JP6606008B2 - 撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュール - Google Patents

Description

本発明は、電子素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子が実装される撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュールに関するものである。

従来より、無機基板と、無機基板と接合材を介して接合され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。また、この撮像素子実装用基板に電子素子が実装された撮像装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０―２２０２４５号公報

特許文献１に開示された技術では、近年の撮像装置の小型化の要求に対して、撮像素子実装用基板を小型化している。この小型化の要求に対して、絶縁層等からなる配線基板または無機基板も小型化している。

しかしながら、配線基板または無機基板の小型化によって、配線基板と無機基板とを接合する接合面積が小さくなっており、配線基板と無機基板の間に設けられた接合材が押圧された際に、無機基板の側面側へ流れ出る場合があった。この接合材が無機基板の側面への流出することにより、撮像装置にレンズホルダーを接合する際において気密性の低下またはレンズホルダーの接合不良が発生する場合があった。

また、撮像装置の外部からの応力で無機基板を通して配線基板に応力が加わり配線基板に割れなどが発生する場合があった。

本発明の目的は、撮像装置の気密性を保ち、また、配線基板にクラックまたは割れ等を抑制することが可能となる撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュールを提供することにある。

本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面に撮像素子が実装される中央領域と前記中央領域を取り囲むように設けられた周辺領域とを有する無機基板と、前記無機基板の上面に設けられ、前記中央領域を取り囲む枠状の配線基板と、前記無機基板と前記配線基板の間に設けられた接合材とを備え、前記無機基板の前記周辺領域に位置する箇所は、上方に向かって傾斜しており、前記接合材は前記無機基板の外縁よりも内側に設けられていることを特徴としている。

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電子
素子実装部に実装された電子素子と、を備えている。

本発明の1つの態様に係る撮像モジュールは、前記撮像素子実装用基板の前記配線基板
の外側面に設けられたレンズホルダーと、を備えている。

本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面に撮像素子が実装される中央領域と前記中央領域を取り囲むように設けられた周辺領域とを有する無機基板と、前記無機基板の上面に設けられ、前記中央領域を取り囲む枠状の配線基板と、前記無機基板と前記配線基板の間に設けられた接合材とを備え、前記無機基板の前記周辺領域に位置する箇所は、上方に向かって傾斜しており、前記接合材は前記無機基板の外縁よりも内側に設けられていることを特徴としている。これにより、接合材が押圧されたとしても、上方に向かって傾斜した周辺領域により接合材が無機基板の側面へ露出することを低減させることが可能となる。よって、配線基板と無機基板とを接合する接合材が外部へ露出することを低減させることが可能となり、撮像装置の気密性の低下またはレンズホルダーの接合不良を低減させることが可能となる。

また、無機基板の周縁部が上面側に傾斜していることで、傾斜部がバネとなって撮像装置の外部からかかる応力を緩和させることが可能となる。よって、配線基板にクラックまたは割れ等が発生する可能性を低減させることが可能となる。

（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。 （ａ）は本発明の第１の実施形態のその他の態様に係る電子モジュール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。 （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。 （ａ）は本発明の第２の実施形態のその他の態様に係る電子モジュール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。 （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。 （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。 （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。

＜撮像素子実装用基板および撮像装置の構成＞
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電子素子が実装され、撮像素子実装用基板の上面に蓋体が接合された構成を撮像装置とする。また、撮像素子実装用基板の外面側に設けられたレンズホルダーを有する構成を撮像モジュールとする。撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュールは、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。

（第１の実施形態）
図１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とを備えている。

撮像素子実装用基板１は、上面に撮像素子１０が実装される中央領域４ｂと中央領域４ｂを取り囲むように設けられた周辺領域４ａとを有する無機基板４と、無機基板４の上面に設けられ、中央領域４ｂを取り囲む枠状の配線基板２と、無機基板４と配線基板２の間に設けられた接合材１５とを備え、無機基板４の周辺領域４ａに位置する箇所は、上方に
向かって傾斜しており、接合材１５は無機基板４の外縁よりも内側に設けられている。

撮像素子実装用基板１は、上面に撮像素子１０が実装される中央領域４ｂと中央領域４ｂを取り囲むように設けられた周辺領域４ａとを有する無機基板４を有している。

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。高い熱伝導率を有する材料を使用することによって、撮像素子を使用する際に発生する熱または配線基板２と無機基板４とを接合材１５によって接合させる際に生じる熱を外部に放熱しやすくすることができる。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よい。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。

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）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１０〜１７×１０^−６／℃の熱膨張率を有するステンレス（ＳＵＳ４１０またはＳＵＳ３０４等）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とレンズホルダーに設けられた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。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。

撮像素子１０は例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子が用いられる。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。

撮像素子実装用基板１は、無機基板４の上面に設けられ、中央領域４ｂを取り囲む枠状の配線基板２を有している。配線基板２は、絶縁層から成り、配線基板２は上面に撮像素子接続用パッド３が設けられている。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よい。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。

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。

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。

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に示すように３層の絶縁層か
ら形成されていてもよいし、単層、２層または４層以上の絶縁層から形成されていてもよい。また、図１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。

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。

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よい。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よい。

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。

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。

また、配線基板２は封止の為に蓋体１２を有していてもよい。蓋体１２は、例えば、平板形状である。また、蓋体１２は、例えば撮像素子１０が撮像素子、又はＬＥＤなどの発光素子である場合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着部材１４により、配線基板２の上面に接合される。

撮像素子実装用基板１は、無機基板４と配線基板２の間に接合材１５を有している。そのとき例えば、後述するが配線基板２が切り欠きなどを有している場合、上面視において切り欠きの内部に接合材１５が露出していてもよい。

接合材１５を構成する材料として例えば、熱硬化性樹脂またはろう材等が使用される。接合材１５を形成する材料として使用される熱硬化性樹脂として例えば、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂等が挙げられる。また、接合材１５を形成する材料として使用されるろう材として例えば、ハンダ、鉛、ガラスなどが挙げられる。

接合材１５は例えば導電性を有していてもよい。接合材１５として例えば、銀エポキシ、はんだ、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。接合材１５が導電性を有することで、配線基板２と無機基板４とを電気的に接合することが可能となる。例えば配線基板２と無機基板４とを接地電極と同電位で電気的に接合させることで、撮像素子１０を外部からのノイズから守るシールドの役割を無機基板４に持たせることが可能となる。

無機基板４の周辺領域４ａに位置する箇所は、上方に向かって傾斜しており、接合材１５は無機基板４の外縁よりも内側に設けられている。接合材１５が接合の工程等で押圧されたとしても、上方に向かって傾斜した周辺領域４ａにより接合材１５が無機基板４の側面へ露出することを低減させることが可能となる。

以上に示した本発明の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、無機基板４の周辺領域４ａに位置する箇所は、上方に向かって傾斜しており、接合材１５は無機基板４の外縁よりも内側に設けられている。このことで、配線基板２および無機基板４が小型化した場合に、接合材１５が接合の工程等で押圧されたとしても、上方に向かって傾斜した周辺領域４ａにより接合材１５が無機基板４の側面へ露出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と無機基板４との接合材１５が外部へ露出することを低減させることが可能となり、撮像装置２１の気密性の低下またはレンズホルダー１９の接合不良を低減させることが可能となる。

また、接合材１５が導電性の材料から成るとき、配線基板２と無機基板４とを電気的に接合することが可能となる。このとき、接合材１５が外部に露出することで外部回路およびその他の部品と接触しショートが発生することを低減させることが可能となる。

また、本発明の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、無機基板４の周辺領域４ａに位置する箇所は、上方に向かって傾斜しており、接合材１５は無機基板４の外縁よりも内側に設けられている。このことで、周辺領域４ａがバネとなって撮像装置２１の外部からかかる応力を緩和させることが可能となる。よって、配線基板２および無機基板４が薄型化しても、配線基板２にクラックまたは割れ等が発生する可能性を低減させることが可能となる。

＜撮像モジュールの構成＞
図２に、撮像素子実装用基板1を用いた撮像モジュール３１を示す。撮像モジュール３
１は、撮像装置２１と撮像装置２１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。

また、図１に示す例の様に、無機基板の外縁は、前記配線基板の外縁よりも内側に位置していてもよい。このように、無機基板４の外縁が配線基板２の外縁と同じ位置または内側に位置していることで、撮像装置２１のより小型化が可能となる。さらに、無機基板４の外縁が配線基板２の外縁よりも内側に位置することで配線基板２と無機基板４の外縁との間を小さくすることが可能となる。よって、接合材１５が無機基板４の側面へ露出することをより低減させることが可能となる。

また、図１に示す例の様に、無機基板４の上端は、配線基板２の下端と間を空けて設けられていてもよい。このように、無機基板４と配線基板２との間に距離を設けることで、無機基板４に応力がかかった場合に、配線基板２と無機基板４とが接触する可能性を低減させることが可能となる。このことで無機基板４から配線基板２に応力が伝わることを低減させることが可能となり、配線基板２に割れまたはクラックが発生することを低減させることが可能となる。

図２に示す例のように、撮像モジュール３１はレンズホルダー１９を有している。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２
１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、例えば樹脂または金属材料等から成る筐体と、樹脂、液体、ガラスまたは水晶等からなるレンズが１個以上組み込まれていてもよい。また、レンズホルダー１９は、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よい。

また、図２に示す例では、レンズホルダー１９の下端部は断面視で無機基板４の下面に到達し、一部と重なるように設けられている。このことによって、撮像モジュール３１の気密性をより高くすることが可能となる。また、この場合には本発明のように、無機基板４の周辺領域４ａが上面側へ傾斜しており、接合材１５が無機基板４の外縁よりも内側に設けられていることで、接合材１５が撮像装置２１の側面へ露出し、レンズホルダー１９を接合する際に嵌合性の悪化を低減させることが可能となる。

なお、図２に示す例では図示していないが、レンズホルダー１９は上面視において４方向の少なくとも一つの辺において開口部が設けられていてもよい。そして、レンズホルダー１９の開口部から外部回路が挿入され配線基板２と電気的に接続していてもよい。またレンズホルダー１９の開口部は、外部回路が配線基板２と電気的に接続された後、樹脂等の封止材等で開口部の隙間を閉じて撮像モジュール３１の内部が気密されていてもよい。

また、図示していないが無機基板４は上面側へ曲がっている箇所の上面、下面または上面および下面の両方からスリットが設けられていてもよい。このことで、無機基板４の屈曲点で応力をより緩和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の製造方法＞
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。

（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（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体である配線基板２を得る場合には、Ａｌ_２Ｏ_３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ_２）、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、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。

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。

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。

（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。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。

（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部に、開口部を形成する。なお、このとき配線基板２となるグリーンシートの所定の箇所に溝２ａを金型等で形成してもよい。

（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、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よい。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溝２ａ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よいし、配線基板２となるグリーンシートを複数積層した後溝２ａを形成してもよい。

（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。

（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。

（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。

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。

尚この時、押圧や金型等を用いて所定の位置に上面側へ曲がった部分を作成することもできる。

（８）次に、接合材１５を介して、配線基板２と無機基板４とを接合する。接合材１５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、熱硬化性樹脂を乾燥させた後、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。

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。

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、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。

（９）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に接着材等を設け、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の中央領域に実装した後、蓋体１２を接着部材１４で接合してもよい。

以上のようにして配線基板２と無機基板４とを組み立てることで、撮像装置２１を作製することができる。上記（１）〜（９）の工程によって、撮像装置２１が得られる。なお、上記（１）〜（９）の工程順番は指定されない。

また、無機基板４を上面側に曲げる方法として、配線基板２と無機基板４との熱膨張率の差を用いることで作製することができる。例えば、無機基板４よりも配線基板２の熱膨張率が大きくなるように選択することで、接合材１５を硬化させるための加熱の工程で、熱膨張の大きさの差により、接合材１５が硬化後は無機基板４が上面側の方向へ曲がるように設定することが可能となる。

（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、撮像装置２１および撮像モジュール３１について、図３および図４を参照しつつ説明する。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、上面視において無機基板４が配線基板２の外辺より突出している点である。

本実施形態では、無機基板４の外縁は、配線基板２の外縁よりも外側に位置している。このことで、配線基板２の小型化によって接合材１５の周囲のクリアランスを設けることが難しくなっても無機基板４が配線基板２の外縁よりも外側に位置していることで接合材１５が接合時の押圧により無機基板４の周囲へ露出することをより低減させることが可能となる。

また、無機基板４の外縁が上面視で配線基板２の外縁よりも外側に位置していることで、落下などの衝撃をより無機基板４で受け止めやすく、配線基板２に衝撃がかかることをより低減させることが可能となる。ひいては配線基板２の割れ等を低減させることが可能となる。

図４に本実施形態における撮像モジュール３１を示す。本実施形態では、レンズホルダー１９の脚部は無機基板４の周辺領域４ａの上面に位置している。このことによって、撮像モジュール３１が落下、またはレンズホルダーの上面から応力がかかり無機基板４に応力がかかった場合においても、上面側へ傾斜した周辺領域４ａによって応力を吸収する事が可能となる。よって、無機基板４が変形するまたは、加わった応力が無機基板４から配線基板２に伝達し、配線基板２に割れまたはクラックが発生することを低減させることが可能となる。

（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５を参照しつつ説明する。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、配線基板２の外側面に上下方向に沿った溝が設けられている点である。

本実施形態では、配線基板２は矩形状であり、配線基板２の外側面には、上下方向に沿った溝２ａが形成されている。一般的に、図５に示す例の様に配線基板２の外側面に溝２ａを設けたとき、接合材１５は溝２ａの外縁に沿って、且つ外縁からクリアランスを設けて塗布することで無機基板４の側面へ露出することを低減させている。しかしながら、近年の配線基板２の小型化により、配線基板２に溝２ａが設けられている場合に接合材１５のクリアランスを設け、接合材１５が無機基板４の側面へ露出することを低減させることが非常に難しくなる傾向がある。これに対し、本実施形態では、無機基板４の周辺領域４ａが上面側へ傾斜していることで、接合材１５を塗布する際に、溝２ａの外縁に沿ったクリアランスを設けなくても、接合材１５が無機基板４の側面へ露出することを低減させることが可能となる。

なお、ここで溝２ａは例えば方向性を指示するために設けている、またはレンズホルダー１９若しくはその他外部回路、無機基板４と接合するために設けられている。そのため、溝２ａは表面に導体層を有し、配線基板２内部と電気的に接続していてもよいし、さらにその表面にＮｉめっき、金メッキなどの表面処理をしていてもよい。また、レンズホルダー１９の脚部が溝２ａに嵌まっていてもよいし、その際導電性の接合材等で電気的に接合していてもよい。

図示していないが、本実施形態の撮像装置２１を用いた撮像モジュール３１はレンズホルダーの脚部が溝２ａに嵌まっており、その先端が接合材１５と重なるように設けられていてもよい。このことで、レンズホルダー１９の上面から応力がかかった場合においても、接合材１５でその応力を吸収する事が可能となるため、無機基板４に変形、クラック等の発生または無機基板４と配線基板２との剥離の可能性を低減させることが可能となる。なお、この時、接合材１５は延性の高い材料を用いることでこの効果を高めることが可能となる。

（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６を参照しつつ説明する。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、配線基板２の側面に接合材１５が設けられている点である。

本実施形態では、接合材１５は、配線基板２の側面にかけて設けられている。一般的に、配線基板２が小型化すると、配線基板２と無機基板４との接合面積が小さくなり、接合強度が低減する虞れがある。これに対し、無機基板４の周辺領域４ａが上面へ傾斜していることで、無機基板４の側面へ接合材１５が露出することを低減させ、また配線基板２の側面にかけて接合材１５が設けられていることで、接合材１５がフィレットを形成し、さらに接合面積を大きくすることが可能となるため、接合強度を向上させることが可能となる。

本実施形態のように接合材１５を配線基板２の側面にかけて設ける方法として、例えば無機基板４に接合材１５を配線基板２の外縁より食み出るように塗布し、その後配線基板２の上面から加圧し接合材１５を加圧させることで作製することができる。または配線基板２の側面の表面粗さを粗くし、接合材１５が這い上がりやすくする事でも作製することが可能となる。

（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７を参照しつつ説明する。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、配線基板２と無機基板４との間にフレキシブル基板５が設けられている点である。

本実施形態では、無機基板４の上面と配線基板２の下面の間に設けられ、中央領域４ｂを取り囲む枠状のフレキシブル基板５をさらに備えている。このように、ヤング率の低いフレキシブル基板５を配線基板２と無機基板４との間に設けることで、フレキシブル基板５が無機基板４にかかった応力を吸収する事が可能となる。よって、より無機基板４にかかる応力が配線基板２に伝搬し、配線基板２にクラックまたは割れ等が発生することをより低減させることが可能となる。

また、接合材１５が導電性の材料から成るとき、無機基板４の周辺領域４ａが上面側へ傾斜していることで、接合材１５が広がり無機基板４の側面へ露出した際に、フレキシブル基板５と接合材１５とその他外部回路基板または電子部品と不用意な接触をして、ショート等が発生する可能性を低減させることが可能となる。また、図７に示す例では、フレキシブル基板５は断面視で無機基板４と同じ方向へ曲がっていても構わない。

フレキシブル基板５は例えば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、フレキシブル基板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。

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。

フレキシブル基板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。なお、フレキシブル基板５と配線基板２とは導電性の接合材で接続されている。

また、フレキシブル基板５と無機基板４とを接合する接合材１５およびフレキシブル基板５と配線基板２とを接合する接着部材は、電子素子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１５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、電子素子１０の実装工程においてフレキシブル基板５と無機基板４、またはフレキシブル基板５と配線基板２とが剥離することを良好に抑制することができる。また、接合材１５お
よび接着部材は導電性であってもよく、フレキシブル基板５と配線基板２またはフレキシブル基板５と無機基板４とは電気的に接合していてもよい。なお、導電性の接合材１５または接着部材として例えば、例えば例えば、銀エポキシ、はんだ、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。

また、図７に示す例ではフレキシブル基板５は上面視において無機基板４よりも内側に位置している。このことで、撮像装置２１の外形のすべての基準を無機基板４の外縁で統一することが可能となる。よって、撮像装置２１をより小型化することが可能となると同時に撮像装置２１の外寸を統一することが容易となる。

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７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。

１・・・・撮像素子実装用基板
２・・・・配線基板
２ａ・・・溝
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・・・・フレキシブル基板
１０・・・撮像素子
１２・・・蓋体
１３・・・接続部材
１４・・・接着部材
１５・・・接合材
１９・・・レンズホルダー
２１・・・撮像装置
３１・・・撮像モジュール

Claims (9)

1. 上面に撮像素子が実装される中央領域と前記中央領域を取り囲むように設けられた周辺領域とを有する無機基板と、
   前記無機基板の上面に設けられ、前記中央領域を取り囲む枠状の配線基板と、
   前記無機基板と前記配線基板の間に設けられた接合材とを備え、
   前記無機基板の前記周辺領域に位置する箇所は、上方に向かって傾斜しており、前記接合材は前記無機基板の外縁よりも内側に設けられていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
2. 請求項１に記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記無機基板の外縁は、前記配線基板の外縁よりも外側に位置していることを特徴とする撮像素子実装用基板。
3. 請求項２に記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記接合材は、前記配線基板の側面にかけて設けられていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
4. 請求項２または請求項３に記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記配線基板は矩形状であり、前記配線基板の外側面には、上下方向に沿った溝が形成されていることを特徴とする。
5. 請求項１に記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記無機基板の外縁は、前記配線基板の外縁よりも内側に位置していることを特徴とする撮像素子実装用基板。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記無機基板の上端は、前記配線基板の下端と間を空けて設けられていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
7. 請求項１〜６のいずれか１つ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配線基板の下面の間に設けられ、前記中央領域を取り囲む枠状のフレキシブル基板をさらに備えたことを特徴とする撮像素子実装用基板。
8. 請求項１〜７のいずれか１つ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中央領域に実装された撮像素子と、
   前記撮像素子実装用基板の前記配線基板の上端に、前記配線基板で囲まれた領域を覆うように設けられた蓋体とを備えていることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項８に記載の撮像装置と、
   前記撮像素子実装用基板の前記配線基板の外側面に設けられたレンズホルダーと、を備えていることを特徴とする撮像モジュール。

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