JP2015029244A - 撮像素子搭載用基板及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像素子内部の温度分布の偏りを効率的に抑制し、質の高い画像を出力するための撮像素子搭載用基板及び撮像装置を提供する。【解決手段】 撮像素子搭載用基板１は、撮像素子搭載部13を有し、上面視した際に撮像素子搭載部13を挟んで対向する第１の辺２Ａおよび第２の辺２Ｂを有する絶縁基体２と、絶縁基体２の主面に設けられ、上面視した際に絶縁基体２の外縁より外側に位置する外側領域５を有する金属平板４とを有しており、外側領域５は、第１の辺２Ａ側にある第１領域５ａと、第２の辺２Ｂ側にある第２領域５ｂとを有し、第１領域５ａ及び第２領域５ｂは、互いに面積が異なる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子が搭載される撮像素子搭載用基板お
よび撮像装置に関するものである。

従来からＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子を撮像素子搭載用基板に搭載した撮像装置が知られている。撮像素子搭載用基板は、開口を有する絶縁基体と、その開口周辺の縁に取り付けられた金属平板を有する。開口内部には撮像素子が搭載され、この開口は光学フィルタ等で封止される。金属平板は、平面視した際に絶縁基体の外縁よりも外側に位置する外側領域を有している。この外側領域には複数の貫通孔が設けられる。この貫通孔内にビス等を通し、レンズを有する筺体側に、撮像素子搭載用基板を固定させる（例えば、特許文献１参照）。

また、撮像素子には、光を受光する受光部と受光部で変換された電気を信号処理する信号処理部（信号転送部や増幅回路部等を含む）とが配設されているものがあり、信号処理部は撮像素子の作動時に熱を発する発熱部となり得る。

特開２００８−０２６５６３号公報

前述したように、特許文献１の絶縁基体の開口内部には撮像素子が搭載される。ここで、従来の撮像素子は発熱部が平面透視にて両側に位置していたが、近年の撮像素子は平面透視にて発熱部が一端に偏って存在しているものも出てきており、このような撮像素子は、内部で温度分布の偏りが生じる。これにより、温度の高い領域と低い領域とで、画像の延びに差が生じるので、撮像された画像の質が低下することが懸念される。

本発明の目的は、撮像素子内部の温度分布の偏りを効率的に抑制し、質の高い画像を出力するための撮像素子搭載用基板及び撮像装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る撮像素子搭載用基板は、撮像素子搭載部を有し、上面視した際に該撮像素子搭載部を挟んで対向する第１の辺および第２の辺を有する絶縁基体と、該絶縁基体の主面に設けられ、上面視した際に前記絶縁基体の外縁より外側に位置する外側領域を有する金属平板とを有しており、前記外側領域は、前記第１の辺側にある第１領域と、前記第２の辺側にある第２領域とを有し、前記第１領域及び前記第２領域は、互いに面積が異なる。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上述の撮像素子搭載用基板と、前記撮像素子搭載部に搭載された撮像素子と、平面透視で前記撮像素子と重なる位置に配置された透明な蓋体と、を有する。

上記の構成によれば、外側領域は、第１の辺側にある第１領域と、第２の辺側にある第
２領域とを有し、第１領域及び第２領域は、互いに面積が異なるので、撮像素子搭載用基板から金属平板を介して外部に放出される放熱量をそれぞれ異ならせることができるため、温度分布の偏りを効率的に抑制することが可能となる。そのため、質の高い画像を出力することができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る撮像素子搭載用基板の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第５の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第６の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第７の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第８の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。 （ａ）は、本発明の第９の実施形態に係る撮像装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る撮像素子搭載用基板および撮像装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

また、各実施形態等の説明において、既に説明した構成と同一若しくは類似する構成については、同一の符号を付して説明を省略することがある。

（第１の実施形態）
なお、撮像素子搭載用基板１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。

図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る撮像素子搭載用基板１および撮像装置について説明する。本実施形態における撮像素子搭載用基板１は、絶縁基体２と、金属平板４とを有しており、図１に示す例では、金属平板４は、中央に開口を有しているとともに、その開口が上面視で凹部８と重なっている。また、本実施形態における撮像装置は、撮像素子搭載用基板１と撮像素子10とを有する。

絶縁基体２は、図１（ａ）に示すように、撮像素子搭載部13を有し、上面視した際に撮像素子搭載部13を挟んで対向する第１の辺２Ａおよび第２の辺２Ｂを有する。また、絶縁基体２は、第１の辺２Ａおよび第２の辺２Ｂと隣り合う第３の辺２Ｃ及び第４の辺２Ｄを有する。撮像素子搭載部13には、撮像素子10が搭載される。

絶縁基体２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，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁性セラミックス、またはエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂または四フッ化エチレン樹脂を始めとするフッ素系樹脂等の樹脂（プラスティックス）から成る略四角形の絶縁層を複数上下に積層して形成されている。

図１（ｂ）に示すように、絶縁基体２は、枠部２ａと、枠部２ａの下面に設けられた基部２ｂを有している。この例において、枠部２ａは、中央に開口を有する絶縁体層であり、基部２ｂは、開口を有さない絶縁体層であり、枠部２ａの開口内周面と基部２ｂの上面とによって凹部８が設けられている。

枠部２ａを形成する絶縁体層は、図１に示すように２層でも良いし、単層または３層以上でも良い。図１に示す例では、枠部２ａを形成する絶縁体層は２層であり、下層の縁部の面積を上層より大きくすることにより、下層の上面と上層の内周面とで段差が設けられている。この段差を構成する下層の上面には、撮像素子接続用パッド３が設けられている。なお、枠部２ａは、下層の縁部の面積を上層の縁部の面積と同一にしても良い。

図１（ｂ）において、基部２ｂを形成する絶縁体層は、その上面であって枠部２ａの内側に撮像素子搭載部13を有する。基部２ｂを形成する絶縁体層は、枠部２ａと同様に、２層以上であってもよい。この撮像素子搭載部13に、撮像素子10が搭載される。図１に示す例では、基部２ｂの下面に外部端子９が設けられている。絶縁基体２内部には配線導体が設けられていても良いし、その配線導体によって、外部端子９と撮像素子接続用パッド３とが電気的に接続されていても良い。なお、外部端子９は、絶縁基体２の側面または上面に設けられていても良い。

撮像素子接続用パッド３は、図１に示す例では、枠部２ａの段差を構成する下層の上面に設けられているが、基部２ｂの上面に設けられていてもよい。撮像素子接続用パッド３は、段差に複数設けられていても良い。また、複数の撮像素子接続用パッド３は、１つの段差に設けられていても良いし、複数の段差に設けられていても良い。

外部端子９および撮像素子接続用パッド３は、絶縁基体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）または銅（Ｃｕ）等のメタライズから成る。また、外部端子９および撮像素子接続用パッド３は、絶縁基体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）またはチタン（Ｔｉ）およびそれらの合金等の金属材料から成る。

撮像素子接続用パッド３、外部端子９を保護して酸化防止をするとともに、撮像素子10や外部回路基板との電気的接続を良好なものとする撮像素子接続用パッド３、外部端子９の露出する表面に、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。

金属平板４は、絶縁基体２の主面に設けられ、上面視した際に絶縁基体２の外縁より外側に位置する外側領域５を有する。外側領域５は、第１の辺２Ａ側にある第１領域５ａと、第２の辺２Ｂ側にある第２領域５ｂとを有する。第１領域５ａ及び第２領域５ｂは、互いに面積が異なる。ここでいう面積とは、金属平板４の表面積をいう。

なお、図１に示す例では、絶縁基体２の主面とは、枠部２ａの上面のことである。また、第１領域５ａとは、第１の辺２Ａおよび第２の辺２Ｂと隣り合う第３の辺２Ｃおよび第４の辺２Ｄを二分する中心線Ｙ-Ｙから、第１の辺２Ａ側に存在する金属平板４の領域を
意味する。また、同様に、第２領域５ｂとは、第１の辺２Ａおよび第２の辺２Ｂと隣り合う第３の辺２Ｃおよび第４の辺２Ｄを二分する中心線Ｙ-Ｙから第２の辺２Ｂ側に存在す
る金属平板４の領域を意味する。

金属平板４において外側領域５の第１領域５ａおよび第２領域５ｂは、その面積が互いに異なっている。このように、第１領域５ａと第２領域５ｂとの面積を異ならせることによって、撮像素子10が作動する際に発生する熱を絶縁基体２及び金属平板４を介して放熱させる際に、その放熱性を互いに異ならせることができる。そのため、撮像素子内部の熱分布の偏りを抑えることができ、受光した画像に不具合が発生することを低減することが可能となる。ここで、第１領域５ａおよび第２領域５ｂの面積は、発熱部Ｔの発熱量を考慮して決定することが望ましい。

金属平板４は絶縁基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合は、ステンレス（ＳＵＳ）や、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、42アロイ，銅（Ｃｕ），銅合金等の金属等から成る。特に、金属平板４が銅等の熱伝導率の高い材質を用いると、放熱性が高くなるため好ましい。ここで、絶縁基体２として熱膨張率が約５〜10（×10^-6／℃）である酸化アルミニウム質焼結体を用いる場合、金属平板４として、熱膨張率が約10（×10^-6／℃）のステンレス（ＳＵＳ410）等を用いると、使用時に絶縁基体２と金属平板４との熱膨張差が小さくな
るので撮像素子搭載用基板１の歪みが小さいので、良好に撮像することができる。

金属平板４と絶縁基体２とは、接合部材（図示せず）によって接合されている。接合部材には、撮像素子10を実装する時の温度や撮像素子10の作動時の温度によって変性しないものを用いると、撮像素子10の実装時や、作動時に絶縁基体２と金属平板４とが剥離することを低減させることができる。

金属平板４は外側領域に貫通孔６または切欠き７を有していることが好ましい。これにより、例えば、第１領域５ａと第２領域５ｂとの領域の大きさが同程度の場合に、金属平板４に貫通孔６や切欠き７を設けておくことで、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの表面積を異ならせることができるため、外側領域５の大きさを変えることなく、外周領域５の放熱性を異ならせることができる。また、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとに設けられた貫通孔６および切欠き７は撮像素子搭載用基板１に撮像素子10またはレンズ筐体を実装する際の位置決めの穴または撮像素子搭載用基板１とレンズ筐体とを固定する穴として用いることも可能である。

貫通孔６の少なくとも１つは円形状であることが好ましい。貫通孔６にビス等を通して金属平板４をレンズ筐体に実装する際に、貫通孔６の形状がビス等の横断面形状に一致していた方が利便性の点で好ましいからである。

貫通孔６の少なくとも１つは、楕円形状、または、平行な辺を有する長円形状であり、切欠き７の少なくとも１つは、楕円形状、若しくは平行な辺を有する長円形状を切断した形状、またはＵ字形状であると、位置合わせをする際に治具やビス等を調整するための穴として用いることもできる。

絶縁基体２および金属平板４の少なくとも一方の接合面はその反対側の面に比べて表面粗さが大きいことが好ましい。これにより、絶縁基体２と金属平板４との接合面の表面積を大きくすることができ、絶縁基体２と金属平板４との接合強度を大きくすることができる。また、絶縁基体２と金属平板４との接合面の表面積を大きくすることができることで、絶縁基体２から金属平板４への伝熱性を高めることもできる。

撮像素子搭載用基板１の撮像素子搭載部13には、撮像素子10が搭載されている。撮像素
子10は例えば、ＣＣＤ型撮像素子またはＣＭＯＳ型撮像素子である。図１に示す例においては、撮像素子10の各電極は、接続部材12（ボンディングワイヤ）によって撮像素子接続用パッド３に電気的に接続されている。接続部材12は、ボンディングワイヤ以外にも金バンプまたはハンダ等が使用される。

図１において、撮像素子10は発熱部Ｔを有している。また、発熱部Ｔを有する撮像素子10が、発熱部Ｔが第１領域５ａまたは第２領域５ｂのいずれか一方側に位置するように、撮像素子搭載部13に実装されていても良い。図１に示す例においては、発熱部Ｔが第１領域５ａ側に位置している。なお、図１においては、第２領域５ｂ側にも発熱箇所ｔは存在しているが、全体の発熱量が最大となる側を主発熱部として「発熱部Ｔ」と呼ぶ。全体の発熱量が最大となる場合とは、例えば、発熱箇所ｔの数が最大となる場合や、数は同一でも発熱箇所ｔの表面積が最大となる場合である。発熱部Ｔ（発熱箇所ｔ）は、撮像素子10の受光部（図示せず）で変換された電気を信号処理する信号処理部（信号転送部や増幅回路部等を含む）である。

図１に示す例のように、発熱部Ｔが第１領域５ａ側に位置し、第１領域５ａの面積が、第２領域５ｂの面積より大きいことが好ましい。この場合、発熱部Ｔで発生した熱の多くを、第２領域５ｂよりも面積の大きい第１領域５ａから外部に逃がすことができる。一方、第２領域５ｂは第１領域５ａよりも面積が小さいので第１領域５ａほど多くの熱を外部に逃がすことはない。よって、撮像素子10において、発熱部Ｔが存在し熱が高くなりやすい第１領域５ａ側では効率的に放熱し、もともと発熱部Ｔほど熱が高くない第２領域５ｂ側では第１領域５ａ側ほど放熱させないことから、撮像素子10内部の温度を全体的に均一な状態に近づけることができる。

次に、本実施形態の撮像素子搭載用基板１の製造方法について説明する。

（１）まず、絶縁基体２を構成する枠部２ａおよび基部２ｂとな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）質焼結体である絶縁基体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、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。

なお、絶縁基体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によって成形することによって絶縁基体２を形成することができる。また、絶縁基体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絶縁基体２を形成できる。

（２）スクリーン印刷法等によって、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や内部配線導体、外部端子９となる部分に金属ペーストを塗布および充填する。この金属ペーストは、絶縁基体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、段差に設けられる撮像素子接続用パッド３、絶縁基体２の下面または内部となる部位に設けられる外部端子９、もしくは内部配線、貫通導体を含む配線導体が形成される。この金属ペーストは、タングステン，モリブデン，マンガン，銀または銅等の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、絶縁基体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。

（３）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グリーンシート積層体を作製する。

（４）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、枠部２ａと基部２ｂとを含む絶縁基体２が複数配列された多数個取り基板を得る。なお、この工程によって、前述した金属ペーストは、撮像素子接続用パッド３、外部端子９、または配線導体となる。

（５）焼成して得られた多数個取り基板を複数の絶縁基体２に分断する。この分断においては、絶縁基体２の外縁となる箇所に沿って多数個取り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絶縁基体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。

（６）絶縁基体２の主面に接合される金属平板４を用意する。金属平板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り、中央部の開口または外周部の貫通孔６、または切欠き７を形成することによって作製される。しかる後、金属平板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、金属平板４の表面の酸化腐食を有効に防止することができる。

（７）接合部材を介して、金属平板４を絶縁基体２に接合する工程。この工程では、ペースト状の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷法やディスペンス法等で絶縁基体２または金属平板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、絶縁基体２と金属平板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部材を完全に熱硬化させ、絶縁基
板２と金属平板４とを強固に接着させる。

このとき、例えば、金属平板４に設けられた貫通孔６と絶縁基体２の枠部２ａとを基準とすることで、接合の際の位置合わせを容易とすることができる。また撮像素子搭載用基板１に撮像素子10を実装する際や、撮像装置にレンズ筐体等を実装する際においても同じ貫通孔６を位置合わせ用の穴として用いることで絶縁基体２と金属平板４、絶縁基体２と撮像素子10、金属平板４とレンズ筐体、撮像素子10とレンズ筐体との位置合わせが容易となり、撮像素子10の光軸を容易に合わせることができる為好ましい。また、貫通孔６と同様に例えば、金属平板４に設けられた切欠き７と撮像素子搭載用基板１の枠部２ａとを基準とすることも可能である。

接合部材は、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，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。

また、接合部材は、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ウムシリカ系化合物を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り絶縁基体２や金属平板４のいずれか一方の接合面に所定厚みに積層印刷塗布し、これを約430℃の温度で焼成することによって前述の絶縁基板２または金
属平板４の表面に接合部材が固着される。この後、金属平板４と絶縁基板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約470℃に加熱することで接合部
材を溶融して固着させ、絶縁基板２と金属平板４とを強固に接合して撮像素子搭載用基板１を作製する。

上記（１）〜（７）の工程によって、撮像素子搭載用基板１が得られる。

このようにして形成された撮像素子搭載用基板１の撮像素子搭載部13には撮像素子10が実装され、撮像素子10が実装された撮像素子搭載用基板１が外部回路基板（図示せず）に搭載されることにより、撮像素子10が撮像素子接続用パッド３、外部端子９などを介して外部回路基板に電気的に接続される。

（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搭載用基板１および撮像装置について、図２を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、上記した第１の実施形態の撮像装置と異なる点は、図２に示された例のように、第２領域５ｂに貫通孔６および切り欠き７が設けられておらず、第１領域５ａのみに貫通孔６および切り欠き７が設けられている点である。第１領域５ａが第２領域５ｂよりも面積が大きく、かつ、発熱部Ｔが第１領域５ａ側に位置しているので、第１領域５ａからの放熱量が第２領域５ｂからの放熱量に比べて大きくなり、撮像素子10が均熱化する。よって、画像の伸びが撮像素子10全体で熱分布の偏りを抑えることができるので質の高い画像を出力することができる。

（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搭載用基板１について、図３を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、上記した第１の実施形態の撮像装置と異なる点は、金属平板４の形状と、絶縁基体２と金属平板４との接合箇所である。

図３に示された例のように絶縁基体２は枠部２ａを有しておらず基部２ｂのみを有する構成であり、金属平板４は基部２ｂの上面に設けられている。また、基部２ｂと開口を有する金属平板４とにより、撮像素子10を収納する凹部８が形成されている。第３の実施形態においては、第１の領域５ａの面積は第２の領域５ｂの面積より大きい。このような構成をとることで、撮像素子10から金属平板４までの伝熱経路から枠部２ａを省略できるので、撮像素子10から金属平板４までの伝熱経路が短くなる。よって、より撮像素子10の熱の放熱性を高めることが可能となる。そのため、撮像素子10内部の熱分布の偏りを抑えつ
つ、全体の温度が高くなることを低減させることができ、受光した画像に不具合が発生することを低減することが可能となる。

また、図３に示された例のように、金属平板４が角部41、42、43、44を有し、絶縁基体２が角部21，22，23，24を有している場合に、金属平板４の角部41、43が、絶縁基体２の角部21、23の延長線上に位置しており、金属平板４の角部42、44が、絶縁基体２の角部22、24を結ぶ対角線の延長線上に位置していることが好ましい。これにより、撮像素子10の実装時やレンズ筐体を実装する際に位置合わせが容易となり、ズレ等を低減させることができる。

（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搭載用基板１および撮像装置について、図４を参照しつつ説明する。

本実施形態における図４に示す例の撮像装置において、上記した第１の実施形態の撮像装置と異なる点は、絶縁基体２が基部２ｂを有さず枠部２ａのみを有している点、絶縁基体２における金属平板４との接合主面とは反対側の主面に撮像素子接続用パッド３が設けられている点である。第４の実施形態においては、第１の領域５ａの面積は、第２の領域５ｂの面積よりも小さい。なお、本実施形態において蓋体11は図示していない。このような構成をとることで、撮像素子接続用パッド３および接続部材12を介して枠部２ａに接続されるので、発熱部Ｔから発生した熱が撮像素子10から、絶縁基体２へ伝わる熱を少量とすることができる為、撮像素子10の発熱部Ｔから発生した熱を撮像素子10内部へ籠らせることが容易となり、撮像素子1Oを全体的に均一な温度となりやすくなる。そのため、撮像素子10内部の熱分布の偏りを抑えることができ、受光した画像に不具合が発生することを低減することが可能となる。

また、図４に示す例のように、発熱部Ｔが第１領域５ａ側に位置し、第１領域５ａの面積が、第２領域５ｂの面積より小さいと、発熱部Ｔで発生した熱が第１領域５ａから放熱されることを抑制できるので発熱部Ｔでの発生した熱を、第１領域５ａより面積の大きい第２領域５ｂの方へと移動させることにより、撮像素子10全体が均熱化される。従って、撮像素子10内部の熱分布の偏りを低減させることとなり、受光した画像に不具合が発生することを低減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搭載用基板１および撮像装置について、図５を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、上記した第１の実施形態の撮像素子搭載用基板１と異なる点は、補助貫通孔６ａを有する点と、絶縁基体２と金属平板４との接合位置である。なお、本実施形態では蓋体11は図示していない。図５に示す例では、金属平板４を絶縁基体２の基部２ｂの下面と接合することで、枠部２ａの上面と接合する時に比べて、撮像素子搭載用基板１全体的な放熱の効果を大きくすることが可能となる。このことから、撮像素子10内部の熱分布の偏りを抑えつつ、撮像素子搭載用基板１全体の温度が高くなることを低減させることができ、受光した画像に不具合が発生することを低減することが可能となる。

また、金属平板４は絶縁基体２の外周に沿って補助貫通孔６ａを有していると、撮像素子10からの熱で金属平板４が膨張することで発生する金属平板４の変形を、貫通孔６ａによって吸収することができる。よって、補助貫通孔６ａよりも外側の貫通孔６ａや切欠き７の大きさや形状の変形を低減させることができる。そのため、撮像素子10の作動時に発
熱する熱によって金属平板４が変形しレンズ筐体と撮像素子10の光軸とのズレが生じることを低減させることができる。このとき、図５に示すように、金属平板４に設けられる補助貫通孔６ａは楕円形状または平行な辺を有する長円形状であることが好ましい。これは、円形状の補助貫通孔６ａに比べて、絶縁基体２周辺の金属平板４の熱収縮による変形を補助貫通孔６ａよりも外側へ伝搬させにくいからである。

（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搭載用基板１および撮像装置について、図６を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、上記した第１の実施形態の撮像素子搭載用基板１と異なる点は、絶縁基体２と金属平板４の接合箇所および金属平板４の形状、貫通孔６の位置である。なお、本実施形態では蓋体11は図示していない。図６に示された例のように、撮像素子搭載用基板１は、基部２ｂを有さず枠部２ａのみを有する絶縁基体２が金属平板４の上面に接合され、凹部８が形成されている。このような構成をとることで、撮像素子10を、凹部８の底面である金属平板４の上面に直接実装するので放熱をコントロールしやすくなり、撮像素子10内部の熱分布の偏りを抑えつつ、全体の温度が高くなることをより低減させることができ、受光した画像に不具合が発生することを低減することが可能となる。

また、撮像素子10を金属平板４に実装する際は、熱伝導率の高い銀エポキシ等の実装部材を用いることが好ましい。これは、熱伝導率の大きい実装部材を用いることで、放熱性をより高めることが可能となるためである。

また、図６に示された例のように、金属平板４の外辺に沿って切欠き７を連続して設けると、これは外側領域５の表面積を増加させ、放熱性をより高めることができるからである。

また、第６の実施形態において、撮像素子搭載部13は、撮像素子10を収容している絶縁基体２の内部空間である。

（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搭載用基板１および撮像装置について、図７を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、前述の第６の実施形態の撮像素子搭載用基板１と異なる点は、金属平板４が、ｙ方向の正側および負側において、外側領域５を有さない点である。

図７に示す例においては、金属平板４の外側領域５は、ｘ方向の正側および負側において、第１領域５ａ、第２領域５ｂを有する。また、発熱部Ｔは、第１領域５ａ側に位置し、第１領域５ａの面積は、第２領域２ｂの面積より大きいので、第１領域５ａ側において第２領域２ｂ側より効率の良い放熱を行い、撮像素子１０の温度分布の偏りを抑制できる。

また、図７に示す例のように、金属平板４は、ｙ方向の正側および負側において、外側領域５を有さないので、小型化及び軽量化を図ることができる。

（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態による撮像素子搭載用基板１および撮像装置について、
図８を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、前述の第６の実施形態の撮像素子搭載用基板１と異なる点は、金属平板４が、ｙ方向の負側およびｘ方向の正側において、外側領域５を有さない点である。この構成によって小型化を図ることができる。

図８に示す例においても、発熱部Ｔは、第１領域５ａ側に位置し、第１領域５ａの面積は、第２領域２ｂの面積より大きいので、第１領域５ａ側において第２領域２ｂ側より効率の良い放熱を行い、撮像素子１０の温度分布の偏りを抑制できる。

また、本実施形態における撮像装置のように、発熱部Ｔを囲むように外側領域５を設けることで、効率的に放熱を行うことができ、また発熱部Ｔを有さない箇所（図では絶縁基体２の中心に対して点対称となる箇所）は外側領域５を設けていないことから発熱部Ｔを有さない箇所からの放熱を妨げることで、撮像装置の均熱化を良好に行うことが可能となる。

（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態による撮像素子搭載用基板１および撮像装置について、図９を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置において、前述の第７の実施形態の撮像素子搭載用基板１と異なる点は、金属平板４が、ｙ方向の正側および負側において、外側領域５を有する点、および外部端子９が第１の辺２Ａ側の絶縁基体２の上面に設けられている点である。外部端子９に外部フレキシブル基板等を接続した際に、発熱部Ｔから発生した熱は、第１領域５ａからだけでなく、外部フレキシブル基板等にも伝わることによって放熱される。

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、種々の変形は可能である。

また、例えば、絶縁基体２の枠部の開口の形状は矩形状でなく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、外部端子９の配置、数、形状などは指定されない。

また、本実施形態における金属平板４の外側領域５の形状、配置、面積、個数などは指定されない。

１・・・・・撮像素子搭載用基板
２・・・・・絶縁基体
２ａ・・・・枠部
２ｂ・・・・基部
２Ａ・・・・第１の辺
２Ｂ・・・・第２の辺
２Ｃ・・・・第３の辺
２Ｄ・・・・第４の辺
３・・・・・撮像素子接続用パッド
４・・・・・金属平板
５・・・・・外側領域
５ａ・・・・第１領域
５ｂ・・・・第２領域
６・・・・・貫通孔
６ａ・・・・補助貫通孔
７・・・・・切欠き
８・・・・・凹部
９・・・・・外部端子
１０・・・・撮像素子
１１・・・・蓋体
１２・・・・接続部材
１３・・・・撮像素子搭載部
ｔ・・・・・発熱箇所
Ｔ・・・・・発熱部

Claims (10)

1. 撮像素子搭載部を有し、上面視した際に該撮像素子搭載部を挟んで対向する第１の辺および第２の辺を有する絶縁基体と、
   該絶縁基体の主面に設けられ、上面視した際に前記絶縁基体の外縁より外側に位置する外側領域を有する金属平板と
   を有しており、
   前記外側領域は、前記第１の辺側にある第１領域と、前記第２の辺側にある第２領域とを有し、
   前記第１領域及び前記第２領域は、互いに面積が異なる
   撮像素子搭載用基板。
2. 発熱部を有する撮像素子が、前記発熱部が前記第１領域または前記第２領域のいずれか一方側に位置するように、前記撮像素子搭載部に実装される
   請求項１に記載の撮像素子搭載用基板。
3. 前記発熱部が前記第１領域側に位置し、前記第1領域の面積が、前記第２領域の面積よ
   り大きい
   請求項２に記載の撮像素子搭載用基板。
4. 前記発熱部が前記第１領域側に位置し、前記第1領域の面積が、前記第２領域の面積よ
   り小さい
   請求項２に記載の撮像素子搭載用基板。
5. 前記金属平板は、前記外側領域に貫通孔または切欠きを有する
   請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の撮像素子搭載用基板。
6. 前記貫通孔の少なくとも１つは円形状である
   請求項５に記載の撮像素子搭載用基板。
7. 前記貫通孔の少なくとも１つは、
   楕円形状、または、平行な辺を有する長円形状であり、
   前記切欠きの少なくとも１つは、
   楕円形状、若しくは平行な辺を有する長円形状を切断した形状、またはＵ字形状である
   請求項５に記載の撮像素子搭載用基板。
8. 前記金属平板は、中央部に開口部を有しており、前記絶縁基体における前記撮像素子搭載部側の主面に接合されている
   請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の撮像素子搭載用基板。
9. 前記金属平板は、前記絶縁基体における前記撮像素子搭載部側の主面とは反対側の主面に接合されている
   請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の撮像素子搭載用基板。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の撮像素子搭載用基板と、
    前記撮像素子搭載部に搭載された撮像素子と、
    平面透視で前記撮像素子と重なる位置に配置された透明な蓋体と、
    を有する
    撮像装置。

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