適な実装ができなくなるという問題が存在していた。
【０００５】
本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであって、撮像素子を回路基板に実装するに際して、該回路基板に設けられた撮像用開口部周辺での変形を抑制、防止する、或いは変形が生じた場合であってもその影響を抑制することが可能な回路基板、即ち電子部品実装用基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る回路基板は、電子部品が実装される回路基板であって、一方の面に形成された凹部と、凹部に設けられて一方の面側から他方の面の側に貫通する開口部と、凹部に配置される端子電極と、を有し、凹部に少なくとも一部が収容可能であると共に、端子電極に接合されるバンプを有する電子部品が実装され、更に開口部における凹部の側の開口において開口部の開口を広げるように内縁部を切欠く切欠部を有することを特徴としている。
【０００７】
なお、上述した回路基板において、切欠部は、端子電極が配置される凹部の庭園に平行な方向に沿って延在する切欠部の幅をＷｃ、回路基盤の厚さ方向に沿った切欠部の深さをＤｃ、実装後のバンプと端子電極との高さの合計をＨとした場合、Ｗｃ＞√２×Ｈ及びＤｃ＞√２×Ｈを満たして形成されることが好ましい。或いは、該切欠部は、回路基板及び電子部品の厚さ方向断面において、開口部の内面の一方の面の側への延長線と、凹部の底面の延長線と、の交点をＯとし、交点Ｏと前記回路基板に実装される状態における、電子部品との距離をＲとした場合に、切欠部は交点Ｏを中心として半径Ｒによって示される円形の領域を避けるように形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上述した撮影用開口部の内縁部に変形が生じた場合であってもその影響の発現を抑制し、該変形に影響されること無く回路基板に対する撮像素子の実装を行うことが可能となる。また、これにより、回路基板と撮像素子との接触に伴う撮像素子に与えられ得るダメージの回避と、実装歩留まりの向上といった効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る回路基板とこれに実装される撮像素子に関して、これらの厚さ方向の断面の状態を模式的に示す図である。
【図２】従来の回路基板に対して撮像素子を実装した場合ついて、図１と同様の様式でこれを示す模式図である。
【図３】本発明の更なる実施形態であって、回路基板及び撮像素子を図1と同様の様式にて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る回路基板に対して撮像素子が実装された状態について、これらを厚さ方向に切断した場合の断面を模式的に示している。図２は従来の回路基板に対して撮像素子を実装した場合について、これを図１と同様の様式にて示している。また、図１においては、図２に示すように本発明において課題としている回路基板の内側に向かった反りが生じた場合の回路基板の変形を点線にて示している。
【００１１】
これら図１及び図２は、上述したように回路基板１と撮像素子３とを示している。撮像素子３は平板状の素子であって、一面上に配置される受光部３ａ及び該受光部３ａの周囲に配置される撮像素子側電極であるバンプ３ｂを有する。回路基板１も、平板形状をベースに加工が施されたものであり、撮像素子３が配置される側を下面１ａとし、反対側の面を上面１ｂとする。一方の面たる下面１ａには撮像素子３をある程度の範囲まで収容可能な凹部１ｃが形成されており、凹部１ｃの底面１ｄ（回路基板の上下方向からすると天井面）には撮像素子３の受光部３ａに対応して一方の面側となる該底面１ｄから他方の面たる上面１ｂに貫通する撮像用開口部１ｅが形成されている。凹部１ｃの底面１ｄにおける撮像用開口部１ｅの周囲には、撮像素子３のバンプ３ｂに対応するように端子電極１ｆが配置される。
【００１２】
なお、本実施の形態では、受光部３ａが撮像素子３の略中央部に配置されており、撮像用開口部３ｅも凹部１ｃの底面１ｄにおける略中央部に配置される場合を例示しているが、本発明はその他の態様の撮像素子及び回路基板に対しても適用可能である。また、撮像素子３が凹部１ｃに収容される深さ、或いは領域は特に限定されない。ここで、本発明の一実施形態に係る回路基板１は、更に、撮像用開口部１ｅにおける回路基板凹部底面１ｄ側の開口部内縁部全周に亘って形成された切欠部１ｇを有する。
【００１３】
なお、図中では課題となる事象を明確化するために反りを強調して示しているが、ここで述べる実施形態に係るアルミナ製の回路基板を用いた構成の場合、この反りが２０μm以上となると、バンプ高さとの関係から実装の不備が生じる可能性が発生している。また、本発明で解決しようとする課題は、凹部１ｃの存在によって撮像用開口部１ｅの周辺での回路基板厚さが特に薄くなることに起因する面も大きく、当該形態の回路基板に対して特に有効である。しかし、このような凹部が存在しない場合であっても、撮像用開口部が形成されており且つその周辺の回路基板厚さが薄い場合には、本発明の適用が可能である。
【００１４】
本発明では、この内縁部分に対して切欠部１ｇを設けることによって、バンプ或いは端子電極の厚さを変更することなく、内縁部分の反りの影響をなくすることを可能とする回路基板を提供することとしている。より具体的には、本発明では、後述する条件を満たす切欠部１ｇを形成することにより、撮像用開口部１ｅの内縁部分が反った場合であっても、その反りによって最も撮像素子に向かって突出する部分の存在をなくしている。従って、回路基板１の変形があったとしても、実際に撮像素子に対して回路基板１の変形は影響を及ぼすことが不可能となっている。なお、該切欠部１ｇについては、以下の条件を満たすように形成することによって、その効果をより好適に得る、或いは変形の影響をより確実になくすることが可能となる。具体的には、一実施形態として、一方の面たる回路基板１の下面１ｂと平行な底面を有するように内縁部を階段状に切欠いた場合であって、切欠部１ｇの幅をＷｃ、切欠部１ｇの深さに相当する切欠部１ｇの底部（回路基板１の上下方向からすると天井面）と凹部１ｃの底面１ｄとの差をＤｃ、実装後のバンプ３ｂと端子電極１ｆとの高さ（厚さ）の合計をＨとした場合、Ｗｃ＞√２×Ｈ及びＤｃ＞√２×Ｈを満たせば良い。
【００１５】
これらＷｃ、Ｄｃ、及びＨが当該条件を各々満たすことによって、変形の影響が確実に抑制し、実装の歩留まりを向上することが可能となる。なお、ここで述べる切欠部１ｇの幅Ｗｃとは、撮像用開口部１ｅの内周面の下面１ａ方向への延長線と、凹部１ｃの底面１ｄの撮像用開口部１ｅ内への延長線との交点と、切欠かれた後の凹部１ｃの底面１ｄにおける内縁端との距離をいう。また、回路基板の構造上、切欠部１ｇの深さＤｃは凹部１ｃでの回路基板厚さＤｔより小さくなければならず、又切欠部１ｇの幅Ｗｃは端子電極１ｆと撮像用開口部１ｅとの距離Ｗｈより小さくなければならない。
【００１６】
切欠部１ｇが以上述べた条件を満たすように形成することにより、撮像用開口部１ｅの内縁部分が反ったとしても、内縁部端部が撮像素子３と接触することを防止することが可能となる。なお、ここで述べた実施形態では、切欠部１ｇの底面が回路基板１の凹部１ｃの底面１ｄと平行となる場合について述べている。しかし、本発明の実施形態の態様はこれに限定されない。例えば、切欠部深さＤｃは、撮像用開口部１ｅの内周面を該開口部１ｅの形成方向（軸線方向）に延長させた場合に得られる該延長線を含んだ面上についての深さであれば良い。この場合、切欠部１ｇの底面は凹部１ｃの底面１ｄと平行でなくとも良い。また、切欠部１ｇの形状が明確な段差を有さない場合については、幅Ｗｃは前述した撮像用開口部１ｅの内周面の延長線と切欠部１ｇの端子電極１ｆ側の形成端部までの距離を示すものであれば良い。また、上述した実施形態ではアルミナからなる回路基板を用いることとしているが、本発明は当該材料からなる回路基板に限定されず、所謂セラミックスによって構成される回路基板であれば適用可能である。
【００１７】
また、本発明は、更なる実施形態として図３に示す態様によって定義することも可能である。なお、図３は、本実施形態における回路基板１及び撮像素子３を図１と同様の様式にて示すものであって、特に切欠部１ｇを拡大して示すものである。同図において、図示する断面において、撮像用開口部１ｅの内周面の下面１ａ方向への延長線と、凹部１ｃの底面１ｄを撮像用開口部１ｅ内へ延長した延長線と、の交点をＯとしている。本形態では、この交点Ｏと、撮像素子３或いは撮像素子３上に配置される受光素子３ａの何れか近いほうとの距離をＲとする。このとき、切欠部１ｇは、内縁部分がＯを中心として半径Ｒによって示される円形の領域Ｐを避けるように形成される。
【００１８】
なお、本形態では、切欠部１ｇが撮像用開口部１ｅの凹部底面１ｄに開口する開口端に近づくにつれて一義的に開口面積がおおきくなる所謂テーパ形状としている。しかし、本形態は当該様式に限定されず、上述した階段状の形状や、切欠部１ｇの断面が直線ではなく、曲線或いは複数の曲線及び直線から構成される形状としても良い。当該条件を満たす切欠部１ｇを形成することによっても、撮像用開口部１ｅの内縁部分が反ったとしても、内縁部端部が撮像素子３と接触することを防止することが可能となる。また、当該条件はバンプ３ｂ及び端子電極１ｆの厚さについて考慮していない。従って、当該条件に上記Ｈを加味する条件を加えることによって、実装歩留まりをより向上することが可能となる。より詳細は、バンプ３ｂ及び端子電極１ｆ或いは関連する構成物が上述した円形の領域Ｐ内に進入する構成の場合、上述したＨを用いた条件を組み合わせることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、撮像用開口部を有して撮像素子が実装される回路基板を対象とする。しかしながら、本発明の概念は当該態様のみならず、上面から下面に貫通する貫通孔或いは強度的にこれに相当する部分を有する回路基板であって、電極等を介して貫通孔の周辺に対して押圧力等の負荷が加えられる回路基板に適用可能である。従って、本発明において、撮像素子は電子部品として、又回路基板は基板として特定し、更に上位の概念として本発明を把握することが好ましい。
【符号の説明】
【００２０】
１：回路基板、  １ａ：下面、  １ｂ：上面、  １ｃ：凹部、  １ｄ：凹部底面（天井面）、  １ｅ：撮像用開口部、  １ｆ：端子電極、  １ｇ：切欠部、  ３：撮像素子、  ３ａ：受光部、  ３ｂ：バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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