JP3533666B2 - 封止体の実装基板への実装方法及び光学的変換装置 - Google Patents

封止体の実装基板への実装方法及び光学的変換装置

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、封止体の実装基板への実装方法及び光学的
変換装置に関する。
背景技術 基板に素子等を直接実装する実装形態としては、総称
してCOX（Ｘ＝B,G等）がある。
その中で、COG（Chip On Glass）は、図13に示すよ
うに、ガラス基板上に素子を例えばフェースダウンボン
ディングにて実装する形態である。
図13に示される液晶表示装置は、ガラス基板（ベース
部材）3000,対向基板（封止部材）3100ならびに封止体3
200により液晶を封入したものである。駆動用IC3300,34
00等の各素子がガラス基板3000上に実装されている。
また、図14にはCOG実装の他の例が示されている。図1
4では、CCD（Charge Coupled Device）チップ3600
が、透明なガラス基板3010上にバンプ3700を介してフェ
ースダウンボンディングされている。また、ICチップ33
10もバンプ3710を介してガラス基板3010にフェースダウ
ンボンディングされている。なお、図14中、参照番号38
00,3810,3820は配線層である。
ここで、図13に示す液晶表示装置は、光を通す必要が
あるため、ベース部材をガラス基板3000で構成すること
が不可欠である。また、光学的変換装置は、図14に示す
CCDチップ3600のように、受光面（又は発光面）とバン
プとが同じ面に位置する。したがって、図14に示すガラ
ス基板3010にような透明な基板を用いなければならな
い。
しかし、ガラス基板上には導電層の積層構造を形成し
にくく、高密度実装に限界があった。
本発明はこのような問題に着目してなされたものであ
り、その目的は、光を通す必要がある光学的変換装置
や、液晶などを封入した封止体を、高密度、簡易かつ低
コストで実装基板に実装する新規な実装技術を提供する
ことにある。
発明の開示 本発明に係る封止体の実装基板への実装方法は、ベー
ス部材の一部に前記ベース部材から突出した状態にて封
止部材を固定することで凸型形状の封止体を、実装基板
に実装する方法であって、 前記実装基板の一部に開口部を設け、前記ベース部材
における前記封止部材よりも外側の表面に導電性の接合
部を設ける工程と、 前記封止部材の少なくとも一部が前記実装基板の前記
開口部内に位置する状態で、前記導電性の接合部を前記
実装基板上の配線に接続する工程と、を含む。
本発明では、導電性突起（バンプ）のような導電性の
接合部を用いたフェースダウンボンディングにより、封
止体が実装基板に搭載される。
この場合、封止体は所定の厚み（少なくともベース部
材と封止部材とを合算した厚み）をもっており、特にベ
ース部材からみれば封止部材の厚み分突出することにな
ってしまう。このような封止体を用いてフェースダウン
ボンディングを行おうとした場合、ベース部材に形成さ
れた導電性接合部（例えばバンプ電極）は実装基板にと
どかず、フェースダウンボンディングの妨げになる（フ
ェースダウンボンディングできない場合もある）。
そこで、実装基板に、所定の開口部を設けておき、そ
の開口部に封止体の封止部材の少なくとも一部をさし込
む形態として、封止体の封止部材の厚みを実装基板の厚
み方向に逃がすことで、フェースダウンボンディングを
可能とした。
本実装方式を採用することにより、ワイヤー接続のよ
うに一箇所毎の接合ではなく気密封止体を実装基板に一
括接合できるため、特に多接合箇所を有するものの場合
には極めて有利である。またワイヤーの引き出し等が不
要になり、その分実装スペースの削減や、作業の簡素
化、さらにはコストの低減を図ることができる。
本発明では、前記封止部材の少なくとも一部が光が透
過可能な材質で構成されてもよい。このことによって、
封止体を光学的変換装置として構成することができる。
なお、「光学的変換装置」とは、光の入射または光の
出射を伴う処理を行うもので、例えば、フォトダイオー
ド等の受光素子，半導体レーザー等の発光素子，液晶や
反射型ミラーデバイス等の光変調素子を用いた表示装置
がある。つまり、「受光素子」は光を受けて電気信号
（電圧または電流）に変換する機能をもち、「発光素
子」は、電気信号（電圧または電流）を光に変換する機
能をもつ。また、液晶等の表示装置は、電気信号（電圧
または電流）により光の透過や反射を制御して表示出力
（つまり、光出力）を変化させるという機能をもつ。こ
のように、本明細書では、「光学的変換装置」を、「光
の入射または光の出射を伴う処理を行う機能をもつ装
置」の意味で用いる。
本実装方式によれば、光の照射面積や有効表示面積を
増大させつつ、効率的に光学的処理機能をもつ封止体を
実装基板に実装できる。
本発明では、前記封止体に関連して使用されるICを、
導電性の接合部を直接前記実装基板の配線に接続するこ
とにより前記実装基板に実装してもよい。
また、ICは、前記封止体と同時に実装されてもよく、
さらに、同一の接続方法（例えば、バンプを用いた方
式）により周辺IC（封止体に関連して用いられるIC）を
実装基板上に実装してもよい。
本実装技術を用いればICも同時に実装でき、実装基板
への実装作業がより効率化される。
本発明に係る光学的変換装置は、 光学的変換機能を具備する光学的変調部品と、該光学
的変調部品が実装される実装基板と、を有し、 前記光学的変調部品は、能動面を前記実装基板の実装
面に向けて実装され、 前記実装基板は、前記光学的変調部品の前記能動面の
光学変換における能動領域に対向する部分を完全に含ん
だ開口部が形成される。
上述のとおり、図14のような透明なガラス基板を用い
た実装方式においては、ガラス基板は積層構造をとりに
くいため、高密度実装に限界がある。そこで、本発明で
は、導体層の積層構造を採用することができる「実装基
板」に光学的変調部品を搭載する。導体層の積層構造の
採用により、高密度実装が可能となる 但し、プリント配線基板やセラミック基板等の実装基
板は不透明であるため、光学的変調部品をフェースダウ
ンボンディングして搭載すると、光学的変調部品の能動
面への光の照射や能動面からの光の導出ができない。そ
こで、実装基板の所定の箇所に開口部を設け、その開口
部を介して光学的変調部品の能動面への光の照射や能動
面からの光の導出を可能とするものである。
本発明において、前記光学的変調部品は、封止体であ
り、 前記封止体は、ベース部材の一部に封止部材を固定す
ることで気密封止構造を有し、かつ、前記ベース部材に
おける前記封止部材よりも外側の表面に導電性の接合部
が設けられ、 前記封止部材の少なくとも一部が前記実装基板の前記
開口部内に位置する状態で、前記導電性の接合部が前記
実装基板上の配線に接続されてもよい。
これは、上述した実装方式を用いて製造された光学的
変換装置である。特にベース部材から突出した厚みの少
なくとも一部を実装基板に吸収させることができるの
で、小型な光学的変換装置が得られる。
本発明では、前記光学的変調部品と、前記実装基板の
開口部の内壁と、の間の間隙に、樹脂が充填されてもよ
い。
実装基板の開口部の周辺の間隙から漏れ出す光を遮断
するため、樹脂を充填したものである。
樹脂の充填に際しては、封止部材と実装基板の開口部
における内壁とが樹脂の広がりを防ぐダムの役割を果た
し、よって、充填量の調整や充填の位置決めが容易であ
る。
本発明では、前記実装基板における前記光学的変調部
品が搭載された面側に、前記光学的変調部品に関連して
使用されるICが導電性の接合部を介して接続されてもよ
い。
そして、前記ICの下に位置する前記実装基板の表面
に、遮光層が設けられても良い。この遮光層は、実装基
板の配線層と同一の材料からなるものでもよい。
光学的変調部品はフェースダウンボンディングされて
おり、よって、光は前記実装基板の開口部から入射し、
あるいは下側へと照射される。この場合、迷光が生じる
とICの動作に悪影響を与える。つまり、光が、実装基板
を透過してICにまで到達したり、開口部における間隙を
介してICに伝わったりすると、ICの動作に悪影響を与え
るおそれがある。
そこで、実装基板の配線材料等を用いて、ICの下側の
実装基板の表面に遮光層を形成し、光を遮断するもので
ある。
前記実装基板の前記ICが実装された面の反対側の面
に、前記ICの少なくとも一部と重なりを有する形態で遮
光層が形成されてもよい。
実装基板の裏面に遮光層を設けることにより、実装基
板の遮光性が向上する。よって、ICの誤動作を効果的に
防ぐことができる。
また、遮光層を実装基板の裏面の表面層（最外層）に
設けるようにすれば、遮光層は後から設ける（後付けす
る）ことができる。つまり、基板製造工程は従来の工程
をそのまま用いてそれに遮光層を設ける工程を単に増や
せばよいだけである。従って、遮光層を設けないといっ
た選択も簡易に行うことができ、選択の幅が広がること
になる。さらに遮光層の設けられる面は、ICが実装され
る面と対向する面のため、配線やICの接合位置等を気に
することなく、単に所望位置全体に遮光層を設ければよ
く簡易に設けられることになる。
また、本構造をとる場合には、両面基板（コア層（絶
縁層）の両面にそれぞれ配線層が形成されている基板）
を用いても良い。すなわち、多層基板（配線金属層と絶
縁層とを交互に積層した基板）でなくともよく、この場
合にはコスト面で有利である。
本発明では、前記ICの下に位置する前記実装基板の内
部に遮光層が設けられても良く、この遮光層は、実装基
板の配線層と同一の材料からなるものでもよい。遮光層
を実装基板内に埋め込んで形成したものである。
前記ICの前記接合部の形成された面とは反対の面に放
熱板が接着されてもよい。こうすることで、ICの熱を効
率的に放散することができる。
前記光学的変調部品に放熱板が接着されるように構成
してもよい。こうすることで、光学的変調部品の冷却を
図ることができる。
あるいは、前記ICの前記接合部の形成された面とは反
対の面と、前記光学的変調部品と、に放熱板が接着され
てもよい。このとき、放熱板は、面積を大きくとること
ができるので、薄型化したまま放熱効率を高めることが
できる。
さらに、前記放熱板は、前記実装基板に固定されても
よい。こうすることで、実装基板と放熱板が一体化し
て、全体的な強度が向上する。
前記光学的変調部品における前記実装基板への実装面
以外の面と、前記実装基板上の配線とが電気的に接続さ
れてもよい。
この場合、前記放熱板は、前記光学的変調部品におけ
る前記実装基板への実装面とは反対側の面に、電気的に
導通するように接着され、かつ、前記実装基板上の配線
に電気的に接続されることが好ましい。
これによれば、光学的変調部品の裏面と、実装基板上
の配線の電位とを同電位にすることができる。したがっ
て、例えば、配線のGND電位と、光学的変調部品の裏面
とを接続すれば、光学的変調部品の裏面に帯電した電荷
を逃がすことができる。ここで、光学的変調部品の裏面
と、実装基板上の配線との接続手段として、放熱板が使
用されているので、部品点数を増やす必要がない。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の第１の実施の形態を示す図であり、
上側に平面形態が示され、下側に底面からみた形態が示
され、中央に断面構造が示され、図2A〜図2Cは、導電性
接合部（例えば、導電性突起）の構造の例を示す図であ
り、図３は、導電性突起（バンプ）と異方性導電膜とを
併用したボンディングの例を示す図であり、図４は、本
発明の第２の実施の形態を示す図であり、図5A及び図5B
は、本発明の第３の実施の形態を示す図であり、図６
は、本発明の第４の実施の形態を示す図であり、図７
は、本発明の第５の実施の形態を示す図であり、図８
は、本発明の第６の実施の形態を示す図であり、図９
は、本発明の第７の実施の形態を示す図であり、図10
は、本発明の第８の実施の形態を示す図であり、図11
は、本発明の第９の実施の形態を示す図であり、図12
は、本発明の第10の実施の形態を示す図であり、図13
は、光学的変換装置の一例（液晶表示装置）を示す図で
あり、図14は、光学的変換装置の一例（CCD等の光変調
素子をガラス基板に搭載した例）を示す図である。
発明を実施するための最良の形態 次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説
明する。
（１）第１の実施の形態 図１は本発明の第１の実施の形態を示す図であり、上
側に平面形態が示され、下側に底面からみた形態が示さ
れ、中央に断面構造が示されている。
光学的処理機能を有する素子（光学的変調素子；例え
ば、CCD）140は、ベース部材（基板）100上に搭載され
ており、かつ、封止体120ならびに封止部材（対向基
板）200により取り囲まれて気密的に封止（ハーメチッ
クシール）されている。つまり、光学的変換機能をもつ
封止体が構成されている。
封止部材（対向基板）200は、ガラスや透明なプラス
チック等の光が透過可能な材料で構成されており、光
は、この封止部材（対向基板）200を介して受光素子140
に入射する。
また、ベース部材（基板）100の周辺には、導電性の
接合部（以下、突起部（バンプ）の例にて示す）360b,3
60cが形成されている。
プリント配線基板400の中央には開口部340が形成され
ている。なお、本実施の形態では実装基板にプリント配
線基板を用いているが、これに限定されるものではな
く、実装基板であればよい。例えば、セラミック基板も
使用可能である。このことは、他の実施の形態において
も同様である。
そして、光変換機能をもつ封止体は、封止部材200が
その開口部340に差し込まれる形態でフェースダウンボ
ンディングされている。つまり、導電性の突起部（バン
プ）360b,360cがそれぞれ、プリント配線基板上の配線5
00b,500cに接続されている。
また、IC（半導体装置）300a,300bが、同様に導電性
の突起部（バンプ）360a,360dを用いて、プリント配線
基板400上の配線500a,500b,500c,500dにフェースダウン
方式で接続されている。
ここで、封止体の突起部（バンプ）360b,360cと、IC3
00a,300bの突起部（バンプ）360a,360dとは、全く同じ
方式で接続されてもよいし、フェースダウン方式として
は同じでも別の方式で接続されてもよい。また、接続の
順序も、同時であっても、同時でなくても良い。
なお、図１中、参照番号380a,380b,380c,380dは、樹
脂等からなるコーティング層である。
また、図１において、IC300a,300bに接続される配線
としては、代表的配線500a〜500dのみを記載してある。
さらに、図１では、IC300a,300bは、ベース基板100の二
方向側にのみ実装されているが、これに限定されるもの
ではなく、ICはベース基板100の周囲のどこに実装され
てもよい。
図１から明らかなように、光学的変換機能をもつ封止
体の厚みが、プリント配線基板の開口部340により吸収
され、プリント配線基板400における高さは、IC300a,30
0bの高さとほぼ同一となっている。よって、封止体を、
ICの実装と同時に、かつ導電性の突起部（バンプ）を用
いて、プリント配線基板に容易に実装することができ
る。すなわち、ICと同程度の高さが維持できれば、実装
工程（素子の実装の順序）を気にしなくてもよくなる。
つまり、実装時には所定のツールを使用するので、素子
の高さが違えば低い方から実装せざるを得ないが、素子
の高さがどれも同程度であれば、そのような実装上の制
限は生じない。つまり、素子の実装の自由度が向上す
る。
実装は、例えば、封止体とIC300a,300bとを所定位置
に位置決めしておき、熱を加えてバンプをプリント配線
基板上の配線に接続することにより行われる。
導電性の突起部（導電性の接合部）の構造としては、
例えば、図2A〜図2Cに示すとおり、種々のものが考えら
れる。
図2Aは、封止部材100上に設けられた金属電極（アル
ミ電極等）700,710上に、はんだバンプ720が形成されて
おり、そのはんだバンプ720を、プリント配線基板400上
の配線500上に接続する。
図2Bでは、金（Au）バンプ730の先端にIn等の合金部7
40を設けた構造となっている。
図2Cは、異方性導電膜を用いたバンプ構造を示す。つ
まり、封止部材上の電極750上の導電性を帯びたボール8
00を介してプリント基板上の配線500に接続するもので
ある。
また、上述の各構造を組み合わせて用いてもよい。図
３は、図2Aのバンプを用いる方式と、図2Cの異方性導電
膜を用いる方式とを併用したものである。図３におい
て、参照番号750はバンプ電極である。
本実施の形態では、プリント配線基板への、封止体や
ICの実装作業が容易である。また、無駄なスペースがな
く、コストも低減できる。
また、図１の形態では、プリント配線基板400には開
口部340が形成される分、プリント配線基板400自体の剛
性が低下する。しかし、そのプリント配線基板（の特に
開口部の近傍）には封止体が接続されるため、その封止
体の存在により、実際にはプリント配線基板400の剛性
の低下は生じず、場合によっては、開口部を設けない場
合よりも剛性が向上することも期待できる。したがっ
て、装置自体の信頼性を維持することができる。
（２）第２の実施の形態 図４に本発明の第２の実施の形態が示される。
本実施の形態の特徴は、プリント配線基板上に搭載さ
れたIC（半導体集積回路装置）の迷光対策として、ICの
下側に遮光層を設けたことである。
つまり、プリント配線基板400の、IC300aおよび300b
の下に位置する表面上には遮光層900,920が設けられて
いる。また、プリント配線基板400の内部にも遮光層91
0,930が埋め込まれて設けられている。なお、内部に設
ける遮光層は、実装されるIC300a、300bの面積よりも広
く、しかも完全に重なりICが遮光層内に含まれるように
設けることが、遮光性の観点からは好ましい。あるい
は、比較的狭い複数の遮光層を設けるだけでも効果があ
る。この場合には、特に多層構造をなすように遮光層を
設けることが好ましい。詳しくは、多層構造をなす複数
の遮光層によって、広い遮光領域が形成されるように、
少なくとも遮光層のお互いが一部において重なるように
平面的にずらして配置することが好ましい。
また一方で、設計上等の諸制約により遮光層が十分に
とれない場合、例えばICの実装面積分を完全にカバーで
きない場合には、特に光に対して誤作動しやすい場所
（電圧変換回路部分等）に遮光層を設けるだけでも、必
要最低限の遮光効果は得られる。
これらの遮光層900〜930は、プリント配線基板400上
の配線層500a,500b,500c,500dと同一の材料（例えば、
銅（Cu）やその合金）で構成され、プリント配線基板40
0の製造工程において、あらかじめ形成されるものであ
る。なお、セラミック基板に遮光層を形成するときに
は、遮光層の材料として、金、銀、銀パラジウム、銅、
顔料又はタングステンなどを用いても良い。
プリント配線基板400内に埋め込まれた遮光層910,930
は、多層配線基板の製造技術を用いれば容易に形成でき
る。
また、遮光層900〜930は、グランド配線または電源配
線等と兼用することもできる。こうすることで、電源配
線やグランド配線を遮光層としても機能させることがで
き、かつ、電磁ノイズ等の遮へいにも有効である。
銅などの導電性材料のパターンは不透明であり、光を
透過させないため、図４において矢印で示される迷光L1
は遮光層900〜930で反射もしくは吸収され、よって、IC
300a,300bに光が到達しない。光の照射は半導体基板内
で電子・正孔対が発生してICノイズの原因となる。した
がって、光の遮断により、ICの誤動作の防止を図ること
ができる。
また、遮光層を設ける位置は、少なくともIC300a,300
bの下側であって、ICの底面と重なりを有するような位
置でなければならない。
本実施の形態では、プリント配線基板400の表面だけ
でなく、その内部にも遮光層910,930を形成してある。
プリント配線基板400の表面に形成された遮光層900,920
は、IC300a,300bのボンディング領域には設けることが
できないため、導電性突起（バンプ）360a,360dの近傍
（ボンディング領域分）において迷光を完全に遮断する
ことは難しい。しかし、プリント配線基板400の内部に
設けられた遮光層910,930は、ボンディング領域を気に
することなく全体に渡り配設することができ、したがっ
て、確実な遮光が可能である。
但し、必ずしも遮光層900〜930の全てを設ける必要は
なく、場合によっては、プリント基板上の遮光層のみ、
あるいはプリント配線基板の内部の遮光層のみを形成す
るようにしてもよい。
また、遮光性をより向上させたい場合には、プリント
配線基板400のIC実装面と反対の面（つまりプリント配
線基板の裏面）の表面に遮光層をさらに設ければよい。
この遮光層は、図４に示される遮光層900,910,920,930
と同じ材料、すなわちプリント配線基板の配線材料によ
り構成できる。遮光層を実装基板の裏面の表面層（最外
層）に設けるようにすれば、遮光層は後から設ける（後
付けする）ことができる。つまり、基板製造工程は従来
の工程をそのまま用いてそれに遮光層を設ける工程を単
に増やせばよいだけである。従って、遮光層を設けない
といった選択も簡易に行うことができ、選択の幅が広が
ることになる。さらに遮光層の設けられる面は、ICが実
装される面と対向する面のため、配線やICの接合位置等
を気にすることなく、単に所望位置全体に遮光層を設け
ればよく簡易に設けられることになる。
また、本構造をとる場合には、両面基板を用いる。す
なわち、多層基板でなくとも用いることができ、コスト
面で有利である。
なお、本実施の形態で使用している光学的変換機能を
もつ封止体は、図１と同じものである。
（３）第３の実施の形態 図5A及び図5Bに、本発明の第３の実施の形態が示され
る。
図5Aに示される実施例の特徴は、「CCD等の光学的変
調素子を、開口部を有する遮光性をもつ実装基板にフェ
ースダウンボンディングし、かつ、開口部を介して光学
的変調素子の能動面に光を照射するようにしたこと」で
ある。
図5Aでは、プリント配線基板3010には開口部3500が設
けられ、CCD等の光学的変調素子3600ばバンプ3700を用
いてフェースダウンボンディングされている。また、IC
チップ3310もバンプ3710を用いてフェースダウンボンデ
ィングされている。なお、参照番号3800,3810,3820は配
線層である。
上述のとおり、図14のような透明なガラス基板を用い
た実装方式では、導体層の積層化が困難であり、高密度
実装に限界がある。そこで、本実施の形態では、導体層
の積層構造を採用することができる「プリント配線基板
等の実装基板」に光学的変調素子を搭載した。これによ
り、導体層の積層構造の採用が可能となり、その結果、
特に、ICの入出力配線を積層形成することができ、よっ
て、ICと基板端部間との距離を縮めることができる。し
たがって、高密度実装が可能となり、装置の小型化に絶
大なる効果が得られる。
但し、プリント配線基板やセラミック基板等の実装基
板は不透明であるため、光学的変調素子を通常の（何の
工夫もない）実装基板にフェースダウンボンディングし
て搭載すると、光学的変調素子の能動面への光の照射や
能動面からの光の導出ができない。そこで、実装基板の
所定の箇所に開口部3500を設け、その開口部3500を介し
て光学的変調素子3600の能動面への光の照射や能動面か
らの光の導出を可能としたものである。
また、図5Bでは、さらに、遮光層3900,3910を設けて
いる。プリント配線基板の裏面から照射される光がIC33
10に到達することも考えられるので、本実施の形態で
は、遮光層3900,3910を設けて、ICを光から保護してい
る。これにより、ICの誤動作を防止できる。なお、遮光
層3900,3910は、少なくともいずれか一方を設けるだけ
でも足りる。
（４）第４の実施の形態 図６は、本発明の第４の実施の形態を示す図である。
本実施の形態の特徴は、図１に示される光学的変換装
置の所定の箇所に樹脂を充填し、遮光性を向上させたこ
とである。
図６において、樹脂層1200,1220は、プリント配線基
板400に設けられた開口部340の周辺の間隙から漏れ出す
光を遮断するために充填されたものである。
樹脂の充填に際しては、封止部材200とプリント配線
基板の開口部における内壁とが樹脂の広がりを防ぐダム
の役割を果たし、よって、充填量の調整や充填の際の位
置決めが容易である。
なお、樹脂層1200,1220は、開口部340内にすきまなく
充填されることが好ましい。
また、樹脂層1240,1260は、プリント配線基板400の実
装面にまで漏れてきた光を遮断するために、ベース部材
100とIC300a,300bとの間の間隙に充填されている。
樹脂の充填に際しては、ベース部材100とIC300a,300b
の側面とが樹脂の広がりを防ぐダムの役割を果たし、よ
って、充填量の調整や充填の際の位置決めが容易であ
る。なお、ベース部材100とIC300a,300bとが離れている
場合には、それぞれの端部に別個に樹脂を設けても良
い。
樹脂の充填により、IC300a,300bに光が到達すること
がなく、光学的変換装置の信頼性が向上する。なお、必
ずしも樹脂層1200,1220,1240,1260の全てを設ける必要
はなく、例えば、樹脂層1200,1220のみを設けるように
してもよい。
また、本実施形態では、突起部（バンプ）360a〜360d
と、配線500a〜500dとの電気的な接続に、異方性導電膜
510が用いられているが、異方性導電膜510を用いなけれ
ばこの領域に空間が形成される。この空間には、樹脂層
1240、1260を構成する樹脂が流入して保護層を形成する
ようになる。
さらに、本実施の形態では、IC300a,300bが搭載され
ているプリント基板の実装面は、光が入射する方向とは
反対の面であるため、プリント配線基板の開口部340を
介して漏れ込んでくる光のみを遮断すればよく、よっ
て、遮光性が高い。
なお、充填する樹脂は光を吸収する作用のある色、特
に黒色の樹脂を用いることが好ましい。また、材質の観
点では、シリコーン系もしくはエポキシ系の樹脂を用い
るとよい。
また、樹脂は、IC300a,300bの上面（即ち、接合面の
反対面）側、全面或いはその一部にかかるように設けて
もよく、さらに、IC300a,300bの側面全体或いはその一
部に設けてもよい。これにより、遮光性がさらに向上
し、ICの耐湿性も向上する。
また、プリント配線基板400の素子実装面と相対向す
る面（光の当たる側の基板表面）全面に樹脂を塗布して
もよい。
また、プリント配線基板400の素子実装面と相対向す
る面（光の当たる側の面）の全面に遮光層を設けてもよ
い。このような構成は、プリント配線基板のみならず、
ガラス基板に用いても有効である。特に、ガラス基板の
ような透光性の基板上にICを実装する場合にICの誤動作
を防止することができ、有益である。なお、基板の裏面
に設ける遮光層は必ずしも全面に設ける必要はなく、必
要な箇所のみに設けてもよい。基板の裏面の遮光層は、
例えば、基板に樹脂を塗布してその樹脂を硬化させるこ
とにより形成できる。
（第５の実施の形態） 図７は、本発明の第５の実施の形態を示す図である。
本実施の形態の特徴は、図６の光学的変換装置（樹脂
を充填したもの）において、図４に示される遮光層をさ
らに追加して設けたことである。
図７に示すように、IC300a,300bの下側に、プリント
配線基板の配線と同じ材質の遮光層900,910,920,930が
設けられている。これにより、IC300a,300bに対する光
の遮光性が高まり、さらに信頼性が向上する。
また、遮光性をより向上させたい場合には、プリント
配線基板400のIC実装面と反対の面（つまりプリント配
線基板の裏面）の表面に遮光層をさらに設ければよい。
この遮光層は、図７に示される遮光層900,910,920,930
と同じ材料、すなわちプリント配線基板の配線材料によ
り構成できる。
（第６の実施の形態） 図８は、本発明の第６の実施の形態を示す図である。
同図に示す光学的変換装置10は、図１に示す光学的変換
装置に、放熱板12、13を取り付けたものである。詳しく
は、同図においてプリント配線基板14に設けられたIC16
の上面、すなわち実装面とは反対側の面16aに、放熱板1
2が、熱伝導性の接着剤18を介して接着されている。ま
た、封止体15にも、熱伝導性の接着剤18を介して放熱板
13が接着されている。
本実施形態によれば、放熱板12、13によって、IC16及
び封止体15を冷却することができる。特に、接着剤18が
熱伝導性であることから、IC16及び封止体15の熱を放熱
板12、13に伝えやすくなっており、放熱効果が高い。
さらに、放熱板12によってIC16の少なくとも一部が覆
われて遮光が図られる。このことによって、IC16の誤作
動を防止することができる。
その他の構成については、図１に示す光学的変換装置
と同様であるので説明を省略する。なお、本実施形態に
おいて、封止体の代わりに光学的変調素子を実装して、
光学的変調素子の冷却を図っても良い。
（第７の実施の形態） 図９は、本発明の第７の実施の形態を示す図である。
同図に示す光学的変換装置20は、図１に示す光学的変換
装置に、放熱板22を取り付けたものである。この放熱板
22は、IC26のみならず封止体24にも取り付けられる点
で、図８に示す放熱板12と相違する。なお、封止体24
は、光学的処理機能を有する素子24aが封止されて構成
される。詳しくは、図１に示すものと同様である。
この放熱板22も、熱伝導性の接着剤28を介して接着さ
れている。本実施形態によれば、IC26のみならず封止体
24の冷却も図ることができる。しかも、放熱板22が広い
面積となっているので、冷却効果が一層向上するばかり
か、遮光性も高まり、IC26の誤作動を一層防止すること
ができる。
なお、本実施形態において、封止体の代わりに光学的
変調素子を実装して、光学的変調素子の冷却を図っても
良い。
（第８の実施の形態） 図10は、本発明の第８の実施の形態を示す図である。
同図に示す光学的変換装置30は、図１に示す光学的変換
装置に、放熱板32を取り付けたものである。この放熱板
32は、プリント配線基板34に固定される点で、図９に示
す放熱板22と相違する。
すなわち、放熱板32の端部には、プリント配線基板34
に対向する面に、支持部32aが形成されている。そし
て、この支持部32aにて支持されて、放熱板32及びプリ
ント配線基板34を貫通するネジ36によって、放熱板32と
プリント配線基板34とが固定されている。その他の構成
は、図９に示す光学的変換装置20と同様である。
本実施形態によれば、放熱板32とプリント配線基板34
とが一体化するので、機械的強度が向上し、強度の点で
信頼性が増す。また、放熱板32が、図10に示すように、
プリント配線基板34に等しいほどの大きさとなっている
ので、放熱面積が広くなり放熱効率も向上する。したが
って、フィンなどを形成しなくても十分な放熱機能を有
する。さらに、放熱板32及び支持部32aによってIC38が
覆われるので、光によるIC38の誤動作を防止することが
できる。
なお、本実施形態において、封止体の代わりに光学的
変調素子を実装して、光学的変調素子の冷却を図っても
良い。
（第９の実施の形態） 図11は、本発明の第９の実施の形態を示す図である。
同図に示す光学的変換装置40は、光学的変調素子42と、
プリント配線基板44の配線44aと、がワイヤ46によって
接続された点を除き、図5Aに示す光学的変換装置と同様
である。
こうすることで、光学的変調素子42と配線44aとが導
通するので、光学的変調素子42に帯電した電位を配線44
aに逃がすことができる。そのためには、配線44aがGND
電位であることが好ましい。あるいは、配線44aが所定
の電位であれば、光学的変調素子42の接続部分の電位を
所定の電位とすることができる。
なお、本実施形態において、光学的変調素子42の代わ
りに、封止体を実装してもよい。この場合、封止体のベ
ース部材を導電材料で構成し、光学的処理機能を有する
素子とベース部材とが導通するようにし、ベース部材と
配線とをワイヤで接続する構成が考えられる。
（第10の実施の形態） 図12は、本発明の第10の実施の形態を示す図である。
同図に示す光学的変換装置50は、図5Aに示す光学的変換
装置に、放熱板52を取り付けたものである。この放熱板
52は、放熱性に優れかつ導電性を有し、プリント配線基
板54に固定される。
詳しくは、放熱板52は、熱伝導性かつ導電性の接着剤
60を介して、IC62及び光学的変調素子64に接着されてい
る。接着剤60が熱導電性を有することから、IC62の熱を
放熱板52に伝えて冷却できるようになっている。
また、放熱板52の端部には、プリント配線基板54に対
向する面に、支持部52aが形成されている。そして、こ
の支持部52aにて支持されて、放熱板52及びプリント配
線基板54を貫通するネジ56及びこれに螺合するナット58
によって、放熱板52とプリント配線基板54とが固定され
ている。
さらに、ネジ56は、プリント配線基板54に形成された
配線54aも貫通する。そして、ネジ56の頭部56aとナット
57とで、プリント配線基板54及び配線54aを挟み込み、
ネジ56と配線54aとが電気的に導通するようになってい
る。そのためには、ネジ56が導電性を有することが前提
となる。
こうすることで、光学的変調素子64と配線54aとを電
気的に接続することができる。すなわち、光学的変調素
子64と導電性の放熱板52とが、導電性の接着剤60を介し
て導通し、放熱板52と配線54aとが、導電性のネジ56を
介して導通する。
この構成によれば、光学的変調素子64に帯電した電位
を配線54aに逃がすことができる。そのためには、配線5
4aがGND電位であることが好ましい。あるいは、配線54a
が所定の電位であれば、光学的変調素子64の接続部分の
電位を所定の電位とすることができる。
また、本実施形態によれば、ネジ56及びナット58によ
って、放熱板52とプリント配線基板54とが一体化するの
で、機械的強度が向上し、強度の点で信頼性が増す。ま
た、放熱板52が、図12に示すように、プリント配線基板
54に等しいほどの大きさとなっているので、放熱面積が
広くなり放熱効率も向上する。したがって、フィンなど
を形成しなくても十分な放熱機能を有する。さらに、放
熱板52及び支持部52aによってIC62が覆われるので、光
によるIC62の誤動作を防止することができる。
なお、本実施形態において、光学的変調素子64の代わ
りに、封止体を実装してもよい。この場合、封止体のベ
ース部材を導電材料で構成し、光学的処理機能を有する
素子とベース部材とが導通するようにし、ベース部材と
配線とを接続する構成が考えられる。
本発明は、フォトダイオード等の受光素子，半導体レ
ーザー等の発光素子，液晶や反射型ミラーデバイス等の
光変調素子を用いた表示装置の実装技術として、広く適
用可能である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 23/12

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（補正後）ベース部材の一部に該ベース部
    材から突出する状態で封止部材が固定されて凸型形状を
    なし、前記封止部材側を通る光について光学的変換を行
    う封止体を用意する工程と、 一方の面に配線を有する実装基板の一部に開口部を形成
    し、前記ベース部材の前記封止部材が固定される面に導
    電性の接合部を設ける工程と、 前記封止部材の少なくとも一部を、前記実装基板の前記
    一方の面から、前記開口部内に配置して、前記導電性の
    接合部を前記実装基板上の前記配線に接続する工程と、 を含む封止体の実装基板への実装方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の実装方法において、 前記封止部材の少なくとも一部が光が透過可能な材質で
    構成される封止体の実装基板への実装方法。
  3. 【請求項３】請求項１又は２記載の実装方法において、 前記封止体に関連して使用されるICは、導電性の接合部
    を直接前記実装基板の配線に接続することにより前記実
    装基板に実装する封止体の実装基板への実装方法。
  4. 【請求項４】請求項３記載の実装方法において、 前記ICは、前記封止体と同時に実装される封止体の実装
    基板への実装方法。
  5. 【請求項５】請求項４記載の実装方法において、 前記ICは、前記封止体と同一の接続方式により前記実装
    基板に実装される封止体の実装基板への実装方法。
  6. 【請求項６】光学的変換機能を具備する光学的変調部品
    と、該光学的変調部品が実装される実装基板と、を有
    し、 前記光学的変調部品は、能動面を前記実装基板の実装面
    に向けて実装され、 前記実装基板は、前記光学的変調部品の前記能動面の光
    学変換における能動領域に対向する部分を完全に含んだ
    開口部が形成される光学的変換装置。
  7. 【請求項７】請求項６記載の光学的変換装置において、 前記光学的変調部品は、封止体であり、 前記封止体は、ベース部材の一部に封止部材を固定する
    ことで気密封止構造を有し、かつ、前記ベース部材にお
    ける前記封止部材よりも外側の表面に導電性の接合部が
    設けられ、 前記封止部材の少なくとも一部が前記実装基板の前記開
    口部内に位置する状態で、前記導電性の接合部が前記実
    装基板上の配線に接続される光学的変換装置。
  8. 【請求項８】請求項６又は７記載の光学的変換装置にお
    いて、 前記光学的変調部品と、前記実装基板の開口部の内壁
    と、の間の間隙に、樹脂が充填される光学的変換装置。
  9. 【請求項９】請求項６又は７記載の光学的変換装置にお
    いて、 前記実装基板における前記光学的変調部品が搭載された
    面側に、前記光学的変調部品に関連して使用されるICが
    導電性の接合部を介して接続されてなる光学的変換装
    置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の光学的変換装置におい
    て、 前記ICの下に位置する前記実装基板の表面に、遮光層が
    設けられる光学的変換装置。
  11. 【請求項１１】請求項10記載の光学的変換装置におい
    て、 前記遮光層は、実装基板の配線層と同一の材料からなる
    光学的変換装置。
  12. 【請求項１２】請求項９記載の光学的変換装置におい
    て、 前記実装基板の前記ICが実装された面の反対側の面に、
    前記ICの少なくとも一部と重なりを有する形態で遮光層
    が形成される光学的変換装置。
  13. 【請求項１３】請求項９記載の光学的変換装置におい
    て、 前記ICの下に位置する前記実装基板の内部に遮光層が設
    けられる光学的変換装置。
  14. 【請求項１４】請求項13記載の光学的変換装置におい
    て、 前記遮光層は、実装基板の配線層と同一の材料からなる
    光学的変換装置。
  15. 【請求項１５】請求項９記載の光学的変換装置におい
    て、 前記ICの前記接合部の形成された面とは反対の面に放熱
    板が接着される光学的変換装置。
  16. 【請求項１６】請求項９記載の光学的変換装置におい
    て、 前記光学的変調部品に放熱板が接着される光学的変換装
    置。
  17. 【請求項１７】請求項９記載の光学的変換装置におい
    て、 前記ICの前記接合部の形成された面とは反対の面と、前
    記光学的変調部品と、に放熱板が接着される光学的変換
    装置。
  18. 【請求項１８】請求項17記載の光学的変換装置におい
    て、 前記放熱板は、前記実装基板に固定される光学的変換装
    置。
  19. 【請求項１９】請求項６又は７記載の光学的変換装置に
    おいて、 前記光学的変調部品における前記実装基板への実装面以
    外の面と、前記実装基板上の配線とが電気的に接続され
    る光学的変換装置。
  20. 【請求項２０】請求項17記載の光学的変換装置におい
    て、 前記放熱板は、前記光学的変調部品における前記実装基
    板への実装面とは反対側の面に、電気的に導通するよう
    に接着され、かつ、前記実装基板上の配線に電気的に接
    続される光学的変換装置。
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