JPWO2019082923A1 - 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
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Abstract
本発明の撮像素子実装用基板は、第１基板と第２基板とを備えている。第１基板は、上面に凹部を有するとともに、有機材料を含む。第２基板は、第１基板の凹部に位置し、上面に撮像素子が実装されるとともに、無機材料を含む。
Description
本発明は、撮像素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary MetalOxide Semiconductor）型等が実装される撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュールに関するものである。
従来より、有機材料からなる基板を備えた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に撮像素子および電子部品が実装された撮像装置および撮像モジュールが知られている（特開２０１７−１６８５６７号参照）。
特開２０１７−１６８５６７号の撮像素子実装用基板は、有機材料から成る基板の上面に撮像素子が実装される。しかしながら、有機材料は熱によって変形しやすい為、特許文献１に開示された技術では、撮像素子の実装時および使用時に生じる熱によって、直接撮像素子が実装される有機材料から成る基板が反ったり、変形したりするおそれがあった。その場合には、撮像素子に向かう光において、レンズとの光軸がずれるおそれがあった。
本発明の実施形態に係る撮像素子実装用基板は、第１基板と第２基板とを備えている。第１基板は、上面に凹部を有するとともに、有機材料を含む。第２基板は、第１基板の凹部に位置し、上面に撮像素子が実装されるとともに、無機材料を含む。
＜撮像素子実装用基板、撮像装置および撮像モジュールの構成＞
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に撮像素子が実装された構成を撮像装置とする。また、撮像装置の上面に位置した筐体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のｘｙ方向を平面方向とし、ｚ方向を厚み方向とし、素子が実装される方向を上方とする。
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た構成を撮像装置とする。また、撮像装置の上面に位置した筐体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のｘｙ方向を平面方向とし、ｚ方向を厚み方向とし、素子が実装される方向を上方とする。
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る撮像装置を示す上面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る撮像装置を示す断面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る撮像装置を示す断面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る撮像モジュールを示す断面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る撮像素子実装用基板を示す上面図である。図７は、本発明の一実施形態に係る撮像素子実装用基板を示す断面図である。図８は、本発明の一実施形態に係る撮像素子実装用基板を示す斜視図である。図９は、本発明の一実施形態に係る撮像素子実装用基板（第２基板無し）を示す斜視図である。図１０は、本発明の実施形態に係る撮像素子実装用基板のうち、第２基板を示す斜視図である。
これらの図において、撮像モジュール３は、撮像装置２と、筐体４０とを備えている。撮像装置２は、撮像素子実装用基板１と、撮像素子１０と備えている。撮像素子実装用基板１は、第１基板１１、第２基板１２を備えている。
第１基板１１は、有機材料を含んでいる。このとき、配線以外の全てが有機材料からなっていてもよい。第２基板１２は無機材料から形成されていてもよい。第１基板１１に含まれる有機材料として使用される樹脂としては例えば、熱可塑性の樹脂、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含まれる。フッ素系樹脂としては例えば、四フッ化エチレン樹脂が含まれる。これらの合成樹脂材料には、所望とする機械的強度を付与するために、例えばガラス繊維やガラスクロス、酸化物粒子等のフィラー（充填材）が含まれていてもよい。また、例えば、液晶ポリマが用いられてもよい。液晶ポリマは、ポリイミドに代表されるその他の材料と比較して低い吸湿性を有する。すなわち容易に吸湿しない。
第１基板１１は例えば、上面視において矩形状であり、大きさは１０ｍｍ×１０ｍｍ〜２０ｍｍ×１５ｍｍである。上面視において第１基板１１が矩形状（四角形状）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、側面視において、第１基板１１の厚みは０．２ｍｍ以上である。
第１基板１１は上面に凹部２１を有している。凹部２１は例えば、上面視において矩形状であってもよい。また、矩形状以外にも、多角形状、円形状、楕円形状であってもよい。例えば、凹部２１が上面視において、矩形状の場合には、大きさは６ｍｍ×５ｍｍ〜１５ｍｍ×１４ｍｍであり、円形状の場合には、直径が８ｍｍ〜２１ｍｍである。また、深さは０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍである。また、第１基板１１に設けた凹部２１の開口の大きさを異ならせて、断面視において段差を形成していてもよい。
第２基板１２は、第１基板１１の凹部２１に位置し、上面に後述する撮像素子１０が実装される実装領域を有するとともに、無機材料を含んでいる。このとき、配線以外の全てが無機材料からなっていてもよい。つまり、第２基板１２は無機材料から形成されていてもよい。第２基板１２に含まれる無機材料としては、例えば電気絶縁性セラミックスである。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含まれる。
第２基板１２は、単層であってもよいし、複数の層が積層されていてもよい。複数の層の場合には、例えば６層の絶縁層から形成されていてもよいし、５層以下または７層以上の絶縁層から形成されていてもよい。絶縁層が５層以下の場合には、撮像素子実装用基板１の薄型化を図ることができる。また、絶縁層が６層以上の場合には、撮像素子実装用基板１の剛性を高めることができる。また、第１基板１１の熱による変形をより押えることができる。
第２基板１２は例えば、上面視において矩形状であってもよい。また、矩形状以外にも、多角形状、円形状、楕円形状であってもよい。例えば、第２基板１２が上面視において、矩形状の場合には、大きさは４ｍｍ×３ｍｍ〜１３ｍｍ×１２ｍｍであり、円形状の場合には、直径が６ｍｍ〜１９ｍｍである。また、厚みは０．１ｍｍ以上である。第２基板１２は、上面視において凹部２１と同様の形状であってもよいし、異なっていてもよい。
上述した構成であることによって、本発明の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、第１基板１１が熱によって変形することを低減させることができる。これは、第１基板１１は有機材料を含んでいるため、第１基板１１の上面に撮像素子１０が実装されると、使用時および実装時等に生じる熱によって、変形しやすくなる。変形すると、撮像素子１０への入射光に対して合わせた光軸がずれるおそれがある。このため、第１基板１１に凹部２１を設けて、凹部２１に無機材料を含む第２基板１２を位置させ、その上面に撮像素子１０を実装するのがよい。このことによって、使用時および実装時等に熱が生じたとしても、第２基板１２が第１基板１１が熱によって反ろうとすることを押えることができる。また、第１基板１１に直接熱が伝わらないため、変形しにくくすることができる。この結果、光軸ずれを起こしにくくすることができる。
実際、実装は２５０℃程度で行なわれるが、樹脂等の有機材料の場合は２５０℃以下で軟化する材料もみられる。このため、有機材料からなる基板は、変形しやすくなっている。これに対して、第２基板１２のようにセラミック材料等の無機材料は、９００℃〜１６００℃で焼成されているため、耐熱性に優れている。
本発明の実施形態に係る撮像装置２は、上述した撮像素子実装用基板１と、第２基板１２の上面に実装された撮像素子１０とを備えている。このことによって、使用時および実装時等に熱が生じたとしても、第２基板１２が、第１基板１１が熱によって反ろうとすることを押えることができる。また、第１基板１１に直接熱が伝わらないため、変形しにくくすることができる。この結果、光軸ずれを起こしにくくすることができる。
本発明の実施形態に係る撮像モジュール３は、上述した撮像装置２と、撮像装置２の上面に位置した筐体４０とを備えている。このことによって、使用時および実装時等に熱が生じたとしても、第２基板１２が第１基板１１が熱によって反ろうとすることを押えることができる。また、第１基板１１に直接熱が伝わらないため、変形しにくくすることができる。この結果、光軸ずれを起こしにくくすることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１、撮像装置２および撮像モジュール３は、上述した構成以外にも以下のような構成であってもよいし、上述した構成のうち具体的に以下のような構成であってもよい。また、上述した構成に加えて、他の構成を有していてもよい。これらの内容について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置の断面図である。図１２は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置の断面図である。図１３は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置の断面図である。図１４は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置の斜視図である。図１５は、本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板の斜視図である。図１６は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置の上面図である。図１７は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置の断面図である。図１８は、本発明の他の実施形態に係る撮像モジュールの断面図である。なお、本発明の一実施形態と同様に、撮像素子実装用基板１は、第１基板１１および第２基板１２を備えている。また、撮像装置２は、撮像素子１０を、撮像モジュール３は、筐体４０を備えている。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、第２基板１２は、凹部２１内に位置していてもよい。つまり、断面視において、第２基板１２の上端が凹部２１内に収まっていてもよい。このことによって、第１基板１１の変形を低減させつつ、撮像素子実装用基板１の低背化を図ることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、第２基板１２は、一部が凹部２１内に位置していてもよい。つまり、断面視において、第２基板１２の上面が第１基板１１の上端よりも上方に位置し、凹部２１から一部が突出していてもよい。このことによって、第１基板１１の変形を低減させつつ、撮像素子１０の実装性を向上させることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、第２基板１２の厚みは、凹部２１の深さと同じであってもよい。つまり、断面視において、第２基板１２の上面と第１基板１１の上面とが同じであってもよい。このことによって、第１基板１１の変形を低減させつつ、撮像素子実装用基板１としての上面の凹凸を低減させることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、凹部２１の内側面と、第２基板１２の側面とは間が空いていてもよい。つまり、凹部２１の内側面と、第２基板１２の側面とは隙間を有している。間が空いていることによって、第２基板１２が、撮像素子１０の実装時および使用時に生じる熱によって、熱膨張したとしても、第１基板１１を圧迫することを低減させることができる。また、撮像素子１０等から生じた熱を第１基板１１に伝え難くすることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、第１基板１１および第２基板１２は上述した厚みである。このとき、第１基板１１と第２基板１２とが重なる位置（凹部２１と重なる位置）において、第２基板１２の厚みは、第１基板１１の厚みよりも大きくてもよい。このことによって、反りやすい第１基板１１を第２基板１２が反らないようにより押えやすくすることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、第１基板１１は複数のビア導体３１を有している。複数のビア導体３１は、第１基板１１と第２基板１２とが重なる位置（凹部２１と重なる位置）にある。複数のビア導体３１を介して、第１基板１１と第２基板１２とは、電気的に接続されている。このとき、複数のビア導体３１は、導電性を有するものであり、例えば金属材料を含んでいいる。このため、第１基板１１は、凹部２１と重なる位置において複数のビア導体３１があることによって、第２基板１２との電気的な接続を良好にしやすくすることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、第１基板１１の下面に位置したフレキシブル基板１５をさらに備えていてもよい。フレキシブル基板１５を有することによって、他の電子部品、配線基板等との電気的な接続を可能とするとともに、接続を柔軟にすることができる。フレキシブル基板１５は、例えばポリイミド等の材料を含んでいる。フレキシブル基板１５は、例えば上面視において、矩形状であり、１０ｍｍ×１０ｍｍ〜２０ｍｍ×１５ｍｍである。フレキシブル基板１５は、上述したように、第１基板１１の下面に位置してもよいが、他にも第１基板１１の内部に位置していてもよい。また、第１基板１１の上面に位置していてもよい。他の部品、配線基板との接続状態に合わせて適宜調整すればよい。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、上面に開口部２３を有していてもよい。このとき、撮像素子実装用基板１は、開口部２３に位置した、無機材料を含む実装基板１４を有していてもよい。この実装基板１４の上面には、電子部品３０が実装される電子部品実装領域を有している。電子部品３０も使用時および実装時には熱が生じる。このため、電子部品３０が、無機材料を含む実装基板１４の上面に実装されることで、電子部品３０から使用時および実装時等に熱が生じたとしても、実装基板１４が第１基板１１が熱によって反ろうとすることを押えることができる。また、第１基板１１に直接熱が伝わらないため、変形しにくくすることができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、上面に第２凹部２２を有していてもよい。このとき、撮像素子実装用基板１は、第２凹部２２に位置した、無機材料を含む第３基板１３を有していてもよい。この第３基板１３の上面には、第２撮像素子２０が実装される第２実装領域を有している。第２撮像素子２０も使用時および実装時には熱が生じる。このため、第２撮像素子２０が、無機材料を含む第３基板１３の上面に実装されることで、第２撮像素子２０から使用時および実装時等に熱が生じたとしても、第３基板１３が第１基板１１が熱によって反ろうとすることを押えることができる。また、第１基板１１に直接熱が伝わらないため、変形しにくくすることができる。なお、第２凹部２２および第３基板１３を有する場合には、上述した凹部２１が第１凹部２１であり、撮像素子１０は第１撮像素子１０として扱うことができる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１は、第３基板１３の厚みが第２基板１２の厚みよりも厚くてもよい。また、第３基板１３の厚みは、第２基板１２の厚みよりも薄くてもよい。このことによって、２つのカメラで、２種類の焦点に合せた撮影が可能となる。
本発明の他の実施形態に係る撮像素子実装用基板１において、第１基板１１の上面に部品パッドを有していてもよい。また、撮像素子実装用基板１の第１基板１１は上面に例えば撮像素子１０と接続される電極パッドを有していてもよい。さらに第１基板１１の上面、側面または下面には、外部回路接続用の電極が設けられていてもよい。外部回路接続用の電極は、第１基板１１と外部回路基板、あるいは撮像装置２と外部回路基板とを電気的に接続していてもよい。
電極パッド、部品パッド、ビア導体３１、外部回路接続用の電極および内部配線導体３２等は、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。また、第２基板１２に位置する配線は、例えばタングステン（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、銅からなっていてもよい。
電極パッド、部品パッド、ビア導体３１、外部回路接続用の電極および内部配線導体３２等の露出表面に、めっき層が設けられてもよい。この構成によれば、各種パッド、外部回路接続用の電極、導体およびビア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、電極パッドと撮像素子とをワイヤボンディング等の撮像素子の接続材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０．５μｍ〜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０．５μｍ〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を順次被着させてもよい。
＜撮像装置の構成＞
図１〜図４、図１１〜図１４および図１６〜図１７に撮像装置２の例を示す。撮像装置２は、撮像素子実装用基板１と、撮像素子実装用基板１に実装された撮像素子（第１撮像素子）１０および他の実施形態として第２撮像素子２０を有している。撮像素子１０および第２撮像素子２０の一例としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等である。なお、撮像素子１０および撮像素子２０は、接着材を介して、第２基板１２および第３基板１３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１０と、第２撮像素子２０は、同じであってもよいし、異なるものであってもよい。
図１〜図４、図１１〜図１４および図１６〜図１７に撮像装置２の例を示す。撮像装置２は、撮像素子実装用基板１と、撮像素子実装用基板１に実装された撮像素子（第１撮像素子）１０および他の実施形態として第２撮像素子２０を有している。撮像素子１０および第２撮像素子２０の一例としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等である。なお、撮像素子１０および撮像素子２０は、接着材を介して、第２基板１２および第３基板１３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１０と、第２撮像素子２０は、同じであってもよいし、異なるものであってもよい。
撮像装置２は、撮像素子１０、他の実施形態においては、さらに第２撮像素子２０を覆うとともに、撮像素子実装用基板１の上面に接合された蓋体を有していてもよい。ここで、撮像素子実装用基板１は第１基板１１の枠状部分の上面に蓋体を接合してもよいし、蓋体を支え、第１基板１１の上面であって撮像素子１０（および第２撮像素子２０）を取り囲むように設けられた枠状体を設けてもよい。また、枠状体と第１基板１１とは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。
枠状体と第１基板１１と、が同じ材料から成る場合、第１基板１１は枠状体とは開口部を設けるなどして最上層の絶縁層と一体化するように作られていてもよい。また、別に設ける、ろう材等でそれぞれ接合してもよい。
また、第１基板１１と枠状体とが別の材料から成る例として、枠状体が蓋体と第１基板１１とを接合する蓋体接合材と同じ材料から成る場合がある。このとき、蓋体接合材を厚く設けることで、接着の効果と枠状体（蓋体を支える部材）としての効果を併せ持つことが可能となる。このときの蓋体接合材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、枠状体と蓋体とが同じ材料から成る場合もあり、このときは枠状体と蓋体は同一個体として構成されていてもよい。
蓋体は、例えばＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の撮像素子であるため、ガラス材料等の透明度の高い部材が用いられるのがよい。蓋体は、蓋体接合材を介して撮像素子実装用基板１と接合している。蓋体接合材を構成する材料として例えば、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ある。
＜撮像モジュールの構成＞
撮像モジュール３は、撮像装置２と実装基板１４に実装された電子部品３０と、撮像装置２の上面に位置している、筐体４０とを有している。なお、以下に示す例では説明のため撮像モジュールを例に説明する。
撮像モジュール３は、撮像装置２と実装基板１４に実装された電子部品３０と、撮像装置２の上面に位置している、筐体４０とを有している。なお、以下に示す例では説明のため撮像モジュールを例に説明する。
撮像モジュール３は筐体４０（レンズホルダー）を有していてもよい。筐体４０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２に加えられることを低減することが可能となる。筐体４０は、例えば樹脂または金属材料等から成る。また、筐体４０がレンズホルダーであるとき筐体４０は、樹脂、液体、ガラスまたは水晶等からなるレンズが１個以上組み込まれていてもよい。また、筐体４０は、上下左右の駆動を行う駆動装置等が付いていて、撮像素子実装用基板１のその他のパッド等と半田などの接合材を介して電気的に接続されていてもよい。
筐体４０は撮像装置２の上面に位置していてもよいし、撮像装置２と電子部品３０を包括するようにそれらを覆っていてもよい。また、撮像装置２と電子部品３０とで異なる筐体４０がそれぞれ上面に位置していてもよい。
なお、筐体４０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、筐体４０の開口部から外部回路基板が挿入され撮像素子実装用基板１と電気的に接続していてもよい。また筐体４０の開口部は、外部回路基板が撮像素子実装用基板１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３の内部が気密されていてもよい。
撮像モジュール３は実装基板１４に実装され、部品パッドと電気的に接続された電子部品３０を有している。電子部品３０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。なお、電子部品３０は、撮像モジュール３の段階ではなく、上述した撮像装置２において、実装されていてもよい。
これら電子部品３０はワイヤボンディング、金バンプ、ハンダ、導電性樹脂等の電子部品接合材により、部品パッド５に接続されている。なお、これら電子部品３０は第１基板１１および第２基板１２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３０がLEDであるとき、電子部品３０を筐体４０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。
撮像モジュール３が本発明の実施形態に係る撮像素子実装用基板１を有することで、第１基板１１が反り難くなり、光軸ずれを起こしにくくすることができる。ひいては、撮像モジュールとして安定して、使用することができる。
＜撮像素子実装用基板および撮像装置の製造方法＞
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２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場合の製造方法である。
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２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場合の製造方法である。
（１）まず、第２基板１２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。
また、第１基板１１が、有機材料を含んでおり、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形成することができる。また、第１基板１１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第１基板１１を形成できる。
（２）次に、スクリーン印刷法、金型による打ち抜きまたはレーザーによる打ち抜き等の工程を組み合わせることによって、上記（１）の工程で得られたセラミックグリーンシートに内部配線導体３２となる部分に、金属ペーストを塗布または貫通孔を設けた部分に金属ペーストを充填する。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、第２基板１２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。また、電極パッド、部品パッド、外部回路接続用の電極、ビア導体３１および内部配線導体３２は、スパッタ法、蒸着法等によって作製することができる。また、表面に金属膜を設けた後に、めっき法を用いて作製してもよい。
（３）次に、第２基板１２の前述のグリーンシートを金型等によって加工する。また、この時、金型またはレーザー加工等によって、貫通孔を設け、前述した手法で貫通導体等を作製してもよい。
（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。このことにより各絶縁層となるグリーンシートを積層し、第２基板１２となるセラミック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、第２基板１２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、第２基板１２となるセラミックグリーンシートと同時に焼成され、内部配線導体３２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第２基板１２に分断する。この分断においては、第２基板１２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第２基板１２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。なお、上述した多数個取り配線基板を複数の第２基板１２に分割する前もしくは分割した後に、それぞれ電解または無電解めっき法を用いて、露出した配線導体にめっきを被着させてもよい。
（７）次に、第１基板１１の凹部２１に第２基板１２を、半田等で接着固定する。このとき、ビア導体３１と電気的に接続されるように、接合されるのがよい。これによって、撮像素子実装用基板１とすることができる。この撮像素子実装用基板１に撮像素子１０と電子部品３０を実装する。撮像素子１０はワイヤボンディング等の撮像素子接続材で撮像素子実装用基板１と電気的に接続させる。またこのとき、撮像素子１０または撮像素子実装用基板１に接着材等を設け、撮像素子１０を撮像素子実装用基板１に固定しても構わない。このとき、撮像素子１０は、第２基板１２の上面に、固定される。また、撮像素子１０を撮像素子実装用基板１に実装した後、蓋体を蓋体接合材で接合してもよい。電子部品３０はクリームはんだ等の電子部品接続材で撮像素子実装用基板１と電気的に接合させる。
以上（１）〜（７）の工程のようにして撮像素子実装用基板１を作製し、撮像素子１０を実装することで、撮像装置２を作製することができる。なお、上記（１）〜（７）の工程順番は指定されない。
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、本発明に係る各実施形態、その内容に矛盾をきたさない限り、すべてにおいて組合せ可能である。また、数値などの種々の変形は可能である。また、複数のビア導体のそれぞれの平面視における大きさが異なっていても同じでも構わない。また、また、本実施形態における電極パッド、部品パッド、開口部等の配置、数、形状および撮像素子の実装方法などは指定されない。
１ 撮像素子実装用基板
２ 撮像装置
３ 撮像モジュール
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 第３基板
１４ 実装基板
１５ フレキシブル基板
２１ 凹部（第１凹部）
２２ 第２凹部
２３ 開口部
３１ ビア導体
３２ 内部配線導体
１０ 撮像素子（第１撮像素子）
２０ 第２撮像素子
３０ 電子部品
４０ 筐体
２ 撮像装置
３ 撮像モジュール
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 第３基板
１４ 実装基板
１５ フレキシブル基板
２１ 凹部（第１凹部）
２２ 第２凹部
２３ 開口部
３１ ビア導体
３２ 内部配線導体
１０ 撮像素子（第１撮像素子）
２０ 第２撮像素子
３０ 電子部品
４０ 筐体
Claims (17)
- 上面に凹部を有するとともに、有機材料を含む第１基板と、
前記第１基板の前記凹部に位置し、上面に撮像素子が実装される実装領域を有し且つ無機材料を含む第２基板とを備えたことを特徴とする撮像素子実装用基板。 - 断面視において、前記第２基板の上面は、前記凹部内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。
- 断面視において、前記第２基板の上面は、前記第１基板の上端よりも上方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。
- 上面視において、前記凹部は矩形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
- 上面視において、前記凹部は円形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
- 前記凹部の内側面と前記第２基板の側面とは隙間を有しているとを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
- 前記第１基板と前記第２基板とが重なる位置において、前記第２基板の厚みは、前記第１基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
- 前記第１基板は、前記第１基板と前記第２基板とが重なる位置において複数のビア導体を有しており、
前記第１基板と前記第２基板とは、前記ビア導体を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。 - 前記第１基板の下面に位置した、フレキシブル基板をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。
- 前記第１基板は、上面に開口部をさらに有しており、
前記開口部に位置し、上面に電子部品が実装される電子部品実装領域を有し且つ無機材料を含む実装基板をさらに有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。 - 前記第１基板は、上面に第２凹部をさらに有しており、
前記第２凹部に位置し、上面に第２撮像素子が実装される第２実装領域を有し且つ無機材料を含む第３基板をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の撮像素子実装用基板。 - 前記第３基板の厚みは、前記第２基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１１に記載の撮像素子実装用基板。
- 前記第３基板の厚みは、前記第２基板の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の撮像素子実装用基板。
- 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、
前記撮像素子実装用基板の前記第２基板の上面に位置した撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１０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第２基板の上面に位置した撮像素子と、
前記実装基板の上面に位置した電子部品とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１１〜１３のいずれか１つ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第２基板の上面に位置した撮像素子と、
前記第３基板の上面に位置した第２撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の撮像装置と、
前記撮像装置の上面に位置した筐体とを備えたことを特徴とする撮像モジュール。
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