JP2017135141A - 撮像素子実装用基板および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線基板と無機基板との間に傾き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である。【解決手段】 撮上面の中央領域４ｂに撮像素子１０が実装される撮像素子実装部１１と、撮像素子実装部１１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、撮像素子実装部１１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の間であって、周辺領域４ａの内縁に沿って連続して設けられた第１接合材１５ａと、無機基板４と配線基板２の間であって、周辺領域４ａに第１接合材１５ａと間を空けて点在した複数の第２接合材１５ｂとを備えている。【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）型等の撮像素子が実装される撮像素子用実装基板および撮像装置に関するものである。

従来より、無機基板と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、接合材により接合されている。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（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０３４００号公報

近年、撮像装置は高画素化が要求されている。このとき、撮像素子が実装される無機基板と、レンズを有するレンズホルダ―が実装される配線基板との間には高い平衡度が求められている。ところで、配線基板と無機基板とを接合する接合材の厚みはバラつきが生じやすく、配線基板と無機基板との間の全面に接合材を形成しようとすると、接合材の量によっては接合材溜まりが発生する虞がある。接合材溜まりに起因して無機基板に対し配線基板が傾き、配線基板と無機基板との平衡度が悪化し、高画素化の要求を満たすことができない虞がある。

本発明の目的は、撮像装置の配線基板と無機基板との間に傾き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。

本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面の中央領域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枠状の配線基板と、前記無機基板と前記配線基板の間であって、前記周辺領域の内縁に沿って連続して設けられた第１接合材と、前記無機基板と前記配線基板の間であって、前記周辺領域に前記第１接合材と間を空けて点在した複数の第２接合材とを備え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、上面の中央領域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枠状の配線基板と、前記無機基板と前記配線基板の間であって、前記周辺領域の内縁に沿って連続して設けられた第１接合材と、前記無機基板と前記配線基板の間であって、前記周辺領域に前記第１接合材と間を空けて点在した複数の第２接合材とを備えていることを特徴としている
。

これにより、接合材の厚みの塗布量をコントロールしやすくなり、接合材に接合材溜りが発生する可能性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の間の傾き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。

（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）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上面図である。 （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。

（第１の実施形態）
図１〜図４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３および図４はレンズホルダー１９を省略している。

撮像素子実装用基板１は、上面の中央領域４ｂに撮像素子１０が実装される撮像素子実装部１１と、撮像素子実装部１１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、撮像素子実装部１０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の間であって、周辺領域４ａの内縁に沿って連続して設けられた第１接合材１５ａと、無機基板４と配線基板２の間であって、周辺領域４ａに第１接合材１５ａと間を空けて点在した複数の第２接合材１５ｂとを備えたことを有している。

撮像素子実装用基板１は、上面の中央領域４ｂに撮像素子１０が実装される撮像素子実装部１１と、撮像素子実装部１１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。

ここで、中央領域４ｂとは、無機基板４上であって、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。

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の上面に位置する撮像素子実装部１１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）、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、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、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。

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。

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、撮像素子実装部１１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、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。

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。

また、図３に示す例のように、無機基板４の外縁が上面視で配線基板２の外縁よりも外
側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。

また、図１〜図２および図４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。

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３に示すように３層の絶縁層から形成されていても良いし、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良い。また、図１〜図４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、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。

撮像素子実装用基板１は、無機基板４と配線基板２の間であって、周辺領域４ａの内縁に沿って連続して設けられた第１接合材１５ａと、無機基板４と配線基板２の間であって
、周辺領域４ａに第１接合材１５ａと間を空けて点在した複数の第２接合材１５ｂとを有している。

一般的に、撮像装置２１は高画素化が要求されている。このとき、この要求を満たすためには、撮像素子１０が実装される無機基板４と、レンズを有するレンズホルダー１９が実装される配線基板２との間には高い平衡度が求められている。しかしながら、配線基板２と無機基板４とを接合する接合材１５の厚みはバラつきが生じやすく、配線基板２と無機基板４との間の全面に接合材１５を形成しようとすると、接合材１５の量によっては接合材１５の溜まりが発生する虞がある。このとき、接合材１５の溜まりに起因して無機基板４に対し配線基板２が傾き、配線基板２と無機基板４との平衡度が悪化することで、高画素化の要求を満たすことができない可能性が懸念されていた。これに対し、無機基板４と配線基板２の間に、周辺領域４ａの内縁に沿って連続して設けられた第１接合材１５ａと、周辺領域４ａに第１接合材１５ａと間を空けて点在した複数の第２接合材１５ｂとを有していることで、配線基板２と無機基板４との間に接合材１５の溜りが発生することを低減させることが可能となる。よって、撮像装置２１の配線基板２と無機基板４との間に傾きが発生することを抑制することが可能となり、レンズホルダー１９と撮像素子１０との傾きを抑制することが可能となる。

第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｂの上下方向の厚みは、無機基板４の上面から上方に盛り上がった大きさであって、例えば１０μｍ〜５００μｍに設定されている。なお、第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとの厚みは同程度が好ましく、ここで同程度とは両方の差が０μｍ〜１５０μｍ程度のことである。

また、第１接合材１５ａを構成する材料と第２接合材１５ｂを構成する材料とは、同一のものを用いても良いし、別の物を用いても良い。第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとが同一の材料の場合、後述する接合の工程において１回の加熱で接合することができる。このことで、工程負荷の緩和および加熱工程が増えることでの残留応力による接合強度の低下の可能性を低減できる。

第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｂ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。第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｂ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、第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｂ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。

撮像素子実装用基板１は、無機基板４は導電材料から成り、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂは導電性接合材から成り、配線基板２と無機基板４とは電気的に接続されていてもよい。第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｂが導電性を有し、導電材料から成る無機基板４と電気的に接続していることで、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。その結果、設計上、抵抗を小さく設けたい電源電位または接地電位のパターン面積を、無機基板４を用いて大きく設けることができる。また、配線基板２において、無機基板４の導電性を利用することで電流の並列回路を形成することが容易となる。さらに、配線基板２において、所定のパターン面積を設計するにあたって、無機基板４の導電性を利用することで配線基板２を小さくすることができる。このように、電源電位または接地電位の抵抗を小さくすることが可能となるとともに、撮像素子実装用基板１の小型化を実現することができる。

また、この時撮像素子実装用基板１の無機基板４は、接地電位に設定されていてもよい。このことで、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。

なお導電性接合材からなる第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂは例えば、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、導電材料からなる無機基板４は例えば、銅、ＳＵＳ３０４等の合金、ＦｅＮｉＣｏ合金等の金属材料があげられる。また例えば、絶縁材料の表面または内部に金属材料からなる回路を形成することで、導電材料からなる無機基板４とすることが可能となる。

また、第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｂは、黒色系統のものを用いても良い。これにより、無機基板４と配線基板２との間において光の乱反射を低減させることが可能となる。

また、撮像素子実装用基板１は、無機基板４は矩形状であって、無機基板４と配線基板２の重なる領域は、撮像素子実装部１１を間に挟んで無機基板４の一端側より無機基板４の他端側の領域が大きく設定されており、無機基板４の他端側の領域に位置する複数の第２接合材１５ｂの点在箇所は、無機基板４の一端側の領域に位置する複数の第２接合材１５ｂの点在箇所よりも多くなっていてもよい。一般的に、撮像装置２１は小型化および多機能化が要求されている。そのため、撮像素子実装用基板１は撮像素子１０だけでなく様々な電子部品が搭載されることを要求されており、無機基板４に対して偏心した位置に実装され、配線基板２の開口部が偏心した撮像素子実装用基板１も考えられる。このような撮像素子実装用基板１では、接合材１５のコントロールがより困難とり、接合材１５の溜りが発生しやすくなる可能性がある。このとき、第２接合材１５ｂを領域が小さい無機基板４の一端側よりも領域が大きい無機基板４の他端側を大きくすることで、第２接合材１５ｂのコントロールを容易とすることが可能となり、また接合強度を向上させることが可能となる。

また図３に示す例の様に、第２接合材１５ｂが複数設けられているとき、それぞれの第２接合材１５ｂは無機基板４の外縁側から隣り合う第２接合材１５ｂの間を塞ぐように設けられていても良い。このことで、ダストが配線基板２と無機基板４との間にダストが入ったとしても、複数の接合材１５ｂが隣り合う接合材１５ｂ同士の間を塞ぐように設けられて居るため、第１接合材１５ａ近傍まで達することを低減させることが可能となる。よって、第１接合材１５ａがダスト等で劣化することを低減させることができ、接合強度の向上及び撮像素子実装部１１へのダストの混入を低減させることが可能となる。

図２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と配線基板２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の撮像素子実装部１１に実装された撮像素子１０とを備えている。

図２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。このように、本発明のように配線基板２と無機基板４との間の傾きが小さい撮像素子実装用基板１にレンズホルダー１９を設けることで、レンズホルダー１９に設けられたレンズと撮像素子１０との間の傾きを低減させることが可能となり、画像品質の劣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、外部筐体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、外部筐体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良い。また外部筐体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素子２１の内部が気密されていても良い。

図２に示す例の様に、第２接合材１５ｂとレンズホルダー１９の脚部とが上面視で重なる位置に設けることで、より無機基板４とレンズホルダー１９との間の傾きの差を低減させることが可能となる。よって無機基板４の上面に実装される電子素子１０とレンズホルダー１９との傾きの差を低減させることが可能となり、より撮像装置２１の画像ノイズを低減させることが可能となる。

図４に第１実施形態のその他の態様にかかる実施例の上面図を示す。

図４（ａ）に示す例の様に、第２接合材１５ｂは楕円形状であってもよい。一般的に、配線基板２と無機基板４とを接合する際、上面または下面側から加圧する。このとき、複数の第２接合材１５ｂ同士が近すぎるまたは体積が大きすぎると加圧に際して隣り合う第２接合材１５ｂ同士が合体し体積が増すことで無機基板４から外側へ突出する可能性がある。このとき第２接合材１５ｂを楕円形状とすることで、複数の第２接合材１５ｂ同士の距離を保ちやすく、第２接合材１５ｂが突出することを低減させることが可能となる。

また、図４（ｂ）に示す例の様に、第２接合材１５ｂは無機基板４の一方側のみに設けられていても良い。

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（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。

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。

（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。

（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。

（８）次に、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂを介して、配線基板２と無機基板４とを接合する。第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂ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。

第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂ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、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂ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。

なお、このとき第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとを同じ材料とし、同時にスクリーン印刷法等で所定の位置に塗布することで、第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとの間の厚みのバラつきを低減させることが可能となる。また、同時にリフローすることが可能となるため、工程の削減および配線基板２および無機基板４に熱膨張差による残留応力を低減させることが可能となる。よって、配線基板２と無機基板４との接合強度の低下を低減させることが可能となる。

（９）次に、無機基板４の撮像素子実装部１１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に封止材１６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の撮像素子実装部に実装した後、蓋体１２を接合材１４で接合しても良い。

（１０）次に、レンズホルダ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１９を接合しても良い。

上記（１）〜（１０）の工程によって、撮像装置２１が得られる。なお、上記（１）〜（１０）の工程順番は指定されない。

（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５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、レンズモジュール１９を備えているものであるが、図５はレンズモジュール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、複数の第２接合材１５ｂが上面視において、無機基板４の角部周辺に設けられている点である。

図５に示す本実施形態では、第２接合材１５ｂは上面視において無機基板４の角部周辺に設けている。第２接合材１５ｂを無機基板４の角部近傍で高さが同一となるように塗布することで、配線基板２と無機基板４を接合する加圧の工程において、配線基板２が第２接合材の偏りによって傾く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との傾きをより低減させることが可能となる。

また、一般的に配線基板２と無機基板４とは熱膨張係数に差がある。そのため、例えば配線基板２と無機基板４とを接合する工程において加熱を行った場合、配線基板２または無機基板４に変形が生じ、配線基板２と無機基板４との間に傾きが生じる可能性がある。このとき、第２接合材１５を無機基板４の角部に配置することで、この加熱の工程に発生する配線基板２または無機基板４の変形を抑制することが可能となる。よって、配線基板２と無機基板４との傾きをより低減させることが可能となる。

また、例えば複数の第２接合材１５ｂ同士の間が大きく設定されているとき、配線基板２と無機基板４とを接合する工程の加圧によって、配線基板２または無機基板４が変形する可能性がある。図５に示す例のように、無機基板４の角部近傍に第２接合材１５ｂが設けられていることで、これらの変形の可能性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との傾きの差を低減させるとともに、配線基板２または無機基板４
に変形及びクラック、割れ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６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、レンズモジュール１９を備えているものであるが、図６はレンズモジュール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、複数の第２接合材１５ｂの一部と第１接合材１５ａとが接続している点である。

図６に示す本実施形態では、第１接合材１５ａと複数の第２接合材１５ｂの一部とは接続している。一般的に撮像素子１０から電気信号を送受信するためのシグナル配線の上下および左右については、ノイズから信号を守るために設置電位と同電位であることが好まれる。このとき、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂが導電性の材料から成るとする。このとき、本実施形態のようにシグナル配線を囲むように第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとを接続し、接地電位と同電位とすることで、シグナル配線の上下左右を接地電位の配線で囲むことが可能となる。よって配線基板２と無機基板４との傾きの差を改善しつつ、電気特性においても、より良好にすることが可能となる。また、無機基板４が導電材料からなり、接地電位と同電位とすることで、より接地電位の強化が可能となり撮像素子実装用基板１の全体にノイズが発生することを低減させ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、レンズモジュール１９を備えているものであるが、図７はレンズモジュール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、配線基板２と無機基板４との間に封止材１６が充填されている点である。

図７に示す本実施形態では、撮像素子実装用基板１は、配線基板２と無機基板４との間に封止材１６を有している。一般的に、配線基板２と無機基板4との間の接合強度は、第
１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとの接合面積によって異なる。そのため、本実施形態のように、第2接合材１５ｂの間に封止材１６を充填することで、配線基板２と無機基板
４との傾きの差を低減させつつ、接合強度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態のように配線基板２と無機基板４との間に封止材１６を設けることで、配線基板２と無機基板４との間にダストや水分が混入し、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂが劣化することを低減させることが可能となる。よって、長期的に接合強度を保つことができ、また第2接合材１５ｂの劣化による配線基板２と無機基板４との傾きの差が発生することを低減させることが可能となる。

封止材１６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。

図７に示す本実施形態を作成する方法として例えば、配線基板２と無機基板４とを第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｂとで接合したあと、ディスペンス等の手法を用いて封止材１６を充填することで作製することが可能となる。このとき、第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとで配線基板２と無機基板４とを接合し、加熱の工程を経たあと封止材１６を充填することでより配線基板２と無機基板４との傾きを少なくした状態で封止することが可能となる。また、第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂとを塗布した後、封止材１６を塗布し、その後、加熱の工程を経ることで1回の加熱の工程で作製することが可能
となる。よって、配線基板２と無機基板４および第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂにかかる熱履歴の回数を減らすことが可能となるため、配線基板２および無機基板４の変形を抑制し、その結果配線基板２と無機基板４の傾きの差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、レンズモジュール１９を備えているものであるが、図８はレンズモジュール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４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、封止材１６が撮像素子実装部１１まで塗布されている点である。

図８に示す本実施形態では、撮像素子実装用基板１は配線基板２と無機基板４との間および撮像素子実装部１１の両方に封止材１６が設けられている。このように、封止材１６で無機基板４の表面全体を覆うことで、無機基板４が配線基板との熱膨張差により変形することを低減させることが可能となる。よって、無機基板４の変形による配線基板２と無機基板4との傾きの差を低減させることが可能となる。

また、封止材１６に接着性を持たせ、無機基板４と撮像素子１０との接着剤としても使用することで、加熱の工程を1回減らすことが可能となる。よって、配線基板２と無機基
板４および第１接合材１５ａと第２接合材１５ｂにかかる熱履歴の回数を減らすことが可能となるため、配線基板２および無機基板４の変形を抑制し、その結果配線基板２と無機基板４の傾きの差を低減させることが可能となる。

なお、このとき無機基板４の撮像素子実装部１１に設けられる封止材１６は、黒色系統のものを用いても良い。これにより、無機基板４の表面での光の乱反射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は可能である。また、例えば、図１〜図８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
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
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
１５ａ・・第１接合材
１５ｂ・・第２接合材
１６・・・封止材
１９・・・レンズホルダー
２１・・・撮像装置

Claims (5)

1. 上面の中央領域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枠状の配線基板と、
   前記無機基板と前記配線基板の間であって、前記周辺領域の内縁に沿って連続して設けられた第１接合材と、前記無機基板と前記配線基板の間であって、前記周辺領域に前記第１接合材と間を空けて点在した複数の第２接合材とを備えた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、
   前記無機基板は矩形状であって、
   前記無機基板と前記配線基板の重なる領域は、前記撮像素子実装部を間に挟んで前記無機基板の一端側より前記無機基板の他端側の領域が大きく設定されており、
   前記無機基板の他端側の領域に位置する前記複数の第２接合材の点在箇所は、前記無機基板の一端側の領域に位置する前記複数の第２接合材の点在箇所よりも多いことを特徴とする撮像素子実装用基板。
3. 請求項１または請求項２に記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記無機基板は導電材料から成り、前記第１接合材および前記第２接合材は導電性接合材から成り、前記配線基板と前記無機基板とは電気的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。
4. 請求項３に記載の撮像素子実装用基板であって、
   前記無機基板は、接地電位に設定されていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
5. 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。

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