JP6574854B2 - 撮像素子実装用基板および撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像素子、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配線基板および撮像装置に関するものである。
特開２００８―１８７５５４号公報に開示されているように、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一般的に、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およびレンズホルダを実装することで撮像装置となる。
しかしながら、配線基板と無機基板とを接合する接合材の厚みはバラツキが生じやすく、配線基板と無機基板とでより精度のよい平行度を設けることが困難な場合があった。これにより、配線基板上に実装されるレンズホルダと無機基板との平行度をとることが困難な場合があった。
本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、無機基板と配線基板と接合材とを備えている。無機基板は、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を有する。無機基板は、金属材料から成り、撮像素子実装部を取り囲む周辺領域に上方に盛り上がった突起部を有する。配線基板は無機基板の上面に設けられ、撮像素子実装部を取り囲むとともに突起部と下面の一部が接する枠状である。配線基板は、上面にレンズ実装部を有する。接合材は無機基板と配線基板の間に設けられている。
本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、無機基板と配線基板と接合材とを備えている。無機基板は、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を有する。無機基板は、撮像素子実装部を取り囲む周辺領域に上方に盛り上がるとともに、連続した環状でない複数個の突起部を有する。配線基板は無機基板の上面に設けられ、撮像素子実装部を取り囲むとともに突起部と下面の一部が接する枠状である。配線基板は、上面にレンズ実装部を有する。接合材は無機基板と配線基板の間に設けられている。
本発明の１つの態様に係る撮像素子実装用基板は、無機基板と配線基板と接合材とを備えている。無機基板は、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を有する。無機基板は、撮像素子実装部を取り囲む周辺領域に上方に盛り上がった曲線部を有する突起部を有する。配線基板は無機基板の上面に設けられ、撮像素子実装部を取り囲むとともに突起部の上面の一部のみと下面の一部が接する枠状である。配線基板は、上面にレンズ実装部を有する。接合材は無機基板と配線基板の間に設けられている。
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無機基板の撮像素子実装部に実装された撮像素子と、配線基板のレンズ実装部に固定されたレンズホルダと、を備えている。
（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る撮像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Ｂ−Ｂ線に対応する縦断面図である。 本発明の第１の実施形態のその他の態様に係る電素子実装用基板の外観を示す下面図である。 （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電素子実装用基板の外観を示す下面図である。 （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Ｃ−Ｃ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Ｄ−Ｄ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Ｅ−Ｅ線に対応する縦断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第４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外観を示す下面図である。
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〜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１９を備えているものであるが、図１はレンズホルダ１９を省略している。
撮像素子実装用基板１は、無機基板４と配線基板２と接合材１５とを備えている。無機基板４は、上面の中央領域に撮像素子１０が実装される撮像素子実装部１１を有する。無機基板４は、撮像素子実装部１１を取り囲む周辺領域に上方に盛り上がった突起部４ａを有する。配線基板２は無機基板４の上面に設けられ、撮像素子実装部１１を取り囲むとともに突起部４ａと下面の一部が接する枠状である。配線基板２は、上面にレンズ実装部を有する。接合材１５は無機基板４と配線基板２の間に設けられている。
撮像素子実装用基板１は、上面に撮像素子１０が実装される撮像素子実装部１１を有する無機基板４を有している。
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）等が挙げられるがその他の材料であってもよい。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よい。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。
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が他の金属材料であってもよい。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。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。
撮像素子実装用基板１は、無機基板４の上面に設けられ、撮像素子実装部１１を取り囲枠状である配線基板を有する。また、配線基板は上面にレンズ実装部を有する配線基板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よい。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がその他の材料であってもよい。
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がその他の材料であってもよい。
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２に示すように３層の絶縁層から形成されていてもよいし、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よい。また、図１〜図２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ていてもよい。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よい。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よい。
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。
撮像素子実装用基板１は、無機基板４と配線基板２の間に設けられた接合材１５を有している。なお、接合材１５の上下方向の厚みは、突起部４ａの無機基板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〜２００μｍに設定されている。
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、接合材１５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。
接合材１５は導電性を有していてもよいし導電性を有していなくてもよい。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）等がある。接合材１５が導電性を有することで、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。例えば配線基板２と無機基板４とを接地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無機基板４に持たせることが可能となる。また、導電性を有していない接合材１５として例えば、熱硬化性樹脂等がある。
無機基板４は、撮像素子実装部１１を取り囲む周辺領域に上方に盛り上がった突起部４ａを有し、突起部４ａは配線基板２の下面の一部と接している。
一般的に、撮像装置２１は高画素化が要求されている。この要求を満たすには、無機基板４上の撮像素子１０と配線基板２上のレンズホルダ１９とのあいだに、高い平行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の厚みはバラツキが生じやすく、配線基板２と無機基板４とでより精度のよい平行度を設けることが困難であった。これにより、配線基板２上に実装されるレンズホルダ１９と無機基板４との平行度をとることが困難で、ひいては画像品質の劣化が懸念されていた。これに対し、無機基板４に撮像素子実装部１１を取り囲み、かつ配線基板２の下面の一部と接するような突起部４ａを設けることで、配線基板２と無機基板４との間の厚みを一定にすることが可能となる。このことで、接合材１５の厚みのバラつきにかかわらず配線基板２と無機基板４との傾き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とでより精度のよい平行度を設けることが可能となる。言い換えれば無機基板４に搭載される撮像素子１０と配線基板２の上面に設けられるレンズホルダ１９との間に傾きが発生することを低減させることが可能となる。
突起部４ａは無機基板４の上面に設けられている。このとき、無機基板４の下面であって、上面透視で突起部４ａと重なる場所は平坦であってもよいし突起部４ａと重なる位置に凹部が設けられていてもよい。無機基板４の下面に突起部４ａと重なる位置に凹み部を設けることで撮像装置２１を下面から見た場合、方向性などを確認するインデックスとして使用することも可能となる。また、下面視において、突起部４ａを視認できる為、無機基板４を実装する工程のアライメントとしても使用することが可能となる。
突起部４ａは無機基板４の上面に同種材料または別種材料を接合して設けてもよいし、後述する方法等で無機基板４を盛り上げることで形成してもよい。
また、突起部４ａが上面視で、撮像素子実装部１１の左右対称位置に設けられていてもよい。このことで、無機基板４を実装する際に左右のバランスをよくした状態で実装することが可能となる。このことで、レンズホルダ１９のレンズと無機基板４の上面に設けられた撮像素子１０との平行度をより良好なものにすることが可能となる。
図１に示す例のように、無機基板４の外縁は上面視で配線基板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２に示すように、無機基板４の外縁は配線基板２の外縁よりも上面視で内側または同じ位置に位置していてもよい。無機基板４の外縁が配線基板２の外縁よりも上面視で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。
図３〜図４は本実施形態における撮像装置２１を下面視した図である。
図３に示す例の様に、突起部４ａは、無機基板４の上面に複数個設けられており、少なくともとも撮像素子実装部１１の両側に設けられていてもよい。このことで、配線基板２が偏心している場合や、配線基板２と無機基板４との接合時の上面からの応力に差が生じたとしても無機基板４と配線基板２との間に傾きが生じにくくなる。よって、突起部４ａが１箇所または撮像素子１０の角部を挟んで設ける場合と比較して、無機基板４と配線基板２との平行度をより高く保つことが可能となる。また図４（ａ）に示す例の様に、突起部４ａは、無機基板４の上面に複数個設けられており、撮像素子１０の３つの辺の近傍にそれぞれ設けられていることで、配線基板２が偏心している場合や、配線基板２と無機基板４との接合時の上面からの応力に差が生じたとしても無機基板４と配線基板２との間に傾きがさらに生じにくくなる。このことで、無機基板４と配線基板２との平行度をより高く保つことが可能となる。
また、図４（ｂ）に示す例の様に、突起部４ａは、撮像素子実装部１１を囲むように連なった枠状であってもよい。このことで、無機基板４と配線基板２との平行度をより高く保つことが可能となる。
図２に、レンズホルダ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と撮像素子１０とレンズホルダ１９を備えている。撮像素子１０は、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に実装されている。レンズホルダ１９は、配線基板２のレンズ実装部に固定されている。
撮像素子１０は、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に実装されている。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１６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１６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。
撮像装置２１は封止の為に、配線基板２の上面に蓋体１２を設けてもよい。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等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。
レンズホルダ１９は、配線基板２のレンズ実装部に固定されている。
図２に示す例のように、撮像装置２１はレンズホルダ１９を有することで撮像を補助することが可能となる。また、レンズホルダ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的に撮像素子実装用基板１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よい。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１９を設けることで、レンズホルダ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、レンズホルダ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、レンズホルダ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よい。またレンズホルダ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装置２１の内部が気密されていてもよい。
撮像装置２１は、突起部４ａとレンズホルダ１９の脚とが、平面透視において重なる位置設けられていてもよい。このことで、レンズホルダ１９のレンズと無機基板４の上面に設けられた撮像素子１０との平行度をより良好なものにすることが可能となる。
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よい。
（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。
尚この時、突起部４ａとなる位置の下面側から金型等を用いて押圧することで、無機基板４の上面に突起部４ａを設けることが可能となる。また、無機基板４の上面に突起部４ａとなる別個体を用意し、ろう材等を介して接合することで、突起部４ａを作成することも可能である。例えば、突起部４ａは、無機基板４の上面から上方に５μm〜１００μm盛り上がっている。また、突起部４ａは、無機基板４の上面から上方に１０μｍ〜２００μｍ盛り上がっていてもよい。そして、複数の突起部４ａ同士は、上下方向の差が５０μm以下に形成されている。また、突起部４ａは、上面視して円形状であって、５μm〜１００μmの直径に形成されていてもよいし、幅が５μm〜２００μmの枠状または矩形状のものであってもよい。
（８）次に、接合材１５を介して、配線基板２と無機基板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、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。
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、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に接着材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を接合材で接合してもよい。
（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、電気手的に導電させてもよいし、非導電性の接合材でレンズホルダ１９を接合してもよい。
以上のようにして配線基板２と無機基板４とを組み立てることで、撮像装置２１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。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、突起部４ａが断面視において接合材１５に囲まれている点である。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、レンズホルダ１９を備えているものであるが、図５はレンズホルダ１９を省略している。
図５に示す本実施形態では、無機基板４の上面に設けられた突起部４ａは、断面視において接合材１５によって囲まれている。このことで、例えば突起部４ａが無機基板４の上面に別個体として接合された構造であっても、接合材１５に囲まれることによって、無機基板４と突起部４ａとが乖離することを低減させることが可能となる。また、突起部４ａと配線基板２との間に塵等がトラップさせることが可能となる。
また、図５に示す例では、撮像素子１０と配線基板２とは、接続部材１３（ワイヤーボンディング）により電気的に接合されており、突起部４ａは上面視で接続部材１３の端部近傍に位置している。一般的に、接続部材１３を接続する際には部分的に強い応力が配線基板２に伝わる。この応力により、配線基板２にクラックが発生する、または配線基板２が変形し上面に傾きが発生することが懸念されていた。このとき、突起部４ａが接続部材１３と上面視で近い位置に位置していることで、配線基板２を下面から支持することが可能となる。よって、接続部材１３を接続する際の応力による配線基板２のクラックの発生を低減させることが可能となる。また、配線基板２を支持することで配線基板２の変形を低減させ、配線基板２の上面に傾きが発生することを低減させることが可能となる。このことで、配線基板２の上面のレンズホルダ１９と撮像素子１０との平行度をより良好と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。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、突起部４ａが断面視において撮像素子実装部１１の周囲に設けられている点である。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、レンズホルダ１９を備えているものであるが、図６はレンズホルダ１９を省略している。
図６に示す本実施形態では、無機基板４の突起部４ａは、上面視において撮像素子実装部１１の周囲に設けられている。このことで、例えば接合材１５を塗布する工程において塗布量にばらつきが生じ、接合の工程において接合材１５が撮像素子実装部１１側に押し出されたとしても、突起部４ａが障害となって撮像素子実装部１１内部へ接合材１５が飛び出すことを低減させることが可能となる。よって、撮像素子１０を実装する工程において、飛び出した接合材１５によって撮像素子１０が実装できない、または傾いて実装されることを低減させることが可能となる。また、この時突起部４ａは撮像素子実装部１１の周囲を囲むように連なって設けているか、または複数の突起部４ａ同士の隙間が小さくなるように設けられていることで、より接合材１５が撮像素子実装部１１へ飛び出すことを低減させることが可能となる。
また、本実施形態では、対向する突起部４ａ同士の距離を小さくすることが可能となる。一般的に撮像素子１０を実装する工程または加熱の工程により無機基板４の撮像素子実装部１１は撓むことが懸念されている。本実施形態のように、対向する突起部４ａ同士の間の距離を小さくすることで、対向する突起部４ａと突起部４ａとの間の撓み量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、突起部４ａが上面視において、無機基板４の外縁部に設けられている点である。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、レンズホルダ１９を備えているものであるが、図７はレンズホルダ１９を省略している。
図７に示す本実施形態では、突起部４ａは無機基板４の外縁部に設けられている。このことで無機基板４に落下時等の応力がかかった時に、突起部４ａが支点となって無機基板４に撓み等の応力が発生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に割れ、またはクラック等の発生を低減させることが可能となる。また、無機基板４に変形が生じる事を低減させることが可能となり、無機基板４の上面に実装された撮像素子１０とレンズホルダ１９との平行度をより良好に保つことが可能となる。
また、図８（ａ）に示す例の様に、突起部４ａは無機基板４の外縁から外側に突出するように設けられていてもよいし、図８（ｂ）に示す例の様に無機基板４の外縁に切り欠きを設け、突出部４ａは切り欠きの内側に設けてもよい。図８（ａ）に示す例の様に、無機基板４の外縁から外側に突出するように突出部４ａが設けられていると、無機基板４に突出部４ａを設ける工程が簡略化することができる。さらに、無機基板４が複数個連なった形状で作成した場合、突出部４ａ同士で隣り合う無機基板４を接続し保持することが可能となる。このように突出部４ａ同士で隣り合う無機基板４を接続していることで、複数の連なった無機基板４を個片に分割する工程をより簡略化することが可能となる。また、図８（ｂ）に示す例の様に、無機基板４の外縁に切り欠きを設け、切り欠きの内部に突出部４ａを設けることで無機基板４の大きさを最小限にすることが可能となる。よって、工程誤差等で無機基板４の実装位置がずれた場合においても、上面視において無機基板４の外縁が配線基板２の外縁より外側に突出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の小型化が可能となる。
また、図８（ａ）および（ｂ）に示す例の様に、突起部４ａは３箇所以上に設けられていると、より良好に且つ簡易的に無機基板４と配線基板２との平行度を保つことが可能となる。
また、図７（ｂ）に示す例の様に、突起部４ａの厚みは断面視において無機基板４の厚みよりも小さくてもよい。突起部４ａの厚みが他の無機基板４の厚みと比較して小さいことで、突出部４ａを断面視において上面側へ屈曲させやすくなる。また、図８（ａ）に示す例の様に、突出部４ａが外周部に設けられ、上述したように複数の無機基板４が突出部４ａ同士で接続保持されているとき、個片に分割する工程においてより容易に分割することが可能となる。
図７に示す例の様な、突出部４ａを作成する方法として、例えば突出部４ａとなる無機基板４の下面側から金型等を用いて押圧することで、突出部４ａを無機基板４から突出させることが可能となる。
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・・・突起部
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
１６・・・接着剤
１９・・・レンズホルダ
２１・・・撮像装置

Claims (6)

  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に上方に盛り上がるとともに、連続した環状でない複数個の突起部を有する無機基板と、
    前記無機基板の上面に設けられ、前記撮像素子実装部を取り囲むとともに前記突起部と下面の一部が接する枠状であって、上面にレンズ実装部を有する配線基板と、
    前記無機基板と前記配線基板の間に設けられた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. 前記無機基板は、金属材料から成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. 前記突起部は、前記撮像素子実装部を取り囲む周辺領域に上方に盛り上がった曲線部を有しており、
    前記配線基板は、前記突起部の上面の一部のみと下面の一部が接する枠状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. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板であって、
    前記無機基板の下面には、前記突起部と重なる位置に凹部が設けら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４のいずれかに記載の撮像素子実装用基板であって、
    前記突起部は、前記無機基板の外縁部に設けられていることを特徴とする撮像素子実装用基板。
  6. 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とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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