JP2016051711A

JP2016051711A - 電子素子実装用基板及び電子装置

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Publication number: JP2016051711A
Application number: JP2014174103A
Authority: JP
Inventors: 明彦舟橋; Akihiko Funahashi
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2016-04-11
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: JP6400985B2

Abstract

【課題】
金属板に発生する変形を抑制し、電子素子と配線基板との接続不良の発生を低減させることが可能となる電子素子実装用基板を提供する。
【解決手段】
絶縁層から成り、貫通孔２ａを有する配線基板と、貫通孔２ａの内部に配置されており、上面の中央部に電子素子実装部１１を有する金属板４とを有しており、金属板４の側面と、貫通孔２ａの内壁とが、接合材１５を介して接合されている電子素子実装用基板２１である。金属板４の側面と、貫通孔２ａの内壁とが、接合材１５を介して接合されているので、接合材１５で引っ張られる力は、金属板４の上面と下面とで差が小さくなる。よって、金属板４の変形を抑制することができ、電子素子実装部１１の傾きを低減させ、電子素子１０と配線基板２との接続不良を抑制することが可能となる。
【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）型等の電子素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode
）等の発光素子等の電子素子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。

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、金属板と、金属板の上面に設けられた枠状の配線基板とを有するものがある。電子装置は、電子素子実装用基板に電子素子が実装され、電子素子実装用基板の上面に蓋体等が設けられて成る。このような電子装置は、金属板上面および配線基板の内側面で形成された凹部に電子素子が実装され、配線基板上面等の表面に設けられた外部回路接続用電極に外部回路等が電気的に接続される（特許文献１参照）。

特開１９９７−１４８４８６号公報

金属板と配線基板とは、樹脂などから成る接合材により接合されており、金属板と配線基板とを接着する工程において加熱を行う。このとき、接合材は金属板の上面に設けられているので、金属板の上面のみに、接合材側へ引っ張られるような応力がかかる。よって、凹部内に向かって金属板が上方側に凸形状となるように変形することが懸念されていた。

さらに、近年の電子素子実装用基板の薄型化の要求により、電子素子実装用基板の厚みはより小さくなってきており、金属板もより厚みが小さくなってきている。そのため、金属板はより変形しやすくなることが懸念されている。

以上のように金属板が変形しているので、金属板上の電子素子が傾いて接合されやすかった。よって電子素子を実装する工程において、ワイヤーボンディングが確実に行われにくくなり、配線基板と電子素子との接続に不具合が発生することが懸念されていた。

本発明の目的は、金属板に発生する変形を抑制し、電子素子と配線基板との接続不良の発生を低減させることが可能となる電子素子実装用基板と、電子素子実装用基板を用いた電子装置とを提供することにある。

本発明の1つの態様に係る電子素子実装用基板は、絶縁層から成り、貫通孔を有する配
線基板と、前記貫通孔の内部に配置されており、上面の中央部に電子素子実装部を有する金属板とを有しており、前記金属板の側面と、前記貫通孔の内壁とが、接合材を介して接合されている。

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、前記金属板の前
記電子素子実装部に実装された電子素子と、電子素子実装用基板の上面に設けられた蓋体
と、を有する。

本発明の電子素子実装用基板によれば、金属板の側面と、貫通孔の内壁とが、接合材を介して接合されている。そのため、接合材で引っ張られる力は、金属板の上面と下面とで差が小さくなる。よって、金属板の変形を抑制することが可能となる。そのため、電子素子実装部の傾きを低減させ、電子素子と配線基板との接続不良を抑制す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、（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、（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、（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、（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、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。

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、電子素子実装用基板の上面に蓋体が接合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。

（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電子装置２１、及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。

図１に示す例において、電子素子実装用基板１は、絶縁層から成り、貫通孔２ａを有する配線基板２と、貫通孔２ａの内部に配置されており、上面の中央部に電子素子実装部１１を有する金属板４とを有しており、金属板４の側面と、貫通孔２ａの内壁とが、接合材を介して接合されていることを特徴としている。

図１に示す例では、配線基板２は、絶縁層から成り、貫通孔２ａを有する。

図１に示す例では、絶縁層からなる配線基板２は第１貫通孔２ｂを有する第１配線基板２ｄと第１貫通孔２ｂよりも小さい第２貫通孔２ｃを有する第２配線基板２ｅとを有している。第２配線基板２ｅの上面に第１配線基板２ｄが設けられており、第１貫通孔２ｂと第２貫通孔２ｃとは連結し、配線基板２の貫通孔２ａを形成している。また、第１配線基
板２ｄの内側側面と第２配線基板２ｅの上面とによって段差部が形成されており、この段差部に電子素子接続用パッド３が設けられている。

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、又は樹脂（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，又はガラスセラミックス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，又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、又は四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。

図１に示す例において、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る。

配線基板２を形成する絶縁層は、図１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、３層以下または５層以上の絶縁層から形成されていても良い。図１に示す例では、配線基板２を形成する第１配線基板２ｄ及び第２配線基板２ｅはそれぞれ２層の絶縁層から形成されており、前述した段差部には、複数の電子素子接続用パッド３が設けられている。

また、図示していないが配線基板２の上面、側面、又は下面に、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、又は電子素子実装用基板１と外部回路基板若しくは外部装置等と電気的に接続する為に設けられる。

配線基板２の内部には、例えば、絶縁層間に形成される内部配線、又はこの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、又は貫通導体は、配線基板２の表面に露出していても良い。この内部配線、又は貫通導体によって、外部回路接続用電極、及び電子素子接続用パッド３が電気的に接続されていても良い。

電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線、及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、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線、及び貫通導体は、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），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。

電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線、及び貫通導体の露出表面に、めっき層が設けられることが好ましい。この構成によれば、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、内部配線、及び貫通導体の露出表面を保護して酸化を防止できる。また、この構成によれば、電子素子接続用パッド３と電子素子１０とのワイヤボンディング等の接続部材１３を介した電気的接続、又は外部回路接続用電極と外部回路基板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。

図１に示す例のように、金属板４は、貫通孔２ａの内部に配置されており、上面の中央部に電子素子実装部１１を有している。

図１に示す例では、電子素子１０が電子素子実装部１１に実装されており、この電子素子１０は、配線基板２の貫通孔２ａの内壁面と金属板４の上面とで形成される凹部に収納されている。

金属板４の材料として使用される金属材料としては例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、４２アロイ，銅（Ｃｕ），又は銅合金等が挙げられる。また、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、金属板４は約１０×１０^−６／℃の熱膨張率を有するステンレス（ＳＵＳ４１０）であることが好ましい。この場合には、配線基板２と金属板４との熱収縮差・熱膨張差が小さくなるので、配線基板２と金属板４とを接合する工程又において熱応力を緩和することができる。

図１に示す例のように、金属板４の側面と、貫通孔２ａの内壁とが、接合材１５を介して接合されている。この構成により、金属板４の側面と、貫通孔２ａの内壁とが、接合材１５を介して接合されている。そのため、接合材１５で引っ張られる力は、金属板４の上面と下面とで差が小さくなる。よって、金属板４の変形を抑制することが可能となる。そのため、電子素子実装部１１の傾きを低減させ、電子素子１０と配線基板２との接続不良を抑制することが可能となる。また、電子素子１０が撮像素子である場合、金属板４の変形を抑制することにより、撮像素子を実装する際、撮像素子とレンズとの光軸ズレ等の不具合を低減させることが可能となる。

図１に示す例においては、接合材１５は、金属板４の側面だけでなく、金属板４の端部の上面及び下面にも接合されている。また、接合材１５の接着面積は、金属板４の端部の上面と下面との間でほぼ差がない。従って、上述したように、接合材１５で引っ張られる力は、金属板４の上面と下面とで差がほぼない。

また、図１に示した例に限らず、接合材１５は、金属板４の側面のみに接合されていても良い。この場合も、接合材１５の接着面積は、金属板４の端部の上面と下面との間で差がないので、金属板４に変形が生じにくい。

接合材１５は、ろう材、熱硬化性樹脂又は低融点ガラス等からなる接合材により接合されていてもよい。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を用いることが好ましい。

また、図１に示す例では、金属板４と貫通孔２ａの内壁との間の領域は、接合材１５で充填されている。このことによって、金属板４と配線基板２との間の隙間を低減させることができ、金属板４と貫通孔２ａの内壁とで囲まれた空間に塵等が侵入することを低減させることができる。

また、接合材１５が常温においてヤング率が金属板４より低いもの、例えば樹脂から成るものを使用することが好ましい。これにより、例えば電子素子１０を実装する際の加熱を行う際に金属板４と配線基板２との熱膨張係数の差による応力を接合材１５が変形することで吸収することが可能となる。従って、金属板４の変形をより低減できる。

次に、図１を用いて、電子装置２１について説明する。図１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、電子素子実装部１１に実装された電子素子１０と、
を有している。また、図１に示す例において、電子装置２１は電子素子実装用基板１の上面に接合された蓋体１２を有している。

電子素子１０は例えば、ＣＣＤ型又はＣＭＯＳ型等の撮像素子、ＬＥＤ等の発光素子、ＬＳＩ等の半導体素子等が用いられる。図１に示す例においては、電子素子１０の各電極は、接続部材１３（ボンディングワイヤ）によって電子素子接続用パッド３に電気的に接続されている。

また、図１に示す例においては、電子素子１０は、接着剤を介して、金属板４の上面に配置されている。この接着剤は、例えば、銀エポキシや熱硬化性樹脂等が使用される。

蓋体１２は、例えば、金属板から成る。また、蓋体１２は、例えば電子素子１０が撮像素子やＬＥＤの場合はガラス材料又は光学フィルタ等の透明度の高い部材が用いられる。蓋体１２は、例えば、熱硬化性樹脂又は低融点ガラス等の接合部材１４により、配線基板２の上面に接合される。

本発明の電子装置２１は、上記構成の電子素子実装用基板１を有していることにより、電子素子実装部１１の変形を低減させることができる。よって、配線基板２と電子素子１０との電気的接続の不具合の発生を低減させることが可能となる。

次に、本実施形態の電子素子実装用基板１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。

（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、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、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電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、貫通導体又は内部配線を含んだ内部配線、および貫通導体となる部分に金属ペーストを塗布又は充填する。

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、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、貫通孔２ａを形成する。

（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、第１配線基板２ｄと第２配線基板２ｅ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、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。

（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、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、または内部配線、及び貫通導体となる。

（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、配線基板に接合される金属板４を用意する。金属板４は、金属材料からなる板材に、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，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。

（８）次に、接合材１５を介して、金属板４を配線基板２に接合する。この工程では、例えば、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配線基板２の貫通孔２ａの内壁または金属板４の側面のいずれか一方、または両方に塗布する。その後、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、金属板４を配線基板２の貫通孔２ａの内部に入れ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を完全に熱硬化させ、配線基板２と金属板４とを強固に接着させる。

接合材は、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。

上記（１）〜（８）の工程によって、電子素子実装用基板１が得られる。なお、上記（１）〜（８）の工程順番は指定されない。

このようにして形成された電子素子実装用基板１の電子素子実装部１１に電子素子１０及び蓋体１２を実装し、電子装置２１を作製することができる。

（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１および電子装置２１について、図２および図３を参照しつつ説明する。なお、図２および図３では蓋体１２を省略している。

本実施形態における電子装置２１において、第１の実施形態の電子装置２１と異なる点は、金属板４の側面に設けられた凸部４ａが溝２ｆに嵌合されている点である。なお、図２と図３との違いは、凸部４ａの位置と個数が異なる点、接合材１５が設けられている位置が違う点である。

図２及び図３に示す例では、金属板４の側面に、凸部４ａが設けられており、貫通孔２ａの内壁に、溝２ｆが設けられており、凸部４ａが溝２ｆに嵌合されている。このように、金属板４に凸部４ａを設け、配線基板２に設けた溝２ｆに嵌合することにより、配線基板２と金属板４との接合強度を向上させることが可能となる。

図２及び図３に示す例では、凸部４ａは、金属板４の辺の一部に設けられているが、貫通孔２の内壁の溝に嵌合されるのであれば、金属板４の辺の全体に設けられていてもよい。

また、溝２ｆに凸部４ａを嵌合させるため、金属板４の位置の固定が容易となる。特に金属板４の自重によるＺ軸方向のズレが小さくなるためＺ軸方向において金属板４の位置精度を向上させることが可能となる。このことで、電子素子１０を実装する工程において、複数の電子素子実装用基板１において、それぞれの電子素子１０の上面の高さが一定となるため、ワイヤーボンディング等の接続部材１３の取り付けが容易となる。また、例えば電子素子実装用基板１に実装される電子素子１０が撮像素子であるとき、レンズと撮像素子の受光面との距離に誤差が生じにくいため、より良好な画像を得る事ができる。

また、図２及び図３に示す例のように、凸部４ａは、金属板４の側面に少なくとも２つ以上設けられていることが好ましい。さらには、凸部４ａは、対向する位置に設けられていることが好ましい。凸部４ａが２箇所以上設けられることによって、金属板４の位置を凸部４ａのみで固定することが可能となる。そのため、接合材１５が硬化するまでの間、金属板４に傾きが生じる可能性を低減させることができ、より平坦に金属板４を実装できるため好ましい。また、凸部４ａが対向する位置に設けられることによって、より金属板４を平行な状態で安定させることができる為、好ましい。このことで、電子素子１０を実装する工程において、電子素子１０の上面に設けられた接続端子が配線基板２と平行となるため、接続部材１３による接続が容易となる。また、例えば電子素子１０が撮像素子の場合、撮像素子の上面に設けられた受光面と配線基板２又はレンズ筐体とが平行となり、画像にボケが発生する等の撮像不良を低減させることができる。また、図３が示す例のように、凸部４ａを金属板４の３辺に設けることで、金属板４を貫通孔２ａの内壁面に強固に固定できるので、金属板４の位置精度を向上させることができる。

溝２ｆの内部に接合材１５が充填されていることが好ましい。金属板４の凸部４ａを溝
２ｆに嵌合させる工程において、接合材１５が溝２ｆに充填されていることによって加熱を行う工程で凸部４ａの周囲全体に接合材１５を設けることができる。よって、金属板４と配線基板２との接合強度を向上させることができる。また、溝２ｆに接合材１５が充填されていることにより、水分や埃等が溝２ｆに溜まりにくくなり、接合材１５の劣化を低減させることができる。よって、金属板４と配線基板２との接合信頼性を向上させることができる。

また、図３に示す例では、金属板４のうち凸部４ａを有する辺にのみ、接合材１５が設けられている。これにより、例えば電子素子１０を実装する加熱を行う場合、金属板４の辺のうち接合材１５で固定されていない辺が変形することで、金属板４と配線基板２とが接している接合材１５にかかる応力を吸収することが可能となる。よって、接合材１５と金属板４とが剥離する可能性を低減させることができる。

金属板４に凸部４ａを設ける方法として、例えばパンチを用いて、不要な部分を打ちぬく方法や、エッチング技術を用いて、不要な部分を除去することで設けることができる。

配線基板２に溝２ｆを設ける方法として、例えば配線基板２が電気絶縁性セラミックから成る場合、溝２ｆを設ける層のグリーンシートの所定の箇所に切り欠き（穴）を設けて、その後上下の絶縁層を積層することで設けることが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４では蓋体１２を省略している。

本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、金属板４にスリット４ｂが設けられている点である。

図４に示す例では、金属板４は電子素子１０と金属板４の外辺との間に第２スリット４ｄを有している。例えば電子素子１０が金属板４に接続される際の加熱をした場合、金属板４は熱膨張変形を起こす可能性があり、電子素子１０と配線基板２との間の金属板４に応力がかかるが、金属板４に第２スリット４ｄを設けることで、第２スリット４ｄにより前記応力を吸収することができる。よって、より金属板４の変形の抑制が可能となる。

また、電子素子１０が撮像素子の場合、金属板４の変形をより低減させることで、撮像素子の光軸ずれを防ぐことができる。

また、これにより、凸部４ａを溝２ｆに嵌合させる工程において、第２スリット４ｄで金属板４をバネのように変形させ、溝２ｆに嵌合することを容易とすることが可能となる。これにより、嵌合の工程において金属板４が配線基板２の貫通孔２ａの内壁を傷つけるなどして、ダスト等が発生する事を低減させることが可能となる。また、嵌合の際に金属板４の電子素子実装部１１が変形することを低減させることができる。

また、図４に示す例では、第１スリット４ｃは電子素子１０と重なって設けられている。一般的に、電子素子１０は作動時に電子素子１０の中央付近が発熱する。この場合、第１スリット４ｃが電子素子１０と重なって設けられていることで、電子素子１０が作動した際に発生する熱を周囲の領域に伝えることを低減させることができ、電子素子接続用パッド３等が熱により抵抗値が変化することを低減させることができる。また、一般的に撮像素子の作動時の発熱は受光面よりも撮像素子外周部の信号処理部の発熱が大きい。そのため、電子素子１０が撮像素子の場合であって、信号処理部が撮像素子外周部に位置している場合には、第１スリット４ｃを平面視において受光面周辺となる部分に設けることで
、撮像素子の外周部に設けられた信号処理部の熱が受光面に伝わることを低減させることができる。よって、受光面が熱によってゆがむことを低減させることができ、より良好な画像を取得することが可能となる。

また、第１スリット４ｃが電子素子１０と重なって設けられていることにより、電子素子１０を実装後は、貫通孔２ａの内部と金属板４の上面とで囲まれた領域を蓋体１２とで密閉することが可能となる。よって、ダスト等が電子素子１０又は接合部材１３等に付着することを低減させることができる。

金属板４にスリット４ｂを設ける方法として、例えばパンチを用いて、不要な部分を打ちぬく方法や、エッチング技術を用いて、不要な部分を除去することで設けることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態による電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図５を参照しつつ説明する。なお、図５では蓋体１２を省略している。

本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、金属板４にスリット４ｂが設けられている点である。また、第３の実施形態と異なる点は、スリット４ｂを設ける位置が異なる点である。

図５に示す例では、金属板４において、凸部４ａと電子素子実装部１１との間に、スリット４ｂが設けられている。これにより、第３の実施形態と比較して、凸部４ａからスリット４ｂまでの部分の金属板４の幅がより小さくなる。よって、凸部４ａを溝２ｆに嵌合させる工程において、スリット４ｂで金属板４をバネのように変形させやすくなり、溝２ｆに嵌合することをより容易とすることが可能となる。これにより、嵌合の工程において金属板４が配線基板２の貫通孔２ａの内壁を傷つけるなどして、ダスト等が発生する事をより低減させることが可能となる。また、嵌合の際に金属板４の電子素子実装部１１が変形することをより低減させることができる。

図５に示す例では、金属板４において、凸部４ａと電子素子実装部１１との間に、スリット４ｂが設けられている。例えば電子素子１０にボンディングワイヤを接続する際に電子素子１０に荷重がかかるが、金属板４にスリット４ｂを設けることで、スリット４ｂにより前記荷重を吸収し、金属板４の位置ずれや剥がれの抑制が可能となる。

また、電子素子１０が撮像素子の場合、金属板４の位置ずれを抑制することで撮像素子の光軸ずれを防ぐことができる。

また、図５に示す例では、金属板４のうち凸部４ａを有する辺にのみ、接合材１５を設けている。これにより、例えば電子素子１０にボンディングワイヤを接続する際に電子素子１０に荷重がかかった場合、金属板４の辺のうち接合材１５で固定されていない辺が変形することで荷重を吸収することが可能となる。従って、電子素子１０の位置ずれや剥がれの可能性を低減できる。

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５に示す例では、貫通孔２ａ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。

また、本実施形態における凸部４ａ、溝２ｆ、又は、スリット４ｂの配置、数、形状などは指定されない。

１・・・・電子素子実装用基板
２・・・・配線基板
２ａ・・・貫通孔
２ｂ・・・第１貫通孔
２ｃ・・・第２貫通孔
２ｄ・・・第１配線基板
２ｅ・・・第２配線基板
２ｆ・・・溝
３・・・・電子素子接続用パッド
４・・・・金属板
４ａ・・・凸部
４ｂ・・・スリット
４ｃ・・・第１スリット
４ｄ・・・第２スリット
１０・・・電子素子
１１・・・電子素子実装部
１２・・・蓋体
１３・・・接続部材
１４・・・接合部材
１５・・・接合材
２１・・・電子装置

Claims

絶縁層から成り、貫通孔を有する配線基板と、
前記貫通孔の内部に配置されており、上面の中央部に電子素子実装部を有する金属板とを有しており、
前記金属板の側面と、前記貫通孔の内壁とが、接合材を介して接合されている
ことを特徴とする電子素子実装用基板。
前記金属板の前記側面に、凸部が設けられており、
前記貫通孔の前記内壁に、溝が設けられており、
前記凸部が前記溝に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の電子素子実装用基板。
前記金属板において、前記凸部と前記電子素子実装部との間に、スリットが設けら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。
前記凸部は、前記金属板の側面に少なくとも２つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子素子実装用基板。
前記凸部は、対向する位置に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の電子素子実装用基板。
前記金属板と前記貫通孔の内壁との間の領域は、接合材で充填されている
事を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子素子実装用基板と、
前記電子素子実装部に実装された電子素子と
前記電子素子実装用基板の上面に設けられた蓋体と
を有することを特徴とする電子装置。