JP2017041546A - 撮像素子実装用基板および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブル基板の剥がれ、または変形を抑制することが可能となる撮像素子実装用基板と、撮像素子実装用基板を用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像素子実装用基板１は、上面のうち中央領域に撮像素子実装部１１を有する平板４と、平板４上であって中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に導電層７と、上面には中央領域側が切り欠かれ導電層７が位置する切欠き部６とを有するフレキシブル基板５と、フレキシブル基板５の切欠き部６上から、周縁領域に沿って連続して設けられた、撮像素子実装部１１を取り囲む枠体２とを備え、枠体２とフレキシブル基板５は、異方性導電膜２３を介して接続され、異方性導電膜２３は切欠き部６に位置する導電層７の表面を全て覆っている。
【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実装用基板および撮像装置に関するものである。

従来より、基板とフレキシブル基板とを接合する技術が知られている。基板の上面に形成された電極とフレキシブル基板の下面とを接続し、基板の上面の露出した電極上に、その電極を保護するために樹脂等からなる保護材が覆っている。

特開２０００−２９４８９１号公報

しかしながら、従来技術では樹脂等から成る保護材を硬化させるための加熱を行う工程を付加する必要がある。また、一般的に基板とフレキシブル配線基板は熱膨張率が異なる。これらのことから、保護材を硬化させるための加熱を行う工程を付加することで、熱負荷が接合箇所に大きくかかってしまい、各部材同士の剥がれ、または変形が懸念されていた。特に、近年小型化の要求が求められる撮像素子が搭載される撮像素子実装用基板および撮像装置では接合領域が確保するのが困難になってきており、フレキシブル基板の剥がれの抑制がより必要とされてきている。

本発明の目的は、枠体とフレキシブル基板の間またはフレキシブル基板と平板との間における剥がれ、あるいはこれらの変形を抑制することが可能となる撮像素子実装用基板と、撮像素子実装用基板を用いた撮像装置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、上面のうち中央領域に撮像素子実装部を有する平板と、前記平板上であって前記中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に導電層と、上面には前記中央領域側が切り欠かれ前記導電層が位置する切欠き部とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の切欠き部上から前記周縁領域に沿って連続して設けられた、前記撮像素子実装部を取り囲む枠体とを備え、前記枠体と前記フレキシブル基板は、異方性導電膜を介して接続され、前記異方性導電膜は前記切欠き部に位置する前記導電層の表面を全て覆っている。

本発明の1つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面のうち中央領域に撮像素子実装
部を有する平板と、前記平板上であって前記中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に複数の導電層と、上面には前記中央領域側が切り欠かれ前記複数の導電層のうち最上層の導電層が位置する第１切欠き部と、下面には前記中央領域側に切り欠かれ前記複数の導電層のうち最下層の導電層が位置する第２切欠き部とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の第１切欠き部上から前記周縁領域に沿って連続して設けられた、前記撮像素子実装部を取り囲む枠体とを備え、前記枠体と前記フレキシブル基板は、第１異方性導電膜を介して接続され、前記第１異方性導電膜は前記第１切欠き部に位置する前記最上層の導電層の表面を全て覆い、前記フレキシブル基板と前記平板は、第２異方性導電膜を介して接続され、前記第２異方性導電膜は
前記第２切欠き部に位置する前記最下層の導電層の表面を全て覆っている。

本発明の1つの態様に係る撮像装置は、上記のいずれかに記載の撮像素子実装用基板と
、撮像素子実装用基板の上面に実装された撮像素子とを備え、前記撮像素子は前記撮像素子実装部と重なる位置に実装されている。

本発明の1つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面のうち中央領域に撮像素子実装
部を有する平板と、前記平板上であって前記中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に導電層と、上面には前記中央領域側が切り欠かれ前記導電層が位置する切欠き部とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の切欠き部上から、前記周縁領域に沿って連続して設けられた、前記撮像素子実装部を取り囲む枠体とを備え、前記枠体と前記フレキシブル基板は、異方性導電膜を介して接続され、前記異方性導電膜は前記切欠き部に位置する前記導電層の表面を全て覆っている。

これにより、枠体とフレキシブル基板の間またはフレキシブル基板と平板との間における剥がれ、あるいはこれらの変形を低減させることが可能となる撮像素子実装用基板を提供することができる。

また、本発明の1つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面のうち中央領域に撮像素
子実装部を有する平板と、前記平板上であって前記中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に複数の導電層と、上面には前記中央領域側が切り欠かれ前記複数の導電層のうち最上層の導電層が位置する第１切欠き部と、下面には前記中央領域側に切り欠かれ前記複数の導電層のうち最下層の導電層が位置する第２切欠き部とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の第１切欠き部上から、前記周縁領域に沿って連続して設けられた、前記撮像素子実装部を取り囲む枠体とを備え、前記枠体と前記フレキシブル基板は、第１異方性導電膜を介して接続され、前記第１異方性導電膜は前記第１切欠き部に位置する前記最上層の導電層の表面を全て覆い、前記フレキシブル基板と前記平板は、第２異方性導電膜を介して接続され、前記第２異方性導電膜は前記第２切欠き部に位置する前記最下層の導電層の表面を全て覆っている。

これにより、枠体とフレキシブル基板の間またはフレキシブル基板と平板との間の剥がれ、あるいはこれらの変形を低減させることが可能となる撮像素子実装用基板を提供することができる。

（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。

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蓋体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。

（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、平板４とフレキシブル基板５および枠体２を備えている。平板４は、上面のうち中央領域に撮像素子実装部１１を有する。フレキシブル基板５は、平板４上であって中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に導電層７と、上面には中央領域側が切り欠かれ導電層７が位置する切欠き部６とを有している。枠体２は、フレキシブル基板５の切欠き部６上から周縁領域に沿って連続して設けられ、撮像素子実装部１１を取り囲んでいる。枠体２とフレキシブル基板５は、異方性導電膜２３を介して接続され、異方性導電膜２３は切欠き部６に位置する導電層７の表面を全て覆っている。

撮像素子実装用基板１は上面のうち中央領域に撮像素子実装部１１を有する平板４を有する。平板４は、上面の中央領域に撮像素子実装部１１を有している。

平板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。平板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、平板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、平板４は複数の絶縁層から成る積層体であっても良い。

また、平板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、枠体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、平板４は約１０×１０^−６／℃の熱膨張率を有するステンレス（ＳＵＳ４１０）を用いることができる。この場合には、枠体２と平板４との熱収縮差・熱膨張差が小さくなるので、撮像素子実装部１１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、平板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、レンズ駆動等の外部機器の働きを平板４が妨げることを低減させることが可能となる。

撮像素子実装用基板１は、平板４上であって中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に導電層７と、上面には中央領域側が切り欠かれ導電層７が位置する切欠き部６とを有するフレキシブル基板５を有している。なお、図１では、切欠き部６は、フレキシブル基板５の１ヵ所にしか存在しないが、例えば周縁領域を取り囲む４辺の全てに設けられても良い。

フレキシブル基板５はベースフィルム５ｂを有している。
ベースフィルム５ｂ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。

フレキシブル基板５は、ベースフィルム５ｂの上面に導電層７を有している。導電層７
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７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７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、後述する枠体２と導電層７との異方性導電膜２３を介した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７の上面に設けられたカバーフィルム５ｃを有している。カバーフィルム５ｃは導電層７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剤を塗布し、導電層７の表面に設けられている。

フレキシブル基板５と平板４とを接合する接合材は、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フレキシブル基板５と平板４とが剥離することを良好に抑制することができる。

撮像素子実装用基板１は、フレキシブル基板５の切欠き部６上から、切欠き部６を除いたフレキシブル基板５の上面にかけて周縁領域に沿って連続して設けられた、撮像素子実装部１１を取り囲む枠体２を有している。

枠体２は、絶縁層から成り、第１貫通孔２ａを有する。絶縁層からなる枠体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、枠体２の下面にはフレキシブル基板５と接続される外部回路接続用電極を複数設けても良い。枠体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。

枠体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。

枠体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。

枠体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。枠体２を形成する絶縁層は、図１に示すように２層の絶縁層から形成されていても良いし、単層または３層以上の絶縁層から形成されていても良い。また、図示しないが、枠体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、枠体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る。外部回路接続用電極は、枠体２とフレキシブル基板５、あるいは撮像素子実装用基板１と外部回路基板、あるいは撮像素子実装用基板と外部装置等を電気的に接続するものである。

枠体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、枠体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。

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、枠体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）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、枠体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）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。

枠体２とフレキシブル基板５とは、異方性導電膜２３を介して接続されている。異方性導電膜２３は、例えば異方性導電性樹脂（ＡＣＦ）または異方性導電性フィルム（ＡＣＰ）等の熱硬化性接着剤に、導電性粒子を均一に分散したものである。異方性導電膜２３は、力が加えられる厚み方向に導電性を有するが、それ以外は導電性を発現しない接合剤である。

フレキシブル基板５と枠体２とを接合する方法として例えば、フレキシブル基板５の上面に切欠き部６を設け、導電層７を露出させて異方性導電膜２３を介して枠体２と接合する方法が知られている。

一般的に、フレキシブル基板５に設けられる切欠き部６は製造誤差を考慮し枠体２と
の接合箇所よりも大きく設けられる。このような場合、切欠き部６と枠体２とが重なっていない部分の導電層７を保護するために樹脂等からなる保護材で覆い、樹脂等から成る保護材を硬化させるための加熱を行う工程を付加することがある。また、一般的に従来技術にある枠体、平板および外部回路基板は熱膨張率がそれぞれ異なる。これらのことから、保護材を硬化させるための加熱を行う工程を付加することで、熱負荷が接合箇所に大きくかかってしまう可能性があり、各部材同士の剥がれまたは変形が懸念されていた。特に、近年小型化の要求が求められる撮像素子が搭載される撮像素子実装用基板１および撮像装置２１では接合領域が確保するのが困難になってきており、フレキシブル基板５の剥がれがより懸念されている。

これに対して図１に示す本実施形態の例では、撮像素子実装用基板１の異方性導電膜２３は切欠き部６に位置する導電層７の表面を全て覆っている。これにより、樹脂等からなる保護材を設けることなくフレキシブル基板５の露出した導電層７を保護することが可能となる。よって、保護材を硬化させるための加熱を行う工程を削減することが可能となり、撮像素子実装用基板１にかかる熱応力を低減させることが可能となる。よって、熱負荷が接合箇所に大きくかかることによる、各部材同士の剥がれまたは変形を低減させることが可能となる。また、これにより、撮像素子実装用基板１の各部材同士の接合領域を確保
しつつ撮像素子実装用基板１および撮像装置２１の小型化が可能となる。なお、ここで各部材同士とは枠体２とフレキシブル基板５またはフレキシブル基板５と平板４のことである。

また、樹脂等から成る保護材は加熱の工程中に液状となり、枠体２の側面を這い上がる可能性がある。このとき、近年の薄型化の要求により、枠体２が薄くされていると、この保護材が枠体２の側面を這い上がることで枠体２の上面まで達し枠体２の上面の実装エリアに到達する懸念があった。これに対し、本構成による異方性導電膜２３は加熱の工程にあっても液状化し難いため、枠体２の側面を這い上がる可能性を低減させることが可能となる。よって、枠体２の上面の実装エリアを確保できるため、より撮像素子実装用基板１の小型化が可能となる。

また、本実施形態のように、平板４の外縁が上面視で枠体２の外縁よりも外側に位置していてもよい。近年、撮像装置２１の薄型化の要求により、枠体２の厚みも薄型化が要求されている。このとき、撮像装置２１が組み込まれた機器または撮像装置２１および撮像素子実装用基板１の状態で、外部から落下等意図しないストレスがかかった場合に、枠体２に割れ・クラック等が発生し撮像装置２１が誤作動することが懸念されていた。

平板４の外縁が上面視で枠体２の外縁よりも外側に位置していることで、落下などの衝撃を平板４で受け止め、枠体２に衝撃がかかることを低減させることが可能となり、ひいては枠体２の割れ等を低減させることが可能となる。また、平板４の外周縁が枠体２の外周縁よりも外側に位置する場合、平板４は、枠体２の外側に位置する外側領域に貫通孔または切り欠きを有していても良い。この場合、貫通孔または切り欠きは、例えば、撮像装置２１と外部装置とを固定する際のマーカーとしても用いることができる。

また、本実施形態のように、異方性導電膜２３の内側の端部は、上面視で枠体２の第１貫通孔２ａと重なる位置に設けられていても良い。また、異方性導電膜２３は、枠体２の第１貫通孔２ａよりも外側、即ち、枠体２と上面視で重なる位置に設けられていても良い。異方性導電膜２３の端部が上面視で枠体２の第１貫通孔２ａと重なる位置に設けられていることで、枠体２とフレキシブル基板５との接合面積を大きくすることが可能となり、接合強度をより向上させることが可能となる。また、異方性導電膜２３の端部が枠体２の第１貫通孔２ａよりも外側に位置することで、枠体２とフレキシブル基板５とを接合する為の加圧工程において、異方性導電膜２３が第１貫通孔２ａ側へ突出し、撮像素子実装部１１のエリアが小さくなることを低減させることが可能となる。

また、枠体２の第１貫通孔２ａが矩形状であるとき、異方性導電膜２３は上面視において開口部の角部を避けるように設けることで、枠体２とフレキシブル基板５とを接合するための加圧工程において、異方性導電膜２３が第１貫通孔２ａの角部に溜まることで、その箇所に水分または粉塵等が付着するのを低減させることができる。

また、異方性導電膜２３は、枠体２の第１貫通孔２ａの側面またはフレキシブル基板５の第２貫通孔５ａの側面を覆っていても良い。このことで、バリ等からダストが発生しても、異方性導電膜２３によって撮像素子１０の受光面にダストが付着することを低減させることができる。

また、異方性導電膜２３は黒色である。このことで、フレキシブル基板５の導電層７の表面で反射した光が撮像素子１０の受光面側に到達することをより低減することが可能となる。よって、撮像装置２１が取得する画像にノイズ等の発生を低減させることが可能となる。

次に、図１を用いて、撮像装置２１について説明する。撮像装置２１は、撮像素子実装用基板１と、平板４の撮像素子実装部１１に実装された撮像素子１０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の上面に接合された蓋体１２を有している。撮像素子１０が撮像素子実装部１１に実装されており、この撮像素子１０は、枠体２、フレキシブル基板５および平板４とで形成される凹部に収納されている。

撮像素子１０は、例えば、ＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子が用いられる。撮像素子１０の各電極は、接続部材１３（ボンディングワイヤ）によって撮像素子接続用パッド３に電気的に接続されている。

また、撮像素子１０は、接着剤を介して、平板４の上面に配置されていてもよい。この接着剤は、例えば、銀エポキシまたは熱硬化性樹脂等が使用される。

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等の接合部材１４により、枠体２の上面に接合される。

本実施形態の撮像装置２１は、枠体とフレキシブル基板の間またはフレキシブル基板と平板との間における剥がれ、あるいはこれらの変形を低減させることが可能となる信頼性の高い撮像素子実装用基板１を用いた撮像装置２１を提供することができる。

次に、本実施形態の撮像素子実装用基板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、枠体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）質焼結体である枠体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、枠体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で成形することによって枠体２を形成することができる。

また、枠体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枠体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、枠体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。枠体２となるグリーン
シートの中央部に、第１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枠体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、枠体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、枠体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、枠体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枠体２に分断する。この分断においては、枠体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枠体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、枠体２の下面に接合されるフレキシブル基板５を用意する。まず、ポリイミドから成るベースフィルム５ｂを用意する。ベースフィルム５ｂ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）工程またはスクリー
ン印刷法等で基板上に導電層７を形成する。その後、導電層７の上面にポリイミドフィルム等からなるカバーフィルム５ｃを接着する工程を経ることで、フレキシブル基板５を作製することができる。なお、このとき第１カバーフィルムに第２貫通孔５ａよりも大きい孔を設け、導電層７を露出させることで、切欠き部６を設けることができる。その後、所定の場所にエッチング方法または金型で形状を形成する方法等を用いて、第２貫通孔５ａを設けることで、フレキシブル基板５を作製することができる。

（８）次に、フレキシブル基板５の下面に接合される平板４を用意する。平板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、平板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、平板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、平板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、平板４の表面の酸化腐食を有効に抑制することができる。

（９）次に、接合材１５を介して、フレキシブル基板５と平板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、フレキシブル基板５または平板４のいずれか一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、フレキシブル基板５と平板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、加圧し加熱することで接合材１５を熱硬化させ、フレキシブル基板５と平板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。

また、接合材１５は異方性導電膜２３と同じ部材であっても良く、接合材１５が異方性導電膜２３と同じ部材であると、枠体２とフレキシブル基板５とを接合する工程と合わせて１回の工程で接合することが可能となる。

（１０）次に、異方性導電膜２３を介して、枠体２の下面に設けられた外部回路接続用電極と、フレキシブル基板５の切欠き部６に露出した導電層７とを接合する。このとき、例えば枠体２またはフレキシブル基板５の所定の位置に異方性導電膜２３を塗布し、押圧し加熱をすることで、枠体２とフレキシブル基板５とを接合し、電気的に導通させることができる。

以上のようにして枠体２とフレキシブル基板５とを電気的に接合することで、撮像素子実装用基板１を作製することができる。上記（１）〜（１０）の工程によって、撮像素子実装用基板１が得られる。なお、上記（１）〜（１０）の工程順番は指定されない。例えば、枠体２とフレキシブル基板５とを接合した後、平板４を接合してもよい。

このようにして形成された撮像素子実装用基板１の撮像素子実装部１１に撮像素子１０を実装し、蓋体１２を実装することで撮像装置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の実施形態による撮像素子実装用基板１および撮像装置２１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２１において、第１の実施形態の撮像装置２１と異なる点は、断面視において異方性導電膜２３の外側端部がフレキシブル基板５の切欠き部６よりも外側に位置している点、断面視における異方性導電膜２３の外側が膨らんでいる点である。

本実施形態では、異方性導電膜２３の外縁は、切欠き部６を除いたフレキシブル基板５の上面に位置している。カバーフィルム５ｃの端面と異方性導電膜２３の端面とが接続されていると、撮像素子実装用基板１に引っ張り応力がかかったとき、または熱履歴で熱膨張が起きたとき、異方性導電膜２３とカバーフィルム５ｃの端部との接合面に応力がかかる。このとき、異方性導電膜２３の端部に引きはがしの応力がかかり、異方性導電膜２３の端部の一部が剥がれる可能性がある。この異方性導電膜２３の剥がれにより、枠体２とフレキシブル基板５との間の気密性の悪化、導電層７の保護性の悪化などが懸念される。このように、異方性導電膜２３がカバーフィルム５ｃと上面視で重なることで、異方性導電膜２３またはカバーフィルム５ｃの端部にかかる引きはがしの応力を低減させることが
可能となる。

また、本実施形態のように異方性導電膜２３がカバーフィルム５ｃと上面視で重なるように設けることで、工程誤差があっても、異方性導電膜２３で導電層７を覆うことが可能となる。このことで、導電層７の保護性をより向上させることが可能となる。また、カバーフィルム５ｃと異方性導電膜２３との間にわずかでも隙間があると、水分または粉塵等がカバーフィルム５ｃとベースフィルム５ｂまたはカバーフィルム５ｃと導電層７との間に入り込み、カバーフィルム５ｃの剥がれが生じる可能性がある。このとき、異方性導電膜２３がカバーフィルム５ｃと上面視で重なるように設けることで、カバーフィルム５ｃの端部を覆うことが可能となり、カバーフィルム５ｃの剥がれを低減することが可能となる。

また、本実施形態のように、フレキシブル基板５の外縁は上面視で枠体２よりも外側に位置していても良い。一般的に近年、撮像装置２１の薄型化の要求により、枠体２の厚みも薄型化が要求されている。このとき、撮像装置２１が組み込まれた機器または撮像装置２１および撮像素子実装用基板１の状態で、外部から落下等意図しなしストレスがかかった場合に、枠体２に割れ、クラック等が発生し撮像装置２１の誤作動が懸念される。フレキシブル基板５の外縁が上面視で枠体２の外縁よりも外側に位置していることで、落下などの衝撃をフレキシブル基板５が緩和剤のような役割で受け止めることが可能となる。よって、枠体２に衝撃がかかることを低減させることが可能となり、枠体２の割れ等を低減させることが可能となる。

また、フレキシブル基板５の内側の端部は、上面視で枠体２の第１貫通孔２ａよりも外側、即ち、枠体２と上面視で重なる位置に設けられていても良いし、枠体２の第１貫通孔２ａと重なる位置に設けられていても良い。フレキシブル基板５の端部が枠体２の第１貫通孔２ａよりも外側に位置することで、工程誤差等において、フレキシブル基板５の第２貫通孔５ａの内側側面が第１貫通孔２ａ側へ突出し、撮像素子実装部１１のエリアが小さくなることを低減させることが可能となる。また、フレキシブル基板５の端部が上面視で枠体２の第１貫通孔２ａと重なる位置に設けられていることで、枠体２とフレキシブル基板５との接合面積を最大とすることが可能となり、接合強度をより向上させることが可能となる。

このような撮像素子実装用基板１を作製する方法として、例えばフレキシブル基板５に異方性導電膜２３を通常より多めにかつカバーフィルム５ｃに至るまで塗布し、また大きな圧力をかけながら接合することで作製することができる。

（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実装用基板１および撮像装置２１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２１において、第２の実施形態の撮像装置２１と異なる点は、断面視において異方性導電膜２３の外側の形状が異なっている点である。

図３に示す本実施形態では異方性導電膜２３の外縁は、切欠き部６を除いたフレキシブル基板５の上面に位置しており、枠体２と上面視で重ならない部分の異方性導電膜２３の上面は水平になっている。このように、枠体２と重ならない部分の異方性導電膜２３の上面が水平になっていることで、異方性導電膜２３にダストまたは水分がトラップされることを低減させることが可能となる。よって、異方性導電膜２３の良好な表面状態を維持することが可能となり、撮像素子実装用基板１の長期信頼性の向上を図ることが可能となる。

また、枠体２と重ならない部分の異方性導電膜２３の上面が水平となっていることで、導電層７に対する寄生容量等の設計がより容易となる。よって、撮像素子実装用基板１の電気特性を向上させることが可能となる。

また、フレキシブル基板５の外縁は上面視で枠体２よりも内側に位置していても良い。これにより、工程誤差等によりフレキシブル基板５の外縁が上面視で枠体２よりも外側に位置することを低減することができ、撮像装置２１および撮像装置２１の実装エリアをより小型化す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４を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置２１において、第２の実施形態の撮像装置２１と異なる点は、フレキシブル基板５は第１切欠き部６ａと第２切欠き部６ｂとを有しており、フレキシブル基板５と枠体２およびフレキシブル基板５と平板４とがそれぞれ異方性導電膜２３で接合されている点である。

図４に示す本実施形態では、 平板４は、上面のうち中央領域に撮像素子実装部１１を
有している。フレキシブル基板５は、平板４上であって中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に複数の導電層７と、上面には中央領域側が切り欠かれ複数の導電層７のうち最上層の導電層７ａが位置する第１切欠き部６ａと、下面には中央領域側に切り欠かれ複数の導電層７のうち最下層の導電層７ｂが位置する第２切欠き部６ｂとを有している。枠体２は、フレキシブル基板５の第１切欠き部６ａ上から、周縁領域に沿って連続して設けられ、撮像素子実装部１１を取り囲んでいる。枠体２とフレキシブル基板５は、第１異方性導電膜２３ａを介して接続され、第１異方性導電膜２３ａは第１切欠き部６ａに位置する最上層の導電層７ａの表面を全て覆い、フレキシブル基板５と平板４は、第２異方性導電膜２３ｂを介して接続され、第２異方性導電膜２３ｂは第２切欠き部６ｂに位置する最下層の導電層７ｂの表面を全て覆っている。

平板４が金属材料から成るときまたは表面に導体層を有するとき、平板４とフレキシブル基板５とはノイズ対策等により電気的に接続させることがある。このとき、撮像素子実装用基板１のフレキシブル基板５が上面と下面に枠体２および平板４をそれぞれを異方性導電膜２３で接合することでフレキシブル基板５に対する異方性導電膜２３からの引っ張り応力を均一としやすくなる。よって、フレキシブル基板５にかかる引っ張り応力のバランスがよくなり、フレキシブル基板５に接合材の引っ張り応力の差に応じた変形が生じることを低減させることが可能となる。

また、第１異方性導電膜２３ａおよび第２異方性導電膜２３ｂとを、それぞれ最上層の導電層７ａと最下層の導電層７ｂを全て覆うことで樹脂等からなる保護材を設けることなくフレキシブル基板５の露出した最上層の導電層７ａおよび最下層の導電層７ｂを保護することが可能となる。これらにより、保護材を硬化させるための加熱を行う工程を削減することが可能となる。撮像素子実装用基板１にかかる熱応力を低減させることが可能で、かつフレキシブル基板５にかかる接合材の引っ張り応力の差に応じた変形が生じることを低減させることが可能となる。よって、熱負荷および接合材による引っ張り応力が接合箇所に大きくかかることによる、各部材同士の剥がれ、または変形をより低減させることが可能となる。

本実施形態における平板４は金属材料または電気絶縁性セラミックス等からなる基材の
表面に導体が印刷されたものが用いられる。なお、平板４が電気絶縁性セラミックス等から成るときは内部に導体層を有していても良く、表面に設けられた導体層と内部に設けられた導体層とが接続していても構わない。

本実施形態におけるフレキシブル基板５の製造方法および構成材料は、下面に第２切欠き部６ｂを設ける点以外は、基本的に第１実施形態の記載のフレキシブル基板５と同じである。またフレキシブル基板５は複数の導電層７を有しており、フレキシブル基板５の内部には、内部の複数の導電層７と、複数の導電層７同士を上下に接続する貫通導体とが設けられていてもよい。またこれらを介して最上層の導電層７ａと最下層の導電層７ｂとが電気的に接続されていても良い。また、最上層の導電層７ａと最下層の導電層７ｂの露出した表面はめっき層が設けられていても良い。また、フレキシブル基板５の最上層の導電層７ａの第１切欠き部６ａと重なる部分以外は第１カバーフィルム５ｄで覆われており、最下層の導電層７ｂの第２切欠き部６ｂと重なる部分以外は第２カバーフィルム５ｅで覆われている。

また、第１異方性導電膜２３ａおよび第２異方性導電膜２３ｂは黒色とすることで、フレキシブル基板５の最上層の導電層７ａおよび最下層の導電層７ｂの表面で反射した光が接合箇所の隙間で乱反射し、撮像素子１０の受光面側に到達することを効果的に低減することが可能となる。よって、撮像装置２１が取得する画像をより良好とさせることが可能となる。

また、フレキシブル基板５が第１カバーフィルム５ｄと第２カバーフィルム５ｅを有するとき、第１カバーフィルム５ｄの内側端部と第２カバーフィルム５ｅの端部は上面視で重ならない位置に設けていてもよい。このことで、フレキシブル基板５の剛性を確保しやすくなる。よって、フレキシブル基板５が屈曲しすぎることによる応力が第１異方性導電膜２３ａおよび第２異方性導電膜２３ｂにかかり剥がれなどが発生することを低減させ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５を参照しつつ説明する。

本実施形態における撮像装置２１において、第４の実施形態の撮像装置２１と異なる点は、断面視において第１異方性導電膜２３ａおよび第２異方性導電膜２３ｂの外側端部がフレキシブル基板５の第１切欠き部６ａまたは第２切欠き部６ｂよりも外側に位置している点である。

図５に示す本実施形態では、第１異方性導電膜２３ａの外縁は、第１切欠き部６ａを除いたフレキシブル基板５の上面に位置しており、第２異方性導電膜２３ｂの外縁は、第２切欠き部６ｂを除いたフレキシブル基板５の表面上に位置している。第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅの端面と第１異方性導電膜２３ａまたは第２異方性導電膜２３ｂの端面とが接続されている場合にかかる可能性のある引きはがしの応力がかかることを低減させることが可能となる。よって、第１異方性導電膜２３ａおよび第２異方性導電膜２３ｂの接合強度を向上させることが可能となる。

また、第１異方性導電膜２３ａまたは第２異方性導電膜２３ｂが第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅと上面視で重なるように設けることで、工程誤差により第１異方性導電膜２３ａまたは第２異方性導電膜２３ｂが最上層の導電層７ａまたは最下層の導電層７ｂを覆い切れないことを低減させることが可能となる。このことで、最上層の導電層７ａまたは最下層の導電層７ｂの保護性をより向上させることが可能となる。

また、第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅと第１異方性導電膜２３ａまたは第２異方性導電膜２３ｂとの間にわずかでも隙間があると、水分、または粉塵等が第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅとベースフィルム５ｂ、もしくは第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅと最上層の導電層７ａまたは最下層の導電層７ｂとの間に入り込み、第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅの剥がれが生じる可能性がある。このとき、第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅと第１異方性導電膜２３ａまたは第２異方性導電膜２３ｂとが上面視で重なるように設けることで、第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅの端部を覆うことが可能となり、第１カバーフィルム５ｄまたは第２カバーフィルム５ｅの接合強度を向上させることが可能となる。

また、フレキシブル基板５が第１カバーフィルム５ｄと第２カバーフィルム５ｅを有するとき、第１カバーフィルム５ｄの内側端部と第２カバーフィルム５ｅの端部は上面視で重なる位置に設けていてもよい。このことで、第１異方性導電膜２３ａと第２異方性導電膜２３ｂとの熱膨張等における変形または引っ張り応力をフレキシブル基板５の上面と下面とで均一としやすくなる。よって、フレキシブル基板５にかかる引っ張り応力のバランスがよくなり、フレキシブル基板５に接合材の引っ張り応力の差に応じた変形が生じることを低減させることが可能となる。

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が可能である。

また、例えば、図１〜図５に示す本実施形態の例では、撮像素子接続用パッド３、もしくは第１貫通孔２ａまたは第２貫通孔５ａ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。また、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ない。

１・・・・撮像素子実装用基板
２・・・・枠体
２ａ・・・第１貫通孔
３・・・・撮像素子接続用パッド
４・・・・平板
５・・・・フレキシブル基板
５ａ・・・第２貫通孔
５ｂ・・・ベースフィルム
５ｃ・・・カバーフィルム
５ｄ・・・第１カバーフィルム
５ｅ・・・第２カバーフィルム
６・・・・切欠き部
６ａ・・・第１切欠き部
６ｂ・・・第２切欠き部
７・・・・導電層
７ａ・・・最上層の導電層
７ｂ・・・最下層の導電層
１０・・・撮像素子
１１・・・撮像素子実装部
１２・・・蓋体
１３・・・接続部材
１４・・・接合部材
１５・・・接合材
２１・・・撮像装置
２３・・・異方性導電膜
２３ａ・・第１異方性導電膜
２３ｂ・・第２異方性導電膜

Claims (7)

1. 上面のうち中央領域に撮像素子実装部を有する平板と、
   前記平板上であって前記中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に導電層と、上面には前記中央領域側が切り欠かれ前記導電層が位置する切欠き部とを有するフレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板の切欠き部上から前記周縁領域に沿って連続して設けられた、前記撮像素子実装部を取り囲む枠体とを備え、
   前記枠体と前記フレキシブル基板は、異方性導電膜を介して接続され、前記異方性導電膜は前記切欠き部に位置する前記導電層の表面を全て覆っていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
2. 前記異方性導電膜の外縁は、前記切欠き部を除いた前記フレキシブル基板の上面に位置していることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子実装用基板。
3. 前記異方性導電膜は黒色であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像素子実装用基板。
4. 上面のうち中央領域に撮像素子実装部を有する平板と、
   前記平板上であって前記中央領域を取り囲む周縁領域に接続され、一部が外方に向かって延在するとともに、内部に複数の導電層と、上面には前記中央領域側が切り欠かれ前記複数の導電層のうち最上層の導電層が位置する第１切欠き部と、下面には前記中央領域側に切り欠かれ前記複数の導電層のうち最下層の導電層が位置する第２切欠き部とを有するフレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板の第１切欠き部上から前記周縁領域に沿って連続して設けられた、前記撮像素子実装部を取り囲む枠体とを備え、
   前記枠体と前記フレキシブル基板は、第１異方性導電膜を介して接続され、前記第１異方性導電膜は前記第１切欠き部に位置する前記最上層の導電層の表面を全て覆い、
   前記フレキシブル基板と前記平板は、第２異方性導電膜を介して接続され、前記第２異方性導電膜は前記第２切欠き部に位置する前記最下層の導電層の表面を全て覆っていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
5. 前記第１異方性導電膜の外縁は、前記第１切欠き部を除いた前記フレキシブル基板の上面に位置しているとともに、
   前記第２異方性導電膜の外縁は、前記第２切欠き部を除いた前記フレキシブル基板の下面に位置していることを特徴とする請求項４に記載の撮像素子実装用基板。
6. 前記第１異方性導電膜および前記第２異方性導電膜は黒色であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の撮像素子実装用基板。
7. 請求項１ないし請求項６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平板の前記撮像素子実装部に実装された撮像素子とを備えていることを特徴とする撮像装置。

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