JP2018061238A - 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

撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュール Download PDF

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Abstract

【課題】 撮像素子実装用基板にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能な撮像装置および撮像モジュールを提供することが可能となる。
【解決手段】 撮像素子実装用基板１は、絶縁基板２と金属基板４とを有している。絶縁基板２は、上面に撮像素子１０が実装される第１実装領域２ａおよび第１実装領域２ａと間を空けて設けられた電子部品１１が実装される第２実装領域２ｂを有する。また、絶縁基板２は、第１実装領域２ａを取り囲んで設けられたレンズ筐体１９を固定する固定領域２ｃを有する。絶縁基板２の下面には金属基板４が接合されている。絶縁基板２の第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃは、平面視において絶縁基板２の中心に対して偏心して位置している。金属基板４は第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃと重なって位置しているとともに、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとにまたがって設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device：以下、ＣＣＤと示す）
型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：以下、ＣＭＯＳと示す
）型等が実装される撮像素子実装用基板および撮像装置ならびに撮像モジュールに関するものである。
従来より、絶縁層からなる絶縁基板を有する撮像素子実装用基板が知られている。また、このような撮像素子実装用基板は撮像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２００９−３０２１０２号公報
特許文献１に開示された技術では、近年の撮像素子実装用基板は多機能化の要求に伴い、センサー等の撮像素子以外の半導体素子または電子部品が実装される。これにより、撮像素子実装用基板には撮像素子のみが実装される場合と比較して、撮像素子実装領域以外の領域が大きくなり、撮像素子実装領域は撮像素子実装基板内で偏心した位置に設けられる傾向がある。また、このような撮像装置の場合、撮像素子の周囲にレンズ筐体を固定する固定領域が設けられる。これにより、撮像装置にレンズ筐体を介して外部からの応力または振動がかかったときに、固定領域の周辺に応力が集中し、撮像素子実装用基板にクラックまたは割れが発生する場合がある。特に、撮像素子実装領域が偏心し、レンズ筐体を固定する固定領域の一部が撮像素子実装用基板の中間部分に設けられることで、撮像素子実装用基板が応力により撓みやすくなり、クラックまたは割れが発生しやすくなるおそれがある。
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第１実装領域および前記第１実装領域と間を空けて設けられた電子部品が実装される第２実装領域を有するとともに、前記第１実装領域を取り囲んで設けられたレンズを固定する固定領域を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の下面に、前記絶縁基板と接合された金属基板と、を備えており、平面視において、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域は前記絶縁基板の中心に対して偏心して位置しており、前記金属基板は、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域と重なって位置しているとともに、前記第１実装領域と前記第２実装領域とに跨って設けられている。
本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上面に撮像素子が実装される第１実装領域を有する金属基板と、前記金属基板の上面に接合された、平面視において、上面に前記第１実装領域と間を空けて設けられた電子部品が実装される第２実装領域を有するとともに、前記第１実装領域を取り囲んで設けられたレンズを固定する固定領域を有する絶縁基板と、平面視において、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域は前記絶縁基板の中心に対して偏心して位置しており、前記金属基板は、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域と重なって位置しているとともに、前記第１実装領域と前記第２実装領域とに跨って設けられている。
本発明の１つの態様に係る撮像装置は、前記撮像素子実装用基板の前記第１実装領域に実装された撮像素子と、前記撮像素子を覆うとともに前記撮像素子実装用基板と接合された蓋体と、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、上記に記載の撮像装置と、前記第２実装領域に実装された電子部品と、前記固定領域に固定されたレンズとを備えている。
本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、上記のような構成により、撮像素子実装用基板にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。また、上述した撮像素子実装用基板を備えていることによって、撮像素子実装用基板にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能な撮像装置および撮像モジュールを提供することが可能となる。
図１（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、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ１−Ｘ１線に対応する縦断面図である。 図２（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モジュールの外観を示す上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ２−Ｘ２線に対応する縦断面図である。 図３（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モジュールの外観を示す上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ３−Ｘ３線に対応する縦断面図である。 図４（ａ）（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の縦断面図である。 図５（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モジュールの外観を示す上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ５−Ｘ５線に対応する縦断面図である。 図６（ａ）は本発明の第２の実施形態の態様に係る撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ６−Ｘ６線に対応する縦断面図である。 図７（ａ）は本発明の第３の実施形態の態様に係る撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＸ７−Ｘ７線に対応する縦断面図である。 図８（ａ）は本発明の第３の実施形態のその他の態様に係る撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＸ８−Ｘ８線に対応する縦断面図である。 図９（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、図９（ｂ）は図９（ａ）のＸ９−Ｘ９線に対応する縦断面図である。 図１０（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、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸ１０−Ｘ１０線に対応する縦断面図である。 図１１（ａ）は本発明の第５の実施形態のその他の態様に係る撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸ１１−Ｘ１１線に対応する縦断面図である。 図１２（ａ）は本発明の第５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、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸ１２−Ｘ１２線に対応する縦断面図である。 図１３（ａ）は本発明の第５の実施形態のその他の態様に係る撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸ１３−Ｘ１３線に対応する縦断面図である。 図１４（ａ）は本発明の第５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、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＸ１４−Ｘ１４線に対応する縦断面図である。 図１５（ａ）は本発明の第５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、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＸ１５−Ｘ１５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の第１実装領域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。また、撮像素子実装用基板の上面側に設けられたレンズ筐体と電子部品と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〜図５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。図２、図３および図５では撮像モジュール３１を示している。なお、図１〜図３、図５に示す例では、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に位置する固定領域２ｃを上面視においてドットおよび点線で示している。
撮像素子実装用基板１は、絶縁基板２と金属基板４とを有している。絶縁基板２は、上面に撮像素子１０が実装される第１実装領域２ａおよび第１実装領域２ａと間を空けて設けられた電子部品１１が実装される第２実装領域２ｂを有する。また、絶縁基板２は、第１実装領域２ａを取り囲んで設けられたレンズ筐体１９を固定する固定領域２ｃを有する。絶縁基板２の下面には金属基板４が接合されている。絶縁基板２の第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃは、平面視において絶縁基板２の中心に対して偏心して位置している。金属基板４は第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃと重なって位置しているとともに、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとにまたがって設けられている。
撮像素子実装用基板１は、絶縁基板２を有している。絶縁基板２は、絶縁層から成り、絶縁基板２は上面には後述する撮像素子１０と電気的に接続される第１パッド３が設けられていてもよい。また、後述する第２の実施形態の図６のように、絶縁基板２の下面、上面または側面には外部回路または金属基板４と接続される第３パッド９を複数設けてもよい。絶縁基板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（例えば、プラスティックス）等が使用される。
絶縁基板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である。絶縁基板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である。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等である。
絶縁基板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。絶縁基板２を形成する絶縁層は、図１に示すように６層の絶縁層から形成されていてもよいし、単層、２層〜５層または７層以上の絶縁層から形成されていてもよい。絶縁基板２を形成する絶縁層が６層以上であると、絶縁基板２に十分な厚みと配線エリアを確保することが可能となり、絶縁基板２の電気的特性を向上するとともに絶縁基板２の反り、クラックまたは割れを抑制することが可能となる。また、絶縁基板２を形成する絶縁層が５層以下であるとき、絶縁基板２の薄型化を可能となる。また、図１に示す例のように、絶縁基板２は撮像素子１０が配置される凹部を有し、凹部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、段差部に複数の第１パッド３が設けられていてもよい。
絶縁基板２は例えば、1辺の大きさは０．３ｍｍ〜１０ｃｍ程度であり、平面視におい
て絶縁基板２が矩形状あるとき正方形であってもよいし長方形であってもよい。また例えば、絶縁基板２の厚みは０．２ｍｍ以上である。
また、絶縁基板２の上面、側面または下面に、第３パッド９が設けられていてもよい。第３パッド９は、絶縁基板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。
また、絶縁基板２の上面には後述する電子部品１１が実装される第２パッド６が設けられていてもよい。
絶縁基板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、絶縁基板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、第１パッド３、第２パッド６、または第３パッド９はそれぞれが電気的に接続されていてもよい。
第１パッド３、第２パッド６、第３パッド９、内部配線および貫通導体は、絶縁基板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、第１パッド３、第２パッド６、第３パッド９、内部配線および貫通導体は、絶縁基板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。
第１パッド３、第２パッド６、第３パッド９、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、第１パッド３、第２パッド６、第３パッド９、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、第１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。
撮像素子実装用基板１の絶縁基板２は、上面に撮像素子１０が実装される第１実装領域２ａおよび第１実装領域２ａと間を空けて設けられた電子部品１１が実装される第２実装領域２ｂを有する。また、絶縁基板２は、第１実装領域２ａを取り囲んで設けられたレンズ筐体１９を固定する固定領域２ｃを有する。ここで、第１実装領域２ａは少なくとも１つ以上の撮像素子１０が実装される領域であり、撮像素子１０以外の部品が実装されていても良い。第２実装領域２ｂは、電子部品１１が実装される領域であり、実装される電子部品１１の個数、大きさおよび種類等は指定されない。
固定領域２ｃは、第１実装領域２ａを取り囲むように位置しており、レンズ筐体１９が固定される領域である。固定領域２ｃは少なくとも、レンズ筐体１９の脚部の大きさ（幅）程度あればよく、またそれ以上であってもよい。固定領域２ｃは、レンズ筐体１９と絶縁基板２とを電気的に接続する為のパッドを表面に設けていても良い。なお、固定領域２ｃが矩形状であるとき、固定領域２ｃは少なくとも１辺または１辺のうち一部が絶縁基板２上に設けられていればよく、後述する図５のように絶縁基板２上に設けられていない部分があってもよい。
この固定領域２ｃは、レンズ筐体１９が固定され得る領域のことである。また、撮像素子実装用基板１においては、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃは、撮像素子１０を実装するための第１パッド３と、電子部品１１を実装するための第２パッド６との間の領域のことを指す。また、撮像装置２１においては、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃは、平面視において、蓋体１２が固定される領域から電子部品１１が実装される第２パッド６までの領域であってもよい。撮像モジュール３１においては、固定領域２ｃは、実際にレンズ筐体１９が固定されている領域のことである。
撮像素子実装用基板１の絶縁基板２の下面には金属基板４が接合されている。金属基板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ていてもよい。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１０を使用する際に発生する熱または絶縁基板２と金属基板４とを接合材１５によって接合させる際に加わる熱を、金属基板４全体に広がりやすくすることができる。このことによって、接合材１５を硬化する工程においてむらなく硬化することが可能となる。また、撮像装置２１で発生した熱を外部に放熱しやすくすることが可能となる。
また、金属基板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、絶縁基板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、絶縁基板２と金属基板４との熱収縮差・熱膨張差が小さくなるので、絶縁基板２と金属基板４との間にかかる応力を小さくすることが可能となる。これにより、絶縁基板２または金属板４が変形することを低減することができる。その結果、撮像素子１０と絶縁基板２に固定されたレンズ筐体１９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、絶縁基板２にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
また、金属基板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金属基板４が電子部品１１または撮像素子１０により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金属基板４が妨げることを低減させることが可能となる。
金属基板４は例えば、1辺の大きさは０．３ｍｍ〜１０ｃｍ程度であり、絶縁基板２の
大きさに追従する。また例えば、金属基板４の厚みは０．０５ｍｍ以上である。
絶縁基板２と金属基板４とは接合材１５によって接合されていてもよい。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を構
成する材料として使用される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である。また、接合材１５を構成する材料として使用されるろう材としては例えば、ハンダ、鉛またはガラス等である。
接合材１５は例えば導電性を有していてもよい。導電性を有する接合材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、絶縁基板２と金属基板４とを電気的に接合することが可能となる。例えば絶縁基板２と金属基板４とを接地（グランド）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金属基板４に持たせることが可能となる。
撮像素子実装用基板１は、絶縁基板２の第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃは、平面視において絶縁基板２の中心２ｄに対して偏心して位置している。金属基板４は第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃと重なって位置しているとともに、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとにまたがって設けられている。特に、平面視において、絶縁基板２の第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃの中心２ｅが、絶縁基板２の中心２ｄと重ならない、つまり間を空けているのがよい。
ここで、絶縁基板２の中心２ｄとは、例えば絶縁基板２が多角形状である場合、各角からの対角線が交わる点近傍のことであり、また例えば絶縁基板２が略円状である場合はその中心点の近傍のことである。第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃが平面視において絶縁基板２の中心２ｄに対して偏心して位置しているとは、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃの中心２ｅが上面において絶縁基板２の中心２ｄから外れて位置していることを指している。例えば、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃの中心２ｅが絶縁基板２の中心２ｄから０．０５ｍｍ以上離れている場合は、固定領域２ｃは平面視において絶縁基板２の中心２ｄに対して偏心していると考えても良い。また、固定領域２ｃは、絶縁基板２の上面に対して、５％〜５０％であるのがよい。この大きさであれば、絶縁基板２と、レンズ筐体１９との接合強度を向上させることができる。また、各実装領域を十分に確保することができる。
なお、本実施形態では、平面視において絶縁基板２は例えば３ｍｍ×５ｍｍの矩形状で、第１実装領域２ａは、例えば２．５ｍｍ×２．５ｍｍである。また、例えば固定領域２ｃの幅は０．５ｍｍである。絶縁基板２の中心２ｄは、絶縁基板２の短辺方向に外縁から１．５ｍｍの位置、長辺方向に外縁から２．５ｍｍの位置である。これに対して、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃの中心２ｅは、絶縁基板２の長辺方向の外縁の同じ位置から３ｍｍ以上離れているため、０．０５ｍｍ以上離れていることになる。つまり、このような場合には、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に位置した固定領域２ｃの中心２ｅは、偏心しているといえる。
本実施形態では撮像素子実装用基板１の金属基板４は平面視において、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃと重なる位置であり、かつ第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂをまたがるように位置している。このことで、レンズ筐体１９からの応力によって絶縁基板２が撓むことを低減させることが可能となる。また金属基板４には延性があるため撮像素子実装用基板１全体においてクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。よって、撮像モジュール３１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
また、一般的に撮像モジュール３１が携帯端末等の外部機器に搭載されたとき、外部機器からの振動は撮像装置２１および撮像素子実装用基板１に伝達され、撮像素子実装用基
板１にはうねりが発生する場合がある。このとき、固定領域２ｃ周辺、つまり第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に応力が集中しやすい場合がある。また、撮像装置２１のレンズ筐体１９が外部機器に固定されている場合、応力の集中は顕著に表れる場合がある。これにより、撮像素子実装用基板１の絶縁基板２にクラックまたは割れが発生することが懸念されていた。このように、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れが発生することで、撮像モジュール３１が作動し難くなる、または撮像した画像にノイズが発生することが懸念されていた。
これに対し、本実施形態では撮像素子実装用基板１の金属基板４が平面視で、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域２ｃと重なる位置であり、かつ第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂをまたがるように位置している。このことで、金属基板４が補強する役割を持ち、絶縁基板２のうねりを低減させることが可能となる。よって、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。このことから、撮像モジュール３１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
また、一般的に第１実装領域２ａに実装される撮像素子１０と、第２実装領域２ｂに実装される電子部品１１とでは、撮像モジュール３１が作動した際の発熱量が異なる場合がある。そのため、撮像モジュール３１が作動することで、撮像素子実装用基板１では温度の勾配が発生し、絶縁基板２の内部に設けられた複数の配線導体同士において温度差が生じる場合がある。この温度の差により、配線導体同士の抵抗値が変動し、撮像モジュール３１がうまく作動しないまたは撮像した画像にノイズが発生する懸念があった。さらに、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に温度の差が生じることで、絶縁基板２の熱による変形に差が生じる場合がある。これにより、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃにクラックまたは変形が生じ、レンズ筐体１９の接合強度の低下およびレンズ筐体１９へ上手く電気信号が伝わらない等の懸念があった。
これに対し、本実施形態では撮像素子実装用基板１の金属基板４が平面視で固定領域２ｃと重なる位置、かつ第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂをまたがるように位置している。このことで、撮像モジュール３１が作動した時に第１実施領域２ａで発生した熱と第２実施領域２ｂで発生した熱が熱伝導率のよい金属平板４へ伝熱することができる。さらに両者の熱を行き来させ第１実施領域２ａと第２実施領域２ｂとの間の温度の勾配を均一にすることが可能となる。
これらのことから、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂの複数の配線導体同士の抵抗の差を低減することが可能となり、撮像モジュール３１がうまく作動しないまたは撮像した画像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。また、さらに第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に生じる絶縁基板２の熱による変形の差を低減することができる。そのため、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃにクラックまたは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、レンズ筐体１９の接合強度の低下およびレンズ筐体１９へ電気信号が伝わりづらくなることを低減させることが可能となる。
図１に示す例のように絶縁基板２は、凹部を有しており、凹部の底面は、第１実装領域４ａであってもよい。これにより、撮像装置２１の薄型化が可能となる。また、絶縁基板２が凹部を有しており、第１実装領域４ａの一部が凹部の底面に含まれていると、第１実装領域に実装される撮像素子１０と金属基板４との距離を小さくすることが可能となる。よって、撮像モジュール３１が作動した時の撮像素子１０の発熱が金属基板４へより伝熱しやすくなり、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの温度をより均一にしやすくなる。よって、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂの温度の差による複数の配線導体同士の抵抗差を低減することが可能となり、撮像装置２１がうまく作動しないまたは撮像した画像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。また絶縁基板２に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。また、絶縁基板２が凹部を有していることで、絶縁基板２にうねりが伝搬しづらくなり、その結果絶縁基板２に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３に示す例の様に、絶縁基板２は平板状であってもよい。絶縁基板２が平板状であることで、応力が集中する基点（凹部の角部等）を減らすことが可能となるため、クラックまたは割れ等の発生を低減させることが可能となる。
撮像素子実装用基板１の金属基板４は、第１領域２ａと第２領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃ以外のその他の固定領域２ｃａと重なって位置していてもよい。金属板４が第１領域２ａと第２領域２ｂとの間に設けられた固定領域２ｃ以外のその他の固定領域２ｃａと平面視において重なっていることで、レンズ筐体１９からの応力によって絶縁基板２が撓むことをより低減させることが可能となる。これにより、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れ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が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
撮像素子実装用基板１は、絶縁基板２と金属基板４との間に、樹脂材料から成る接合材１５を備えていてもよい。一般的に樹脂材料からなる接合材１５は金属材料から成るろう材と比較して柔らかい傾向にある。そのため、絶縁基板２にレンズ筐体１９から応力が加わったとしても、樹脂材料からなる接合材１５でその衝撃を緩和することができ、絶縁基板２にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
また、樹脂材料から成る接合材１５は、比較的柔らかい傾向にあるため、撮像素子実装用基板１に外部機器からうねりが伝達したとしてもその動きに追従することができる。これにより、金属基板４と絶縁基板２との剥離の可能性を低減させることが可能となる。よって、金属基板４と絶縁基板２とが追従することが可能となるため、金属基板４の補強の効果を持続させることが可能となり、絶縁基板２のうねりを低減させることが可能となる。よって、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。このことから、撮像装置２１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
撮像素子実装用基板１の絶縁基板２の下面には、グランド層（接地電位）がさらに設けられていてもよい。このことで、撮像素子実装用基板１の電気的特性を向上させることが可能となる。また、このとき、絶縁基板２の下面に設けられたグランド層と金属基板４とが導電性の接合材１５で接続されていても良い。このことで、撮像素子実装用基板１の電気的特性を向上させるとともに、撮像装置２１において、撮像素子１０に対するノイズを低減させることが可能となる。なお、この時グランド層は絶縁基板２の下面すべてを覆っていても良いし、電流ループを回避するために一部だけ設けられていても良い。また、グランド層は絶縁基板２の内部であって、第１実装領域２ａと平面視で重なる位置にもけられていても良い。このことでも撮像素子実装用基板１の電気的特性を向上させるとともに、撮像素子１０に対するノイズを低減させることが可能となる。なお、このときグランド層ではなく電源と同電位の層であっても電気特性向上の効果は得る事が可能となる。
撮像素子実装用基板１の固定領域２ｃの上面に、メタライズ層が設けられていてもよい。一般的に絶縁基板２は薄型化が要求されており、絶縁基板２を構成する絶縁層も薄くなっている。そのため、絶縁基板２内部に設けた内部配線の形状が絶縁基板２の上面に形状として表れる傾向があり、この表面に現れた形状とレンズ筐体１９とが重なることでクラックが発生する場合があった。そのため、メタライズ層を固定領域２ｃの上面に設け、表面の形状をメタライズ層で埋めて表面をなだらかにすることで、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れ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が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。また、固定領域２ｃの上面に設けたメタライズ層と絶縁基板２の内層に設けた内部配線とレンズ筐体１９とを電気的に接続することで、レンズ筐体１９に能動的な機能を持たせることも可能となる。また、メタライズ層を固定領域２ｃに設けることによって、メタライズ層の表面にＡｕメッキを設けることが可能となる。よって、絶縁基板２の内部の内部配線で配線を設計した場合と比較して、配線の抵抗値を低下させることが可能となる。また、絶縁基板２の表面で配線を設計することで絶縁基板２の絶縁層の層数を低減させることが可能となり、薄型化が可能となる。
また、撮像素子実装用基板１の固定領域２ｃの上面に、絶縁ペーストが設けられていてもよい。絶縁ペーストを設けることで、メタライズ層と同様に絶縁基板２の表面の形状を絶縁ペーストで埋めて表面をなだらかにすることで、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
また、絶縁基板２の内部であって、固定領域２ｃと平面視で重なる位置にメタライズ層または絶縁ペーストを設けても良い。このことで、メタライズ層または絶縁ペーストでクラックまたは割れが発生しやすい固定領域２ｃを補強することが可能となる。よって、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。なお、このとき、メタライズ層または絶縁ペーストは絶縁基板２の内部の１層で固定領域２ｃを一周していてもいいし、複数層で一周するように設けていても良いし、また上面視で同じ位置となる箇所に複数層設けられていても良い。
図４に本実施形態のその他の態様に係る断面視を示している。撮像素子実装用基板１は図４（ａ）に示す例の様に上面視において金属基板４の外辺が絶縁基板２の外辺よりも外側に位置していても良いし、図４（ｂ）に示す例の様に上面視において金属基板４の外辺が絶縁基板２の外辺よりも内側に位置していても良い。図４（ａ）に示す例の様に、上面視において金属基板４の外辺が絶縁基板２の外辺よりも外側に位置していることで、絶縁基板２が側面から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、側面からの応力によるクラック等の発生を低減させることが可能となる。図４（ｂ）に示す例の様に、上面視において金属基板４の外辺が絶縁基板２の外辺よりも内側に位置していることで、撮像素子実装用基板１の小型化が可能となる。なお、このとき金属基板４は第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に挟まれた固定領域２ｃと上面視において重なっていることで、クラックまたは割れの防止が可能となるが、その他の固定領域２ｃとは重なっていなくても良い。
＜撮像装置の構成＞
図１、図４に撮像装置２１の例を示す。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の第１実装領域２ａに実装された撮像素子１０と、撮像素子１０を覆うとともに撮像素子実装用基板１と接合された蓋体１２とを備えている。
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の第１実装領域２ａに実装された撮像素子１０とを有している。撮像素子１０は、例えばＣＭＯＳ、ＣＣＤ等である。
撮像装置２１は、撮像素子１０を覆うとともに撮像素子実装用基板１と接合された蓋体１２とを備えている。ここで、撮像素子実装用基板１は上面に蓋体１２を支え、撮像素子
１０を取り囲むように設けられた枠体を設けてもよいし、枠体を設けなくてもよい。また、枠体は絶縁基板２と同じ材料から構成されていてもよいし、別の材料で構成されていてもよい。
枠体と絶縁基板２とが同じ材料から構成されている例として例えば電気絶縁性セラミックスから成る場合がある。このとき、枠体と絶縁基板２とは焼結して構成されるため非常に接合強度が高くなる。また、絶縁基板２と一体化して形成することができる為、図１に示す例の様に枠体に第１パッド３を設けそれらを絶縁基板２と電気的に接合することも可能となる。
また、枠体と絶縁基板２とが別の材料から成る例として例えば枠体が蓋体１２と絶縁基板２とを接合する接着剤１４と同じ材料から成る場合がある。このとき、接着剤１４を厚く設けることで、接着の効果と枠体（蓋体１２を支える部材）としての効果を併せ持つことが可能となる。なお、この時の接着剤１４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が挙げられる。また、枠体と蓋体１２とが同じ材料から成る場合もあり、このときは枠体と蓋体１２は同一個体として構成されていてもよい。
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ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の撮像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。
撮像装置２１が図１および図４に示すような撮像素子実装用基板１を有することで、撮像装置２１の外部から応力がかかった場合においても、撮像素子１０にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
ここで、撮像素子１０と絶縁基板２とは樹脂等の弾性の大きい接着部材で接着していても良い。弾性の大きい接着部材で接着することで、撮像装置２１の外部からかかる応力を接着部材で吸収する事が可能となり、撮像素子１０にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
また、撮像装置２１は電子部品１１を有していても良い。撮像装置２１が電子部品１１を有していることで、例えば撮像装置２１を作製する際に電子素子１１から絶縁基板２に実装することが可能となる。このことで、撮像素子実装用基板１とさらに電子素子１１が問題なく実装された状態で撮像素子１０を実装することが可能となるため、歩留まり悪化を低減させることが可能となる。また、撮像素子１０を電子素子１１の実装後に実装することで、撮像素子１０にかかる熱履歴を少なくすることが可能となり、撮像素子１０にかかるストレス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、図３および図５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３１は、撮像装置２１と、第２実装領域２ｂに実装された電子部品１１と、固定領域２ｃに固定されたレンズ筐体１９とを有している。
図２、図３および図５に示す例では、撮像モジュール３１は固定領域２ｃに固定されたレンズ筐体１９を有している。
レンズ筐体１９を有することでより気密性の向上が可能となる。レンズ筐体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凹レンズまたは凸レンズが１個以上組み込まれているものである。また、レンズ筐体１９は、上下左右の駆動を行う駆動装置等が付いていて、絶縁基板２と電気的に接続されていてもよい。
なお、レンズ筐体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、レンズ筐体１９の開口部から外部回路が挿入され絶縁基板２と電気的に接続していてもよい。またレンズ筐体１９の開口部は、外部回路が絶縁基板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。
レンズ筐体１９を固定領域２ｃに固定する材料として例えば熱硬化性樹脂、ハンダ等のろう材が上げられる。また、レンズ筐体１９を固定領域２ｃに固定する材料は導電性であってもよいし非導電性であってもよい。固定領域２ｃに固定する材料は導電性あるとき、レンズ筐体１９に上下左右の駆動を行う駆動装置が組み込まれている場合において、絶縁基板２を介して電源および信号を外部から取り込む事が可能となる。
撮像モジュール３１は図２に示す例の様に、絶縁基板２の上面の固定領域２ｃでレンズ筐体１９のすべての辺が固定されていても良いし、図５に示す例の様に一部が金属基板４上で固定されていても良い。図２および図３に示す例の様に、絶縁基板２の上面の固定領域２ｃでレンズ筐体１９のすべての辺が固定されていると、レンズ筐体１９が絶縁基板２と電気的に接続している場合、接合面積を最大とできる為電気特性の向上が可能となる。また、絶縁基板２の表面が基準となるため、レンズ筐体１９の傾き等が発生しづらくなる。図５に示す例の様に一部が金属基板４上で固定されていることで、レンズ筐体１９からかかる応力を金属基板４へ逃がすことが可能となる。よって、絶縁基板２にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
図２、図３および図５に示す例では撮像モジュール３１は第２実装領域２ｂに実装された電子部品１１を有している。
電子部品１１は例えばチップコンデンサ、インダクタ、抵抗等の受動部品、またはOIS
（Optical Image Stabilization）、信号処理回路、ジャイロセンサー、LED（light emitting diode）等の能動部品などである。これら電子部品１１はワイヤーボンディング、金バンプ、ハンダ、導電性樹脂等の電子部品接合材により、第２パッド６に接続されている。なお、これら電子部品１１は絶縁基板２に設けられた内部配線等を介して撮像素子１０と接続していても構わない。また、電子部品１１がLEDであるとき、電子部品１１をレンズ筐体１９の外側に配置することで、フレア等の発生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および撮像モジュールの製造方法＞
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および撮像モジュール３１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、絶縁基板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、絶縁基板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）質焼結体である絶縁基板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、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絶縁基板２を形成することができる。また、絶縁基板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絶縁基板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第１パッド３、第２パッド６、第３パッド９、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、絶縁基板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。絶縁基板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。このことにより絶縁基板２となるセラミックグリーンシート積層体を作製する。
（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、絶縁基板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、絶縁基板２となるセラミックグリーンシートと同時に焼成され、第１パッド３、第２パッド６、第３パッド９、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絶縁基板２に分断する。この分断においては、絶縁基板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絶縁基板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、絶縁基板２の下面に接合される金属基板４を用意する。金属基板４は、金属材料から成る板材に、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、金属基板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、金属基板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、接合材１５を介して、絶縁基板２と金属基板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、絶縁基板２または金属基板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、絶縁基板２と金属基板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、絶縁基板２と金属基板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、絶縁基板２の第１実装領域２ａに撮像素子１０を実装し、撮像装置２１を作製する。撮像素子１０はワイヤーボンディング等で絶縁基板２と電気的に接合させる。またこのとき、撮像素子１０または絶縁基板２に接着材等を設け、絶縁基板に固定しても構わない。また、電子素子１０を絶縁基板２の第１実装領域２ａに実装した後、蓋体１２を接着部材１４で接合してもよい。なお、このとき電子部品１１を絶縁基板２の第２実装領域２ｂにハンダや導電性の樹脂等を用いて実装しても良い。
（１０）絶縁基板２の固定領域２ｃにレンズ筐体１９を実装する。レンズ筐体１９は絶縁基板２とハンダ、導電性の樹脂、非導電性の樹脂等で接合される。なお、このとき電子部品１１を絶縁基板２の第２実装領域２ｂにハンダや導電性の樹脂等を用いて実装しても良い。
以上のようにして絶縁基板２と金属基板４とレンズ筐体１９を組み立てることで、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を作製することができる。上記（１）〜（１０）の工程によって、撮像装置２１および撮像モジュール３１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モジュール３１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モジュール３１において、第１の実施形態の撮像モジュール３１と異なる点は、第１実装領域２ａに電子部品１１が実装されている点、第２実装領域２ｂに第３パッド９が設けられている点である。なお、図６に示す例では、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に位置する固定領域２ｃを上面視においてドットおよび点線で示している。
本実施形態では、絶縁基板２の第１実装領域２ａに電子部品１１が実装されている。前述したように、第１実装領域２ａは、少なくとも１つの撮像素子１０が実装される領域のことであり、撮像素子１０の周囲に電子部品１１が実装されていても良い。図６に示す例の様に、第１実装領域２ａに電子部品１１が実装されていることで、例えば電子部品１１が温度変化に弱い部品、または湿度・塵に弱い部品である時にレンズ筐体１９によって温度変化、湿度または／および塵から電子部品１１を保護することが可能となる。
図６に示す例の様に第２接続領域２ｂに第３パッド９を設けても良い。図６に示す例の様に絶縁基板２の上面であって、第２接続領域２ｂに第３パッド９を設けることで撮像モジュール３１と外部回路基板とを含めた厚みを最小限にすることが可能となる。
第３パッド９は例えば撮像モジュール３１と外部機器とを電気的に接続するためのパッドである。例えば、第３パッド９はフレキシブル基板等の外部回路基板と接続される。
（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モジュール３１について、図７および図８を参照しつつ説明する。本実施形態における撮像モジュール３１において、第１の実施形態の撮像モジュール３１と異なる点は、撮像素子１０が複数個実装されている点である。
図７に本実施形態における撮像モジュール３１を示す。なお、図７および図８に示す例では、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に位置する固定領域２ｃを上面視においてドットおよび点線で示している。
本実施形態では、撮像モジュール３１において、絶縁基板２の第１実装用域２ａは複数個の撮像素子１０が実装されている。複数の撮像素子１０を、絶縁基板２に実装することで、撮像モジュール３１を用いて撮像する画像の画質をより向上させることが可能となる。また、このような場合においても、レンズ筐体１９からの応力によって絶縁基板２が撓むことを低減させることが可能となる。これにより、撮像素子実装用基板１においてクラックまたは割れ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が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
本実施形態において、蓋体１２は図７に示す例の様に複数の撮像素子１０のそれぞれに蓋体１２が設けられていても良いし、複数の撮像素子１０の全てと重なるように１つの蓋体１２が設けられていても良い。図７に示す例の様に、複数の撮像素子１０にそれぞれ蓋体１２を持つことで、例えば撮像素子１０が異なる種類の場合等において各撮像素子１０にあった蓋体１２を適宜選び設けることが可能となる。また、複数の撮像素子１０のすべてと重なるように１つの蓋体１２が設けられていることで、工程の簡略化が可能となる。
図８に本実施形態のその他の態様における撮像モジュール３１を示す。なお、図７と図８との異なる点は、レンズ筐体１９の個数が異なる点である。
本実施形態のその他の態様では、撮像モジュール３１において、絶縁基板２の第１実装用域２ａは複数個設けられており、複数の第１実装領域２ａのそれぞれに撮像素子１０が実装されている。このような場合においても、レンズ筐体１９からの応力によって絶縁基板２が撓むことを低減させることが可能となる。そのため、撮像素子実装用基板１においてクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。よって、撮像モジュール３１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
また、絶縁基板２に第１実施領域２ａが複数設けられているとき、第１実装領域２ａの間に固定領域２ｃを設けても良い。このとき、第１実装領域２ａの間の固定領域２ｃとも重なるように金属基板４をもうけていることで、第１実装領域２ａの間の固定領域２ｃに対してもレンズ筐体１９からの応力によって絶縁基板２が撓むことを低減させることが可能となる。そのため、撮像素子実装用基板１においてクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。よって、撮像モジュール３１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
図７および図８に示す例では、第１実装領域２ａは絶縁基板２の凹部の底面に設けられているが、絶縁基板２が平板状であって、第１実装領域２ａは絶縁基板２の上面に設けられていても良い。
図７に示す例の様に、レンズ筐体１９は複数の撮像素子１０を覆うように設けられていても良いし、図８に示す例の様に各撮像素子１０それぞれを覆うように設けられていても良い。図７に示す例の様に、レンズ筐体１９は複数の撮像素子１０を覆うように設けられていることで工程を簡略化できるとともに、部品を少なくすることが可能となるため軽量化が可能となる。図８に示す例の様に各撮像素子１０のそれぞれを覆うように設けられていることで、例えば撮像素子１０が異なる種類の場合等において各撮像素子１０にあったレンズ筐体１９を適宜選び設け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装置２１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モジュール３１において、第１の実施形態の撮像装置２１と異なる点は、絶縁基板２の下面と金属基板４の上面との間にフレキシブル基板５をさらに有している点である。なお、図９に示す例では、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に位置する固定領域２ｃを上面視においてドットおよび点線で示している。
本実施形態では、撮像素子実装用基板１は金属基板４の上面と絶縁基板２の下面との間に設けられたフレキシブル基板５をさらに備えている。この場合においても、金属基板４が補強する役割を持ち、絶縁基板２のうねりを低減させることが可能となる。よって、撮像素子実装用基板１にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。このことから、撮像モジュール３１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
また、フレキシブル基板５は一般的に絶縁基板２と比較すると柔らかい傾向がある。よって、金属基板４と絶縁基板２との間にフレキシブル基板５を設けることで、レンズ筐体１９から固定領域２ｃにかかる応力をフレキシブル基板５で吸収する事が可能となる。よって、レンズ筐体１９からの応力によって絶縁基板２が撓むことを低減させることが可能となる。そのため、撮像素子実装用基板１においてクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。よって、撮像モジュール３１が作動しづらくなるまたは撮像した画像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。
フレキシブル基板５は絶縁基板２と電気的に接合しており、外部機器と電気的に接続する外部回路の役割を持っていても構わない。なおこの時、絶縁基板２の下面に第３パッド９が複数個設けられていてもよい。
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、絶縁基板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、絶縁基板２と電気的に接合される箇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と絶縁基板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と金属基板４とを接合する接続材１６およびフレキシブル基板５と絶縁基板２とを接合する接合材１５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１５および接続材１６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と金属基板４、またはフレキシブル基板５と絶縁基板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および接続材１６は導電性であってもよく、フレキシブル基板５と絶縁基板２またはフレキシブル基板５と金属基板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または接続材１６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。
接続材１６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。接続材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。また、接続材１６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。
接続材１６は例えば導電性を有していてもよい。接続材１６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。接続材１６が導電性を有することで、フレキシブル基板５と金属基板４とを電気的に接合することが可能となる。例えばフレキシブル基板５の一部の配線を介して絶縁基板２のグランド電位と金属基板４とを同じグランド電位とすることで、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金属基板４に持たせることが可能となる。
また、図９に示す例ではフレキシブル基板５の外縁の一部は上面視において絶縁基板２の外縁より内側に位置している。フレキシブル基板５の外縁の一部が絶縁基板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の外形のすべての基準を絶縁基板２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。
本実施形態に示す例の様にフレキシブル基板５を有する構造であったとき、本発明における絶縁基板２とフレキシブル基板５とは別体である。そのため、本実施形態において、固定領域２ｃはフレキシブル基板５の上面に設けられた絶縁基板２の中心に対して偏心して位置していることになる。なお、このときフレキシブル基板５と絶縁基板２とは同一の材料であってもよい。
（第５の実施形態）
以下図１０〜図１５に示す例では、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間に位置する固定領域２ｃを上面視においてドットおよび点線で示している。本実施形態では、撮像素子実装用基板１は、金属基板４と、絶縁基板２で構成されており、第１の実施形態とその点相違ない。具体的には、金属基板４は、上面に撮像素子が実装される第１実装領域２ａを有している。また、絶縁基板２は、金属基板４の上面に接合されている。絶縁基板２は、平面視において上面に第１実装領域２ａと間を空けて設けられた電子部品１１が実装される第２実装領域２ｂを有する。さらに絶縁基板２は、第１実装領域２ａを取り囲んで設けられたレンズを固定する固定領域２ｃを有する。
平面視において、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂの間に設けられた固定領域２ｃは絶縁基板２の中心に対して偏心して位置している。金属基板４は、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂの間に設けられた固定領域２ｃと重なって位置しているとともに、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとに跨って設けられている。つまり、絶縁基板２は凹部を有する形状および平板形状ではなく貫通孔を有しており、第１実装領域２ａが金属基板４の上面に設けられている点が第１の実施形態と異なる。
本実施形態では、第１の実施形態、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態と同様の構成を有していてもよい。その場合には、上述した効果と同様の効果を得ることが
できる。
図１０および図１１に本実施形態の基本となる構成を示す。図１０および図１１に示す例では、金属基板４は、上面に撮像素子が実装される第１実装領域２ａを有する。また、絶縁基板２は、金属基板４の上面に接合されている。絶縁基板２は、平面視において上面に第１実装領域２ａと間を空けて設けられた電子部品が実装される第２実装領域２ｂを有するとともに、第１実装領域２ａを取り囲んで設けられたレンズを固定する固定領域２ｃを有する。平面視において、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂの間に設けられた固定領域２ｃは絶縁基板２の中心に対して偏心して位置している。金属基板４は、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂの間に設けられた固定領域２ｃと重なって位置しているとともに、第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとに跨って設けられている。つまり、図１０および図１１の示す例と第１の実施形態に示す例と異なる点は、絶縁基板２は上面から下面まで貫通した貫通孔を有しており、撮像素子１０が金属基板４の上面に直接実装されている点である。
図１０および図１１の示す例では、第１の実施形態と同様の効果を有することが可能となる。図１０および図１１に示す例の様に絶縁基板２に貫通孔を有し撮像素子１０が金属基板４の上面に直接接続されていることで、撮像装置２１が作動した際の発熱を熱伝導率のよい金属基板４へ直接放熱することが可能となる。よって、撮像装置２１の放熱性の向上を可能とする。このことで、第１の実施形態に示す例と比較して、撮像装置２１の放熱性の向上が可能となる。また、第１実施形態で示す例では、絶縁基板２は凹部を有するまたは平板の形状であることで、絶縁基板２の撮像素子１０と上面視において重なる位置に内部配線を設けることが可能となる。このことで、内部配線でも特に電源またはグランドに接続した内部配線をより大きく設けることが可能となり、電源またはグランドに接続した内部配線の抵抗値を低下させることが可能となる。よって図１０および図１１に示す例と比較して電気特性の向上が可能となる。
図１０および図１１に示す例のような撮像素子実装用基板１を作製する方法としては第１実施形態に記載の製造方法において、絶縁基板２となるセラミックグリーンシートに金型若しくはレーザー等で貫通孔を設ける方法、またはセラミックグリーンシートを積層後に一括して金型若しくはレーザー等で貫通孔を設ける方法がある。なお、それ以外の工程については第１実施形態の製造方法と同様に作製することが可能となる。
図１２〜図１４に本実施形態のその他の態様である複数の撮像素子１０が実装される構造を示す。図１２〜図１４に示す例では、絶縁基板２は複数の貫通孔を有しており、金属基板４の上面に設けられた第１実装領域２ａには複数の撮像素子１０が実装されている。つまり、図１２〜図１４の示す例と第３の実施形態に示す例と異なる点は、絶縁基板２は上面から下面まで貫通した貫通孔を複数有しており、複数の撮像素子１０は金属基板４の上面に直接実装されている点である。
図１２〜図１４の示す例では、第３の実施形態と同様の効果を有することが可能となる。また、図１０および図１１で説明した内容同様に第３の実施形態と図１２〜図１４の間にはそれぞれ上述したような効果を有している。
図１５に実施形態のその他の態様である絶縁基板２と金属基板４との間にフレキシブル基板５を設けた構造を示す。図１５に示す例では、撮像素子実装用基板１は金属基板４の上面と絶縁基板２の下面との間に設けられ、第１実装領域２ａの一部を取り囲むような枠状のフレキシブル基板５をさらに備えている。なお、本実施形態では絶縁基板２は貫通孔を有しているため、フレキシブル基板５は枠状、つまり貫通孔を有していてもよい。
図１５に示す例では、第４の実施形態と同様の効果を有することが可能となる。また、図１０および図１１で説明した内容同様に第４の実施形態と図１５の間にはそれぞれ上述したような効果を有している。
図１５に示す例では、絶縁基板２に設けられた貫通孔の内縁とフレキシブル基板５に設けられた貫通孔の内縁とは上面視において重なる位置に設けられている。しかし、撮像素子１０が実装できる大きさであれば、フレキシブル基板５の内縁は絶縁基板２の内縁より上面視で外側に位置していても良いし上面視において内側に位置していても良い。
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。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。例えば、撮像素子１０が複数実装される絶縁基板２と金属基板４との間にフレキシブル基板５が設けられていても良いし、その他の組み合わせがあってもよい。
１・・・・撮像素子実装用基板
２・・・・絶縁基板
２ａ・・・第１実装領域
２ｂ・・・第２実装領域
２ｃ・・・固定領域（第１実装領域２ａと第２実装領域２ｂとの間の固定領域）
２ｃａ・・その他の固定領域
２ｄ・・・絶縁基板の中心
２ｅ・・・固定領域の中心（第１実装領域と第２実装領域との間）
３・・・・第１パッド
４・・・・金属基板
５・・・・フレキシブル基板
６・・・・第２パッド
９・・・・第３パッド
１０・・・撮像素子
１１・・・電子部品
１２・・・蓋体
１３・・・接続部材
１４・・・接着材
１５・・・接合材
１６・・・接続材
１９・・・レンズ筐体
２１・・・撮像装置
３１・・・撮像モジュール

Claims (11)

  1. 上面に撮像素子が実装される第１実装領域および前記第１実装領域と間を空けて設けられた電子部品が実装される第２実装領域を有するとともに、前記第１実装領域を取り囲んで設けられたレンズを固定する固定領域を有する絶縁基板と、
    前記絶縁基板の下面に、前記絶縁基板と接合された金属基板と、を備えており、
    平面視において、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域は前記絶縁基板の中心に対して偏心して位置しており、前記金属基板は、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域と重なって位置しているとともに、前記第１実装領域と前記第２実装領域とに跨っ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。
  2. 上面に撮像素子が実装される第１実装領域の一部を有する金属基板と、
    前記金属基板の上面に接合された、平面視において、上面に前記第１実装領域と間を空けて設けられた電子部品が実装される第２実装領域を有するとともに、前記第１実装領域を取り囲んで設けられたレンズを固定する固定領域を有する絶縁基板と、
    平面視において、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域は前記絶縁基板の中心に対して偏心して位置しており、前記金属基板は、前記第１実装領域と前記第２実装領域の間に設けられた前記固定領域と重なって位置しているとともに、前記第１実装領域と前記第２実装領域とに跨っ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。
  3. 前記金属基板は、前記固定領域と重なって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。
  4. 前記絶縁基板と前記金属基板との間に、樹脂材料から成る接合材を備えていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の撮像素子実装用基板。
  5. 前記絶縁基板は、凹部を有しており、
    前記凹部の底面は、前記第１実装領域であることを特徴とする請求項１、３または４のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
  6. 前記絶縁基板の下面には、グランド層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１または請求項３〜５のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
  7. 前記固定領域の上面に、メタライズ層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項３〜６のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
  8. 平面視において、前記第２実装領域に外部接続用電極が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項３〜７のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
  9. 前記金属基板の上面と前記絶縁基板の下面との間に設けられたフレキシブル基板をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項３〜８のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
  10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板と、
    前記第１実装領域に実装された撮像素子と、
    前記撮像素子を覆うとともに前記撮像素子実装用基板と接合された蓋体と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
  11. 請求項１０に記載の撮像装置と、
    前記第２実装領域に実装された電子部品と、
    前記固定領域に固定されたレンズとを備えたことを特徴とする撮像モジュール。
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