(57)【要約】【課題】  配線基板と外部回路基板との剥がれを低減させることが可能となるとなる撮像素子実装用基板および撮像装置を提供することである。【解決手段】  上方に撮像素子１０が配置される中央領域４ｂと、中央領域４ｂを取り囲む周辺領域４ａを有する無機基板４と、無機基板４の周辺領域４ａ上に設けられ、中央領域４ｂを取り囲むとともに、外縁が無機基板４よりも大きな枠状であって、側面から下面にかけて切欠かれた切欠き部２ａを有する配線基板２と、配線基板２の切欠き部２ａに接続された、シート状の外部回路基板５とを備え、外部回路基板５は、側面から上面にかけて形成された接合材１６を介して配線基板２に接続されている【選択図】図１
2017152521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に撮像素子が実装される撮像素子実装部と、前記撮像素子実装部を取り囲む周辺領域を有する無機基板と、
前記無機基板の前記周辺領域上に設けられ、前記撮像素子実装部を取り囲むとともに、外縁が前記無機基板よりも大きな枠状であって、側面から下面にかけて切欠かれた切欠き部を有する配線基板と、
前記配線基板の切欠き部に接続された、シート状の外部回路基板とを備え、
前記外部回路基板は、側面から上面にかけて形成された接合材を介して前記配線基板に接続されていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像素子実装用基板であって、
前記無機基板は矩形状であって、一端が前記配線基板の切欠き部と重なることを特徴とする撮像素子実装用基板。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像素子実装用基板であって、
前記接合材の一部は、前記外部回路基板の上面にまで形成されていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像素子実装用基板であって、
前記接合材の一部は、前記外部回路基板の下面にまで形成されていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
【請求項５】
請求項２に記載の撮像素子実装用基板であって、
前記無機基板の上面と前記外部回路基板の下面とが接触していることを特徴とする撮像素子実装用基板。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の撮像素子実装用基板と、
前記撮像素子実装用基板の前記無機基板の前記撮像素子実装部に実装された撮像素子と、前記配線基板の前記レンズ実装部に固定されたレンズホルダーとを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子が実装される配線基板および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無機基板と開口部を有する配線基板とで構成される撮像素子実装用基板が知られている。無機基板と配線基板とは一般的に、接合材により接合されている。また、このような撮像素子実装用基板はＦＰＣ等から成る外部回路基板と配線基板の上面または下面と接続される。また、この撮像素子実装用基板に撮像素子が実装された撮像装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４―２７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像装置が実装されるモジュールは、携帯端末などの常に持ち運びされる機器に実装される。その為、機器の使用状態によっては、撮像装置に対して様々な振動が外部より加えられる。しかしながら近年の撮像装置は小型化の要求により、配線基板と外部回路基板との接合領域が小さくなっており、配線基板と外部回路基板との接合強度を大きく設けることが困難であった。これにより、撮像装置において、配線基板と外部回路基板とが剥がれてしまう可能性が懸念されていた。
【０００５】
本発明の目的は、撮像装置の配線基板と外部回路基板との間に剥がれが発生することを抑制することが可能となる撮像素子実装用基板および撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上方に撮像素子が配置される中央領域と、前記中央領域を取り囲む周辺領域を有する無機基板と、前記無機基板の前記周辺領域上に設けられ、前記中央領域を取り囲むとともに、外縁が前記無機基板よりも大きな枠状であって、側面から下面にかけて切欠かれた切欠き部を有する配線基板と、前記配線基板の切欠き部に接続された、シート状の外部回路基板とを備え、前記外部回路基板は、側面から上面にかけて形成された接合部材を介して前記配線基板に接続されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の1つの態様に係る撮像装置は、撮像素子実装用基板の前記無機基板の前記中央
領域に実装された撮像素子と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の1つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上方に撮像素子が配置される中央領
域と、中央領域を取り囲む周辺領域を有する無機基板と、無機基板の周辺領域上に設けられ、中央領域を取り囲むとともに、外縁が無機基板よりも大きな枠状であって、側面から下面にかけて切欠かれた切欠き部を有する配線基板と、配線基板の切欠き部に接続された、シート状の外部回路基板とを備え、外部回路基板は、側面から上面にかけて形成された接合部材を介して前記配線基板に接続されていることを特徴としている。
【０００９】
これにより、配線基板と外部回路基板の側壁との間に接合材のフィレットを形成することが可能となる。よって、配線基板と外部回路基板との剥がれを低減させることが可能となる撮像素子実装用基板および撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に対応する縦断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の第１の実施形態のその他の態様に係る撮像素子実装用基板および撮像装置の外観を示す下面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は本発明の第１の実施形態のその他の態様に係る撮像素子実装用基板および撮像装置の外観を示す下面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態のその他の態様に係る撮像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１の実施形態のその他の態様に係る撮像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７】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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８】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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９】（ａ）は本発明の第４の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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１０】（ａ）は本発明の第５の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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１１】（ａ）は本発明の第６の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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１２】（ａ）は本発明の第７の実施形態に係る撮像素子実装用基板および撮像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】
【００１１】
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、撮像素子実装用基板に撮像素子が実装され、撮像素子実装用基板の上面にレンズホルダーが接合された構成を撮像装置とする。撮像素子実装用基板および撮像装置は、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する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して本発明の第１の実施形態における撮像装置２１、および撮像素子実装用基板１について説明する。本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図１〜図４はレンズホルダー１９を省略している。
【００１３】
画像素子実装用基板１は、上方に撮像素子１０が配置される中央領域４ｂと、中央領域４ｂを取り囲む周辺領域４ａを有する無機基板４と、無機基板４の周辺領域４ａ上に設けられ、中央領域４ｂを取り囲むとともに、外縁が無機基板４よりも大きな枠状であって、側面から下面にかけて切欠かれた切欠き部２ａを有する配線基板２と、配線基板２の切欠き部２ａに接続された、シート状の外部回路基板５とを備え、外部回路基板５は、側面から上面にかけて形成された接合材１６を介して配線基板２に接続されている。
【００１４】
撮像素子実装用基板１は、上方に撮像素子１０が配置される中央領域４ｂと、中央領域４ｂを取り囲む周辺領域４ａを有する無機基板４を、有している。
【００１５】
ここで、中央領域４ｂとは、周辺領域４ａに囲まれた領域のことである。中央領域４ｂは、無機基板４の中心部近傍に設けられていても良いし、無機基板４の中心部から偏心した位置に設けられていても良い。なお、周辺領域４ａとは、無機基板４上であって、中央領域４ｂを取り囲む領域のことであって、無機基板４の外縁に沿った領域のことである。
【００１６】
無機基板４を構成する材料は例えば、高い熱伝導率を有する材料が使用される。無機基板４を形成する材料として例えば、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体またはシリコン（Ｓｉ）等が挙げられる。なお、無機基板４を形成する材料として、例えば窒化アルミニウム質結晶体または窒化ケイ素室結晶体等である場合、無機基板４は複数の絶縁層から成る積層体であっても良い。また、無機基板４は複数の絶縁層からなる積層体の表面に導電層を被着させてもよい。なお、無機基板４の上面に位置する中央領域４ｂに、撮像素子１０が実装される。
【００１７】
また、無機基板４の材料としては金属材料も使用され、金属材料として例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、４２アロイ、銅（Ｃｕ）、コバールまたは銅合金等が挙げられる。例えば、配線基板２が約５×１０−６／℃〜１０×１０−６／℃の熱膨張率を有する酸化アルミニウム質焼結体である場合、無機基板４は約１０×１０−６／℃の熱膨張率を有するステンレス（ＳＵＳ３０４）を用いることができる。この場合には、配線基板２と無機基板４との熱収縮差・熱膨張差が小さくなるので、中央領域４ｂの変形を低減することができる。その結果、撮像素子１０とレンズとの光軸ズレを抑制することができ、画像の鮮明度を良好に維持することができる。また、無機基板４が金属材料から成るとき、その材料が非磁性体であることで無機基板４が磁化することを低減させることが可能となる。このことによって、例えばレンズ駆動等の外部機器に磁石または電磁石が使用されている場合、無機基板４の磁性によってレンズ駆動等の外部機器の働きを無機基板４が妨げることを低減させることが可能となる。
【００１８】
撮像素子１０は例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等が用いられる。なお、撮像素子１０は、接着材を介して、無機基板４の上面に配置されていてもよい。この接着材は、例えば、銀エポキシまたは熱硬化性樹脂等が使用される。
【００１９】
撮像素子実装用基板１は、無機基板４の周辺領域４ａ上に設けられ、中央領域４ｂを取り囲むとともに、外縁が無機基板４よりも大きな枠状であって、側面から下面にかけて切欠かれた切欠き部２ａを有する配線基板２を有している。
【００２０】
配線基板２は、絶縁層から成り、上面に撮像素子接続用パッド３が設けられていてもよい。また、図示していないが、配線基板２の下面には外部回路または無機基板４と接続される外部回路接続用電極を複数設けても良い。配線基板２を構成する絶縁層の材料は例えば、電気絶縁性セラミックスまたは樹脂（プラスティックス）等が使用される。
【００２１】
配線基板２を形成する絶縁層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焼結体等が挙げられる。
【００２２】
配線基板２を形成する絶縁層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。
【００２３】
図１〜図６に示すように、無機基板４の外縁が上面視で配線基板２の外縁よりも内側または同じ位置に位置していてもよい。無機基板４の外縁が上面視で配線基板２の外縁よりも内側または同じ位置に位置していることで、撮像装置２１の小型化を図ることが可能となる。また、撮像装置２１を外部モジュールに接続する際、配線などを無機基板４の端部で傷つけてしまう可能性を低減させることが可能となる。
【００２４】
配線基板２を形成する絶縁層は、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てもよい。配線基板２を形成する絶縁層は、図１〜図２に示すように４層の絶縁層から形成されていても良いし、単層〜３層または５層以上の絶縁層から形成されていても良い。また、図１〜図２に示す例のように、配線基板２を形成する絶縁層の開口部の大きさを異ならせ上面に段差部を形成し、段差部に複数の撮像素子接続用パッド３が設けられていてもよい。
【００２５】
また、配線基板２の上面、側面または下面に、外部回路接続用電極が設けられていてもよい。外部回路接続用電極は、配線基板２と外部回路基板、あるいは撮像装置２１と外部回路基板とを電気的に接続するものである。
【００２６】
配線基板２の内部には、絶縁層間に形成される内部配線、内部配線同士を上下に接続する貫通導体が設けられる。これら内部配線または貫通導体は、配線基板２の表面に露出していても良い。この内部配線または貫通導体によって、外部回路接続用電極および撮像素子接続用パッド３が電気的に接続されていても良い。
【００２７】
撮像素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線および貫通導体は、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）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。また、撮像素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線および貫通導体は、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）、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。
【００２８】
撮像素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線および貫通導体の露出表面に、めっき層が設けられてもよい。この構成によれば、撮像素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線および貫通導体の露出表面を保護して酸化を抑制できる。また、この構成によれば、撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをワイヤボンディング等の接続部材１３を介して良好に電気的接続することができる。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か、またはこのＮｉめっき層および厚さ０．５〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を順次被着させてもよい。
【００２９】
また、配線基板２は封止の為に上面に蓋体１２を設けても良い。蓋体１２は、例えば、平板形状である。また、蓋体１２は、ガラス材料等の透明度の高い部材が用いられる。蓋体１２は、例えば、熱硬化性樹脂または低融点ガラスまたは金属成分から成るろう材等の接合部材１４により、配線基板２の上面に接合される。
【００３０】
配線基板２は切欠き部２ａを有している。切欠き部２ａ例えば配線基板２が複数の絶縁層からなるときには、配線基板２の外縁よりも内側に外縁が位置する複数の絶縁層を積層して設けても良い。また、例えば配線基板２を金型等で押圧して作成してもよい。
【００３１】
撮像素子実装用基板１は、配線基板２の切欠き部２ａに接続された、シート状の外部回路基板５を備えている。
【００３２】
シート状の外部回路基板５として、例えばＦＰＣ等が挙げられる。例えばシート状の外部回路基板５がＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）であるとき、ベースフィルムを有
している。ベースフィルムを形成する材料として例えばポリイミドフィルム等の樹脂から成る絶縁体が用いられる。また、外部回路基板５は、ベースフィルムの上面に導電層を有している。導電層は、銅、アルミニウム、金、ニッケルまたはこれらから選ばれる少なくとも１種類以上の金属材料を含有する合金からなる。
【００３３】
また、導電層の露出表面に、めっき層が設けられてもよい。この構成によれば、導電層の露出表面を保護して酸化を抑制できる。また、この構成によれば、配線基板２と導電層との電気的接続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るか、またはこのＮｉめっき層および厚さ０．５〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を順次被着させてもよい。さらにはめっき層上にＳｎメッキが施されていてもよい。
【００３４】
例えば外部回路基板５がＦＰＣである時、外部回路基板５は、導電層の上面に設けられたカバーフィルムを有している。カバーフィルムは導電層の表面保護用のフィルムであり、ポリイミドフィルム等の樹脂材料からなるフィルムの片面に接着材を塗布し、配線基板２と電気的に接合される個所以外の導電層の表面に設けられている。
【００３５】
撮像素子実装用基板１の外部回路基板５は、側面から上面にかけて形成された接合材１６を介して配線基板２に接続されている。
【００３６】
一般的に、撮像装置２１が実装されるモジュールは、携帯端末などの常に持ち運びされる機器に実装される。その為、機器の使用状態によっては、撮像装置２１に対して様々な振動が外部より加えられる。しかしながら近年の撮像装置２１は小型化の要求により、配線基板２と外部回路基板５との接合領域が小さくなっており、配線基板２と外部回路基板５との接合強度を保つことが困難であった。これにより、撮像装置２１において、配線基板２と外部回路基板５とが剥がれてしまう可能性が懸念されていた。これに対し、撮像素子実装用基板１の配線基板２が切り欠きを有しており、外部回路基板５は側面から上面にかけて形成された接合材１６を有していることで、配線基板２の切欠き２ａの側壁と外部回路基板５との間に接合材１６のフィレットを形成することが可能となり、またフィレット自体を大きく設けることが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５との剥がれを低減させることが可能となる。
【００３７】
外部回路基板５と配線基板２とを接合する接合材１６は、撮像素子１０の実装工程において加えられる熱によって変性しにくい材料からなる。このような接合材１６および接着部材としては、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等である。この場合には、撮像素子１０の実装工程において外部回路基板５と配線基板２とが剥がれることを良好に抑制することができる。また、接合材１６、接続材１８または接着部材は導電性であっても良く、外部回路基板５と配線基板２または配線基板２と無機基板４とは電気的に接合していてもよい。なお、導電性の接続材１８として、例えばハンダ、金バンプまたは銀エポキシ等である。また、導電性の接合材１６として例えば、異方性導電樹脂（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）または異方性導電フィルム（ＡＣＰ：Anisotropic conductive paste）等である。また、導電性の接着部材として例えば、ハンダ、金バ
ンプ、銀エポキシ、異方性導電樹脂（ＡＣＦ）または異方性導電フィルム（ＡＣＰ）等である。
【００３８】
接合材１６は図１および図２に示す例の様に、非導電性であっても良い。図１に示す例では、配線基板２と外部回路基板５とは接続材１８で配線基板２の露出した電極パッドと外部回路基板５の露出した電極とが電気的に接続されている。このとき、接合材１６は封止材のような役割を果たし、外部回路基板５と配線基板２との接合の強度を配線基板２の切欠き部２ａとフィレットを形成し向上させつつ、接続材１８の劣化を防ぐことが可能となる。
【００３９】
また、図２に示す例のように接合材１６は配線基板２と外部回路基板５とが電気的に接合しない箇所つまり配線基板２と外部回路基板５の電極パッドが無い個所にも設けることが好ましい。このことで、より配線基板２と外部回路基板５との接合強度を高めることが可能となり、配線基板２と外部回路基板５との剥がれを低減させることが可能となる。さらに、接続材１８があることによって押し出された接合材１６が、接続部材１８が無い個所に溜り安くなるため、上面視において接合材１６の外縁が配線基板２の外縁から外側に位置することを低減させることが可能となる。
【００４０】
図３〜図４には本実施形態のその他の態様に係る撮像素子実装用基板１の平面図を示す。
【００４１】
配線基板２に設ける切欠き部２ａは図３（ａ）および図４（ａ）のように１辺全体に設けても良いし、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す例の様に、外部回路基板５を取り囲むように設けても良い。
【００４２】
図３（ａ）のように切欠き部２ａを１辺全体に設けることで、接合材１６は図４（ａ）のようにフィレットを大きく広げ、また配線基板２との接合面の面積を大きく設けることが可能となる。よって、外部回路基板５が図３（ａ）および図４（ａ）の上下方向に振動したとしても、接合材１６の端点を起点に剥がれが発生することをより低減させることが可能となる。
【００４３】
また、図３（ｂ）のように、配線基板２の切欠き部２ａを外部回路基板５を取り囲むように設けることで、図４（ｂ）に示すように接合材１６を外部回路基板５の複数の辺にわたって設けることが可能となる。よって、より様々な方向からの振動に対して、配線基板２と外部回路基板５の剥がれを低減させることが可能となる。また、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す例の様に、切欠き部２ａが外部回路基板５を取り囲むように設けていることで、接合材１６が配線基板２の外縁から突出することを低減させることが可能となる。また、切欠き部２ａが外部回路基板５を取り囲んでいることによって、接合材１６が形成するフィレットに厚みを設けやすくなる。このことで、より接合強度を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示す例の様に、切欠き部２ａを外部回路基板５を取り囲むように設けることで、切欠き部２ａの側面つまり、図４（ｂ）における外部回路基板５を挟む上下の部分でも接合材１６はフィレットを形成することが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５の接合強度をより向上させることが可能となる。
【００４５】
図５〜図６に、レンズホルダー１９を省略していない撮像装置２１を示す。撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１の上面に設けられたレンズホルダー１９とを有している。また、撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と、撮像素子実装用基板１の無機基板４の中央領域４ｂに実装された撮像素子１０とを備えている。
【００４６】
図５〜図６に示す例のように、撮像装置２１はレンズホルダー１９を有していてもよい
。レンズホルダー１９を有することでより気密性の向上または外部からの応力が直接撮像装置２１に加えられることを低減することが可能となる。レンズホルダー１９は、例えば樹脂等から成る筐体と、樹脂、液体、ガラスまたは水晶等からなるレンズが１個以上筐体に接合されたものである。また、レンズホルダー１９は、レンズが上下左右の駆動を行う駆動装置等が付いていて、配線基板２と電気的に接続されていても良い。
【００４７】
レンズホルダー１９は図５に示す例の様に、配線基板２の上面に接続していても良いし図６に示す例の様に蓋体１２の上面に設けられていても良い。レンズホルダー１９が図５に示す例の様に、配線基板２の上面に接続していることで、レンズホルダー１９と配線基板２とを電気的に接続することが容易となる。また、レンズホルダー１９が図６に示す例の様に、蓋体１２の上面に設けられていることによって、レンズホルダー１９の接合領域をより小さくすることが可能となる。よって、撮像装置２１の小型化が可能となる。
【００４８】
次に、本実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置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、配線基板２を多数個取り配線基板を用いた製造方法である。
【００４９】
（１）まず、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。
【００５０】
なお、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配線基板２を形成することができる。
【００５１】
また、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配線基板２を形成できる。
【００５２】
（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撮像素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線および貫通導体となる部分に、金属ペーストを塗布または充填する。
【００５３】
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、配線基板２との接合強度を高めるために、ガラスまたはセラミックスを含んでいても構わない。
【００５４】
（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。配線基板２となるグリーンシートの中央領域に、開口部を形成する。なお、この時に切欠き部２ａを形成しても良い。
【００５５】
（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、それぞれの層となるグリーンシートに貫通孔を設け、両者を積層して加圧することに
より、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。なお、このとき複数のセラミックグリーンシートの所定の位置に金型等を用いて穴または切り欠きを形成し、それらを積層して切欠き部２ａを作成してもよい。
【００５６】
（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、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、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、撮像素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線および貫通導体となる。
【００５７】
（６）次に、焼成して得られた多数個取り配線基板を複数の配線基板２に分断する。この分断においては、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。
【００５８】
（７）次に、配線基板２の下面に接合される無機基板４を用意する。無機基板４は、金属材料からなる場合は、金属材料から成る板材に、従来周知のスタンピング金型を用いた打ち抜き加工またはエッチング加工等によって作製される。また、他の材料から成る場合も同様にそれぞれの材質にあった打ち抜き加工等によって作製することが可能となる。また、無機基板４が金属材料であるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、４２アロイ、Ｃｕまたは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、無機基板４の表面の酸化腐食を有効に抑制することができる。
【００５９】
また、無機基板４が電気絶縁性セラミック等からなり、表面に導体パターンをプリントしている場合も同様に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、無機基板４の表面の酸化腐食を有効に抑制することができる。
【００６０】
（８）次に、外部回路基板５を用意する。例えば、外部回路基板５がＦＰＣの場合、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。
【００６１】
（９）次に、接着部材を介して、配線基板２と無機基板４とを接合する。接着部材は、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またはディスペンス法等で、配線基板２または無機基板４のいずれか一方または両方の接合面に塗布する。そして、配線基板２と無機基板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、加圧し加熱することで接合材を熱硬化させ、配線基板２と無機基板４とを強固に接着させる。
【００６２】
接着部材は、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または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、接着部材としては、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、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、カチオン重合系または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】
（１０）次に、接合材１６を介して、配線基板２と外部回路基板５とを接合する。接合材１６の材料として、異方性導電性膜等樹脂から成る物がある。
【００６５】
例えば接合材１６が異方性導電性樹脂等から成る場合、外部回路基板５または配線基板２の所定の位置に異方性導電性樹脂から成る接合材１６を塗布し、押圧し加熱をすることで、配線基板２と外部回路基板５とを接合し、電気的に導通させることができる。
【００６６】
また、導電性から成る接続材１８により配線基板２と外部回路基板５とを接合し、その後その周囲を接合材１６で封止しても良い。なお、このとき接続材１８としては例えばハンダ、金バンプ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】
（１１）次に、無機基板４の中央領域４ｂに撮像素子１０を実装する。撮像素子１０はワイヤーボンディング等で配線基板２と電気的に接合させる。またこのとき、撮像素子１０または無機基板４に銀エポキシまたは樹脂等を設け、無機基板４に固定しても構わない。また、撮像素子１０を無機基板４の中央領域４ｂに実装した後、蓋体１２を接合材１４で接合しても良い。
【００６８】
（１２）次に、レンズホルダー１９を配線基板２の上面に実装する。このとき、配線基板２の上面に設けられた電極とレンズホルダー１９とを導電性の接合材で接合し、電気的に導電させても良いし、非導電性の接合材でレンズホルダー１９を接合しても良い。
【００６９】
上記（１）〜（１２）の工程によって、撮像装置２１が得られる。なお、上記（１）〜（１２）の工程順番は指定されない。
【００７０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１について、図７を参照しつつ説明する。なお、本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図７はレンズホルダー１９を省略している。本実施形態における撮像素子実装用基板１および撮像装置２１において、第１の実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置２１と異なる点は、無機基板４の一端が配線基板２の切り欠き部２ａと上面視で重なる位置に設けられている点である。
【００７１】
図７に示す本実施形態では、無機基板４は矩形状であって、一端が配線基板２の切欠き部２ａと重なっている。一般的に、配線基板２と外部回路基板５とを接合する接合材１６を厚く設けることで、配線基板２または外部回路基板５の反り等の影響が接合強度に影響する可能性が小さくなる。しかしながら、接合材１６を厚く設けすぎると、配線基板２と外部回路基板５とを接合する工程において、接合材１６が切欠き部２ａを這い上がり配線基板２の上面にブリードする可能性があった。本実施形態のように、無機基板４の一端が配線基板２の切欠き部２ａと上面視で重なる位置に位置していることで、接合材１６を厚く設けたとしても、無機基板４により配線基板２の下面へ接合材１６がブリードすることを低減させることが可能となる。よって、接合材１６の厚みを厚く設けやすく、配線基板２と外部回路基板５との接合強度をより向上させることが可能となる。
【００７２】
また、図７に示す例の様に、無機基板４の一端が上面視において配線基板２の切欠き部２ａと重なっていることで、例えば外部回路基板５に上下の振動が加わったとしても無機基板４がつっかえとなって外部回路基板５が一定以上回転（振動）することを低減させることが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５との接合領域が振動しづらくなり、配線基板２と外部回路基板５との接合の接合強度をより向上させることが可能となる。
【００７３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１について、図８を参照しつつ説明する。なお、本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図８はレンズホルダー１９を省略している。本実施形態における撮像素子実装用基板１および撮像装置２１において、第２の実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置２１と異なる点は、無機基板４と外部回路基板５とが接している点である。
【００７４】
図８に示す本実施形態では、接合材１６の一部は、外部回路基板５の上面にまで形成されている。また、図８に示す例では無機基板４の上面と外部回路基板５の下面とが接触している。一般的に、外部回路基板５がＦＰＣ等の可撓性である時、その導体はＣｕ膜等の非常に薄い金属膜で配線導体および電極パッドが作製される、このとき、この配線導体または電極パッドに大きく振動または曲がる応力が加わると配線導体または電極パッドにクラック等が入る虞があった。このとき、本実施形態のように無機基板４と外部回路基板５とが接するように設けられていることで、外部回路基板５の配線導体または電極パッドに曲がる応力が加わることを低減させることが可能となる。よって、外部回路基板５の配線導体または電極パッドにクラック等が発生することを低減させることが可能となる。
【００７５】
また、図８に示す例の様に無機基板４と外部回路基板５とが接するように設けられており、また外部回路基板５の上面と配線基板２の下面との間にスペースがあることで、外部回路基板５の側面と上面との２箇所に接合材１６によるフィレットを形成することが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５との接合強度をより向上させることが可能となる。
【００７６】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１について、図９を参照しつつ説明する。なお、本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図９はレンズホルダー１９を省略している。本実施形態における撮像素子実装用基板１および撮像装置２１において、第２の実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置２１と異なる点は、無機基板４と外部回路基板５との間にも接合材１６が設けられている点である。
【００７７】
図９に示す本実施形態では、接合材１６の一部は、外部回路基板５の下面にまで形成されている。このことで、外部回路基板５と無機基板４とを接合材１６を用いて接合することが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５との接合の強度を、外部回路基板５と無機基板４との接合でさらに補強することが可能となる。このことで配線基板２と外部回路基板５とが剥がれることを低減させることが可能となる。
【００７８】
また、図９に示す本実施形態において、接合材１６は導電性の物を用いても良い。このことによって、例えば無機基板４が金属から成る場合または内部及び表面に配線導体を有する時、外部回路基板５と無機基板４とを電気的に接合することが可能となる。これにより、無機基板４を用いて電源電位または接地電位の抵抗を下げることが可能となり、電気
特性の向上が可能となる。なお、このとき導電性の接合材１６としては例えば異方性導電樹脂（ＡＣＦ）または異方性導電フィルム（ＡＣＰ）等がある。
【００７９】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１について、図１０を参照しつつ説明する。なお、本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図１０はレンズホルダー１９を省略している。本実施形態における撮像素子実装用基板１および撮像装置２１は、第１の実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置２１の撮像素子１０の実装形態を変更した変形例である。
【００８０】
図１０に示す例の様に撮像装置２１は、撮像素子１０の上面で配線基板２と金バンプ等を用いてフリップチップ実装されていても良い。なお、このとき撮像素子１０と配線基板２とをフリップチップ実装することで、撮像素子１０が大型化しても、配線基板２を小型化することが可能となる。よって、撮像素子１０が高機能化し撮像素子１０が大型化しても、配線基板２の重量が増えることを低減させることが可能となり、外部からの振動により接続部にかかる応力を低減させることが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５とが剥がれする可能性を低減させることが可能となる。
【００８１】
また、撮像素子１０と配線基板２とがフリップチップ実装されていることにより撮像素子１０と配線基板２とが重なる面積を増やすことが可能となる。よって、撮像素子１０の放熱性をより向上させることが可能となる。
【００８２】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１について、図１１を参照しつつ説明する。なお、本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図１１はレンズホルダー１９を省略している。本実施形態における撮像素子実装用基板１および撮像装置２１が、第５の実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置２１と異なる点は、撮像素子１０と無機基板４との間に空間がある点である。
【００８３】
図１１に示す本実施形態の撮像装置２１は、撮像素子１０と無機基板４との間に
距離を設けている。一般的に、撮像素子１０と無機基板４と外部回路基板５とは熱膨張率が異なる。また、一般的に撮像装置２１を使用すると撮像素子１０は発熱し、その発熱量は撮像素子１０が高機能化するほど高くなる。実機に搭載された撮像装置２１を使用時に撮像素子１０が発熱した時、無機基板４と無機基板４と下面が接続している外部回路基板５もその熱で熱される。このとき、それぞれの熱膨張率の差により、いびつに変形の応力がかかる。このとき、配線基板２と外部回路基板５の接合領域にも応力が伝わり、剥がれの可能性がでてくる。さらに、この状態で外部回路基板５に振動の応力がかかると、さらに剥がれの可能性が高くなる。本実施形態のように、撮像素子１０と無機基板４との間に距離を設けることで、撮像素子１０の熱が無機基板４に伝わり辛くなる。よって、撮像素子１０、無機基板４および外部回路基板５のそれぞれに熱膨張率の差による変形の応力を低減させることが可能となる。よって、撮像装置２１を使用時に外部回路基板５に振動が加わった場合でも配線基板２と外部回路基板５とが剥がれる可能性を低減させることが可能となる。
【００８４】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１について、図１２を参照しつつ説明する。なお、本実施形態における撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と撮像素子１０と、レンズホルダー１９を備えているものであるが、図１２
はレンズホルダー１９を省略している。本実施形態における撮像素子実装用基板１および撮像装置２１が、第５の実施形態の撮像素子実装用基板１および撮像装置２１と異なる点は、無機基板４は中央領域４ｂが空間となっている（穴が開いている）点、配線基板２と無機基板４とで切欠き部２ａを形成している点である。
【００８５】
図１２に示す本実施形態の撮像装置２１は、無機基板４の中央領域４ｂが空間となっており、撮像素子１０はその空間の内部に収められている。このことで、無機基板４を設ける位置に撮像素子１０を設けることが可能となるため、撮像装置２１の小型化および軽量化が可能となる。よって、撮像装置２１の重量を低減させることが可能となり、外部からの振動により接続領域にかかる応力を低減させることが可能となる。よって、配線基板２と外部回路基板５とが剥がれる可能性を低減させることが可能となる。
【００８６】
また図１２に示す本実施形態の撮像装置は配線基板２の下面と無機基板４の側面とで切欠き部２ａを形成している。このことで撮像装置２１の更なる小型化および軽量化が可能となる。
【００８７】
なおこのとき、配線基板２と無機基板４とは同じ材料であっても良く、また電気的に接続されていても良い。配線基板２と無機基板４とが同じ材料から成ることで、撮像素子１０または無機基板５を加熱し実装する工程において熱望両立の差による変形及び接合部に対する応力を低減させることが可能となる。
【００８８】
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、数値などの種々の変形は可能である。また、例えば、図１〜図１２に示す例では、撮像素子接続用パッド３の形状は矩形状であるが、円形状やその他の多角形状であってもかまわない。また、本実施形態における撮像素子接続用パッド３の配置、数、形状などは指定されない。なお、本実施形態における特徴部の種々の組み合わせは上述の実施形態の例に限定されるものではい。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・・撮像素子実装用基板
２・・・・配線基板
２ａ・・・切欠き部
３・・・・撮像素子接続用パッド
４・・・・無機基板
４ａ・・・周辺領域
４ｂ・・・中央領域
５・・・・外部回路基板
１０・・・撮像素子
１２・・・蓋体
１３・・・接続部材
１４・・・接合部材
１６・・・接合材
１８・・・接続材
１９・・・レンズホルダー
２１・・・撮像装置
【図１】
2017152521.tif 000003
【図２】
2017152521.tif 000004
【図３】
2017152521.tif 000005
【図４】
2017152521.tif 000006
【図５】
2017152521.tif 000007
【図６】
2017152521.tif 000008
【図７】
2017152521.tif 000009
【図８】
2017152521.tif 000010
【図９】
2017152521.tif 000011
【図１０】
2017152521.tif 000012
【図１１】
2017152521.tif 000013
【図１２】
2017152521.tif 000014