KR102515701B1 - 촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체 - Google Patents

촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체 Download PDF

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슈사쿠 시바타
요시히로 가와무라
하야토 다카쿠라
다카히로 다카노
슈이치 와카키
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

촬상 소자 실장 기판은, 촬상 소자를 실장하기 위한 촬상 소자 실장 기판이며, 제 1 절연층과, 제 1 절연층의 두께 방향 일방측에 배치되는 금속 배선과, 금속 배선의 두께 방향 일방측에 배치되는 제 2 절연층을 구비하는 배선 영역을 갖고, 배선 영역의 등가 탄성률이 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다.

Description

촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체
본 발명은 촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체에 관한 것이다.
종래부터, 휴대전화 등에 탑재되어 있는 카메라 모듈 등의 촬상 장치는 일반적으로, 광학 렌즈와, 광학 렌즈를 수용 및 보지하는 하우징과, CMOS 센서나 CCD 센서 등의 촬상 소자와, 촬상 소자를 실장하고, 외부 배선에 전기적으로 접속하기 위한 촬상 소자 실장 기판을 구비하고 있다. 촬상 소자 실장 기판의 대략 중앙부 상에, 촬상 소자가 실장되어 있고, 촬상 소자를 둘러싸도록 촬상 소자 실장 기판의 주위 단부 상에, 하우징이 배치되어 있다. 특허문헌 1에는, 그러한 기판이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제 2005-210628 호 공보
휴대전화 등에 이용되는 촬상 장치는, 휴대전화의 소형화의 요구에 수반하여, 한층 더 박형화(저배화)가 요구되고 있다. 촬상 장치의 저배화의 수단 중 하나로서는, 촬상 소자 실장 기판의 박형화를 들 수 있다.
그런데, 촬상 소자 실장 기판에는, 일반적으로, 금속판으로 이면 전면(全面)을 보강한 두꺼운 리지드(rigid)형 배선 회로 기판과, 금속판으로 이면 전체를 보강시키지 않은 얇은 플렉서블형 배선 회로 기판(FPC)의 2종류가 이용되고 있다.
FPC는, 금속판으로 보강하지 않기 때문에, 리지드형 배선 회로 기판보다 박형화가 가능하다. 그렇지만, 그 반면, 촬상 소자 및 촬상 소자 실장 기판의 재료는 서로 다르기 때문에, 촬상 소자 및 촬상 소자 실장 기판을 구비하는 촬상 유닛을, 고온 및 저온을 반복하는 외부 환경하에 두면, 열 변형이 생겨서, 촬상 유닛에 휨이 생기는 경우가 있다. 그 결과, 촬상 소자와 광학 렌즈의 위치에 어긋남이 생기고, 상(像)이 변형되는 문제가 생긴다.
본 발명의 목적은 박형화 가능하고, 휨의 발생을 억제할 수 있는 촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체를 제공하는 것이다.
본 발명 [1]은, 촬상 소자를 실장하기 위한 촬상 소자 실장 기판으로서, 제 1 절연층과, 제 1 절연층의 두께 방향 일방측에 배치되는 금속 배선과, 상기 금속 배선의 두께 방향 일방측에 배치되는 제 2 절연층을 구비하는 배선 영역을 갖고, 상기 배선 영역의 등가 탄성률이 5㎬ 이상 55㎬ 이하인, 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 등가 탄성률이 5㎬ 이상 55㎬ 이하이기 때문에, 촬상 소자 및 촬상 소자 실장 기판을 구비하는 촬상 유닛을 고온 및 저온을 반복하는 환경하에 두었을 때에, 촬상 소자와 촬상 소자 실장 기판 사이에 생기는 열 변형을 완화할 수 있고, 그 결과, 촬상 유닛의 휨을 저감할 수 있다. 또한, 금속 지지판 등의 지지 기판을 필요로 하지 않기 때문에, 박형화가 가능하다.
본 발명 [2]는, 상기 금속 배선의 두께가 1㎛ 이상 8㎛ 이하인, [1]에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 휨을 한층 더 저감할 수 있는 동시에, 박막화를 도모할 수 있다.
본 발명 [3]은, 상기 촬상 소자 실장 기판의 총 두께가 40㎛ 이하인, [1] 또는 [2]에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 휨을 한층 더 저감할 수 있는 동시에, 박막화를 도모할 수 있다.
본 발명 [4]는, 상기 배선 영역이, 상기 제 2 절연층의 두께 방향 일방측에 배치되고, 금속 쉴드층과, 상기 금속 쉴드층의 두께 방향 일방측에 배치되는 제 3 절연층을 더 구비하는, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 외부로부터 생기는 전자파를 금속 쉴드층에서 차폐할 수 있기 때문에, 촬상 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명 [5]는, 상기 촬상 소자 실장 기판이 단자 및 상기 금속 배선을 갖는 도체 패턴을 구비하고, 상기 금속 배선은 그라운드 배선을 구비하고, 상기 금속 쉴드층이 상기 그라운드 배선에 전기적으로 접속되어 있는, [4]에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 제 1 절연층의 두께 방향 일방측에, 그라운드 배선이 배치되어 있기 때문에, 별도로 그라운드 배선을 위한 층을 마련할 필요가 없다. 그 결과, 촬상 소자 실장 기판의 박막화를 도모할 수 있다.
본 발명 [6]은, 상기 금속 쉴드층이 두께 방향에 대해서 경사지는 경사 방향으로 연장되고, 상기 그라운드 배선과 접촉하는 경사부를 구비하는, [5]에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 경사지도록 금속 쉴드층이 형성되어 있기 때문에, 스퍼터링이나 증착 등에 의해 금속 쉴드층이 형성될 수 있다. 따라서, 쉴드층의 박막화를 도모할 수 있다.
본 발명 [7]은, 상기 배선 영역에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율이 0.10 이상 0.70 이하인, [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 휨을 한층 더 저감할 수 있는 동시에, 박막화를 도모할 수 있다.
본 발명 [8]은, 상기 배선 영역에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율이 0.20 이상, 0.70 이하인, [7]에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 전기 특성을 양호하게 하면서, 배선 폭을 좁게 할 수 있기 때문에, 배선 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
본 발명 [9]는, 지지체 및 점착제층을 더 구비하는, [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판에 의하면, 촬상 소자 실장 기판의 오염이나 블로킹을 억제할 수 있다.
본 발명 [10]은, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 복수 구비하는, 실장 기판 집합체를 포함하고 있다.
이 실장 기판 집합체에 의하면, 복수의 촬상 소자를 복수의 촬상 소자 실장 기판에 동시에 실장할 수 있기 때문에, 생산 효율이 향상한다.
본 발명 [11]은, 롤 형상으로 감겨져 있는, [10]에 기재된 실장 기판 집합체를 포함하고 있다.
이 실장 기판 집합체에 의하면, 롤투롤 공정으로, 촬상 소자를 촬상 소자 실장 기판에 실장할 수 있기 때문에, 생산 효율이 향상한다.
본 발명 [12]는, [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 소자 실장 기판의 제조 방법으로서, 금속 지지판을 준비하는 공정, 상기 금속 지지판의 두께 방향 일방측에, 제 1 절연층을 형성하는 공정, 상기 제 1 절연층의 두께 방향 일방측에, 금속 배선을 형성하는 공정, 상기 금속 배선의 두께 방향 일방측에, 제 2 절연층을 형성하는 공정, 및 상기 금속 지지판을 제거하는 공정을 구비하는, 촬상 소자 실장 기판의 제조 방법을 포함하고 있다.
이 촬상 소자 실장 기판의 제조 방법에 의하면, 촬상 유닛의 휨을 저감할 수 있는 촬상 소자 실장 기판을 제조할 수 있다. 또한, 금속 지지판 상에서, 촬상 소자 실장 기판을 제조하기 때문에, 핸들링이 용이하다. 또한, 촬상 소자 실장 기판을 형성한 후, 금속 지지판을 제거하기 때문에, 촬상 소자 실장 기판의 박막화를 도모할 수 있다.
본 발명 [13]은, 상기 제 2 절연층을 형성하는 공정 후, 상기 금속 지지판을 제거하는 공정 전에, 상기 제 2 절연층의 두께 방향 일방측에, 금속 쉴드층을 형성하는 공정, 및 상기 금속 쉴드층의 두께 방향 일방측에, 제 3 절연층을 형성하는 공정을 더 구비하는, [12]에 기재된 촬상 소자 실장 기판의 제조 방법을 포함하고 있다.
이 제조 방법에 의하면, 외부로부터 생기는 전자파를 차폐할 수 있는 촬상 소자 실장 기판을 제조할 수 있다.
본 발명의 촬상 소자 실장 기판 및 실장 기판 집합체는 박형화를 도모할 수 있고, 또한, 휨의 발생을 억제할 수 있다. 본 발명의 제조 방법은 휨의 발생을 억제한 박막의 촬상 소자 실장 기판을 확실히 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 촬상 소자 실장 기판의 제 1 실시형태의 저면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시되는 촬상 소자 실장 기판에 있어서의 A-A 단면도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3h는 도 1에 도시되는 촬상 소자 실장 기판의 제조 공정도를 도시하고, 도 3a는 금속 지지판 준비 공정, 도 3b는 베이스 절연층 형성 공정, 도 3c는 금속 박막 형성 공정, 도 3d는 포토레지스트 형성 공정, 도 3e는 도체 패턴 형성 공정, 도 3f는 포토레지스트·금속 박막 제거 공정, 도 3g는 커버 절연층 형성 공정, 도 3h는 금속 지지판 제거 공정을 도시한다.
도 4는 도 1에 도시되는 촬상 소자 실장 기판을 구비하는 촬상 장치를 도시한다.
도 5는 도 1에 도시되는 촬상 소자 실장 기판을 구비하는 실장 기판 집합체의 저면도를 도시한다.
도 6은 도 1에 도시되는 촬상 소자 실장 기판의 변형예(점착제층 및 지지체를 구비하는 형태)의 단면도를 도시한다.
도 7은 도 5에 도시되는 실장 기판 집합체의 변형예(집합부를 복수 구비하는 형태)의 저면도를 도시한다.
도 8은 도 5에 도시되는 실장 기판 집합체의 변형예(롤 형상으로 형성되어 있는 형태)의 사시도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 촬상 소자 실장 기판의 제 2 실시형태(제 2 도체 패턴 및 제 2 커버 절연층을 구비하는 형태)의 단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 촬상 소자 실장 기판의 제 3 실시형태(금속 쉴드층 및 제 2 커버 절연층을 구비하는 형태)의 단면도를 도시한다.
도 11a 내지 도 11d는 도 10에 도시되는 촬상 소자 실장 기판의 제조 공정도를 도시하고, 도 11a는 제 1 커버 절연층 형성 공정, 도 11b는 쉴드층 형성 공정, 도 11c는 제 2 커버 절연층 형성 공정, 도 11d는 금속 지지판 제거 공정을 도시한다.
도 12는 본 발명의 촬상 소자 실장 기판의 제 4 실시형태(제 2 도체 패턴, 제 2 커버 절연층, 제 3 도체 패턴 및 제 3 커버 절연층을 구비하는 형태)의 단면도를 도시한다.
발명을 실시하기 위한 형태
도 1에 있어서, 지면 상하 방향은 전후 방향(제 1 방향)이며, 지면 상측이 전측(제 1 방향 일방측), 지면 하측이 후측(제 1 방향 타방측)이다. 지면 좌우 방향은 좌우 방향(제 1 방향과 직교하는 제 2 방향)이며, 지면 좌측이 좌측(제 2 방향 일방측), 지면 우측이 우측(제 2 방향 타방측)이다. 지면 종이 두께 방향은 상하 방향(두께 방향, 제 1 방향 및 제 2 방향과 직교하는 제 3 방향)이며, 지면 안쪽이 상측(두께 방향 일방측, 제 3 방향 일방측), 지면 앞쪽이 하측(두께 방향 타방측, 제 3 방향 타방측)이다. 구체적으로는, 각 도면의 방향 화살표에 준거한다.
<제 1 실시형태>
1. 촬상 소자 실장 기판
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 촬상 소자 실장 기판의 제 1 실시형태인 촬상 소자 실장 기판(1)(이하, 간단히 실장 기판으로도 생략함)을 설명한다.
실장 기판(1)은 촬상 소자(21)(후술)를 실장하기 위한 플렉서블 배선 회로 기판(FPC)이며, 촬상 소자(21)를 아직 구비하지 않는다. 실장 기판(1)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 전후 방향 및 좌우 방향(면방향)으로 연장되는 평면에서 바라볼 때 대략 직사각형(장방형상)의 평판 형상(시트 형상)을 갖는다.
실장 기판(1)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 하우징 배치부(2) 및 외부 부품 접속부(3)를 구비한다.
하우징 배치부(2)는 하우징(22)(후술)이나 촬상 소자(21)가 배치되는 부분이다. 구체적으로는, 하우징(22)이 실장 기판(1)에 배치된 경우에 있어서, 두께 방향으로 투영했을 때에, 하우징(22)과 중복하는 부분이다. 하우징 배치부(2)의 대략 중앙부에는, 촬상 소자(21)와 전기적으로 접속하기 위한 촬상 소자 접속 단자(10)(후술)가 복수 배치되어 있다. 하우징 배치부(2)는 후술하는 금속 지지판(19)을 갖지 않는다.
외부 부품 접속부(3)는 하우징 배치부(2) 이외의 영역이며, 외부 부품과 접속하기 위한 부분이다. 외부 부품 접속부(3)는, 외부 부품 접속부(3)의 전단연부가 하우징 배치부(2)의 후단연부와 연속하도록, 하우징 배치부(2)의 후측에 배치되어 있다. 외부 부품 접속부(3)의 후단연부에는, 외부 부품과 전기적으로 접속하기 위한 외부 부품 접속 단자(11)(후술)가 복수 배치되어 있다.
실장 기판(1)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 절연층으로서의 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)과, 제 2 절연층으로서의 커버 절연층(6)을 구비한다. 바람직하게는, 실장 기판(1)은 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5) 및 커버 절연층(6)만 으로 이루어진다.
베이스 절연층(4)을 실장 기판(1)의 외형을 이루고, 저면에서 바라볼 때 대략 직사각형상으로 형성되어 있다. 베이스 절연층(4)의 하면은, 평탄이 되도록 형성되어 있다. 베이스 절연층(4)에는, 복수의 촬상 소자 개구부(7) 및 복수의 외부 부품 개구부(8)가 형성되어 있다.
복수의 촬상 소자 개구부(7)는 촬상 소자 접속 단자(10)를 하면으로부터 노출하기 위한 개구부이다. 복수의 촬상 소자 개구부(7)는 하우징 배치부(2)의 중앙부에, 직사각형 프레임 형상이 되도록, 서로 간격을 두고 정렬 배치되어 있다. 촬상 소자 개구부(7)는 베이스 절연층(4)을 두께 방향으로 관통하고, 저면에서 바라볼 때 대략 원형상을 갖는다. 촬상 소자 개구부(7)는 하측을 향함에 따라 단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 갖는다.
복수의 외부 부품 개구부(8)는 외부 부품 접속 단자(11)를 하면으로부터 노출하기 위한 개구부이다. 외부 부품 개구부(8)는 외부 부품 접속부(3)의 후단연부에, 좌우 방향으로 서로 간격을 두고 정렬 배치되어 있다. 외부 부품 개구부(8)는 베이스 절연층(4)을 두께 방향으로 관통하고, 저면에서 바라볼 때 대략 직사각형상(장방형상)을 갖는다. 외부 부품 개구부(8)는 저면 시에 있어서, 외부 부품 접속부(3)의 후단연부로부터 전측을 향해 연장되도록 형성되어 있다.
베이스 절연층(4)을 절연성 재료로 형성되어 있다. 절연성 재료로서는, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 아크릴 수지, 폴리에터니트릴 수지, 폴리에터술폰 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지 등의 합성수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 베이스 절연층(4)을, 폴리이미드 수지로 형성되어 있다.
폴리이미드 수지로서는, 예를 들면, 일본 특허 공개 제 평07-179604 호 공보, 일본 특허 공개 제 2010-276775 호 공보, 일본 특허 공개 제 2013-100441 호 공보 등에 기재된 재료를 들 수 있다.
베이스 절연층(4)의 탄성률은 예를 들면, 1㎬ 이상, 바람직하게는, 5㎬ 이상이며, 또한, 예를 들면, 20㎬ 이하, 바람직하게는, 15㎬ 이하이다. 절연층 등의 수지층의 탄성률은 예를 들면, 동적 점탄성 측정에 의해, JIS K7244나 ISO 6721에 준거하여 측정할 수 있다.
베이스 절연층(4)의 열팽창계수는 예를 들면, 1ppm/K 이상, 바람직하게는, 5ppm/K 이상이며, 또한, 예를 들면, 50ppm/K 이하, 바람직하게는, 30ppm/K 이하이다. 절연층 등의 수지층의 열팽창계수는 면방향의 선 열팽창계수이며, 예를 들면, 열기계 분석에 의해, JIS K7197의 조건으로 측정할 수 있다.
베이스 절연층(4)의 두께(T1)는 예를 들면, 1㎛ 이상, 바람직하게는, 5㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 30㎛ 이하, 바람직하게는, 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 8㎛ 이하이다.
도체 패턴(5)은 베이스 절연층(4)의 상면과 접촉하도록, 베이스 절연층(4)의 상측에 마련되어 있다. 도체 패턴(5)은 복수의 촬상 소자 접속 단자(10), 복수의 외부 부품 접속 단자(11) 및 복수의 금속 배선(9)을 구비한다.
복수의 촬상 소자 접속 단자(10)는 하우징 배치부(2)의 중앙부에, 직사각형 프레임 형상이 되도록, 서로 간격을 두고 정렬 배치되어 있다. 즉, 복수의 촬상 소자 접속 단자(10)는 실장되는 촬상 소자(21)의 복수의 단자(25)(후술)에 대응하도록 마련되어 있다. 또한, 복수의 촬상 소자 접속 단자(10)는 복수의 촬상 소자 개구부(7)에 대응하여 마련되어 있다. 촬상 소자 접속 단자(10)는 저면에서 바라볼 때 대략 원형상을 갖는다. 촬상 소자 접속 단자(10)는 측단면 시에 있어서, 하측으로 볼록하게 되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 촬상 소자 접속 단자(10)는 촬상 소자 개구부(7)의 외주에 배치되는 외주부(12)와, 외주부(12)로부터 내측으로 움푹 패이도록 촬상 소자 개구부(7) 내에 배치되는 내측부(13)를 일체적으로 구비한다. 내측부(13)의 하면(노출면)은, 촬상 소자 개구부(7)로부터 노출하여 있고, 평탄이 되도록 형성되어 있다. 또한, 내측부(13)의 하면은, 베이스 절연층(4)의 하면과 면일(面一)이 되도록 형성되어 있다.
복수의 외부 부품 접속 단자(11)는 외부 부품 접속부(3)의 후단연부에, 좌우 방향으로 서로 간격을 두고 정렬 배치되어 있다. 즉, 외부 부품의 복수의 단자(도시되지 않음)와 대응하도록 마련되어 있다. 또한, 복수의 외부 부품 접속 단자(11)는 복수의 외부 부품 개구부(8)에 대응하여 마련되어 있다. 외부 부품 접속 단자(11)는 평면에서 바라볼 때 대략 직사각형상(장방형상)을 갖는다. 외부 부품 접속 단자(11)는 외부 부품 개구부(8) 내에 배치되고, 그 하면은, 외부 부품 개구부(8)로부터 노출하여 있다.
복수의 금속 배선(9)은 복수의 접속 배선(14) 및 복수의 그라운드 배선(15)을 구비한다.
복수의 접속 배선(14)은 전기 신호를 흘리기 위한 배선이며, 복수의 촬상 소자 접속 단자(10) 및 복수의 외부 부품 접속 단자(11)에 대응하도록 마련되어 있다. 구체적으로는, 접속 배선(14)은 촬상 소자 접속 단자(10)와 외부 부품 접속 단자(11)를 접속하도록, 이들과 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 접속 배선(14)의 일단은 촬상 소자 접속 단자(10)와 연속하고, 접속 배선(14)의 타단은 외부 부품 접속 단자(11)와 연속하여, 이들을 전기적으로 접속하고 있다.
복수의 그라운드 배선(15)은 복수의 접속 배선(14)에 대응하도록 마련되어 있다. 구체적으로는, 복수의 그라운드 배선(15)은 복수의 접속 배선(14)의 외측에, 이들에 따르도록 마련되어 있다. 그라운드 배선(15)의 일단에는, 도시되지 않은 그라운드 단자가 일체적으로 접속되어 있다.
또한, 실장 기판(1)을 두께 방향으로 투영했을 때에, 금속 배선(9)이 존재하는 평면에서 바라볼 때 또는 저면을 바라볼 때의 영역을, 배선 영역(16)이라 한다.
도체 패턴(5)의 재료로서는, 예를 들면, 구리, 은, 금, 니켈 또는 그들을 포함한 합금, 땜납 등의 금속 재료를 들 수 있다. 바람직하게는, 구리를 들 수 있다.
도체 패턴(5)의 탄성률은 예를 들면, 50㎬ 이상, 바람직하게는, 100㎬ 이상이며, 또한, 예를 들면, 200㎬ 이하, 바람직하게는, 150㎬ 이하이다. 도체 패턴 등의 금속의 탄성률은 예를 들면, 인장 시험 측정에 의해, JIS Z 2241에 준거하여 측정할 수 있다.
도체 패턴(5)의 열팽창계수는 예를 들면, 1ppm/K 이상, 바람직하게는, 5ppm/K 이상이며, 또한, 예를 들면, 30ppm/K 이하, 바람직하게는, 20ppm/K 이하이다. 도체 패턴 등의 금속의 열팽창계수는 면방향의 선 열팽창계수이며, 예를 들면, 열기계 분석 장치나 광 주사식 측정 장치에 의해, JIS Z 2285에 준거하여 측정할 수 있다.
도체 패턴(5)의 열팽창계수와 베이스 절연층(4)의 열팽창계수의 차이는, 예를 들면, 20ppm/K 이하, 바람직하게는, 10ppm/K 이하, 보다 바람직하게는, 5ppm/K 이하이다. 이러한 열팽창계수의 차이를 상기 범위로 하는 것에 의해, 리플로우 등의 촬상 소자 실장 공정에 있어서, 실장 기판(1)의 휨을 억제할 수 있기 때문에, 촬상 소자(21)를 실장 기판(1)에 용이하게 실장할 수 있다.
도체 패턴(5)(금속 배선(9), 각 접속 단자(10, 11))의 두께(T2)는, 휨의 억제 및 취급성의 관점에서, 예를 들면, 1㎛ 이상, 바람직하게는, 3㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 15㎛ 이하, 바람직하게는, 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 8㎛ 이하이다.
금속 배선(9)에 있어서, 접속 배선(14)의 폭은 예를 들면, 5㎛ 이상, 바람직하게는, 10㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 200㎛ 이하, 바람직하게는, 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 50㎛ 이하이다.
그라운드 배선(15)의 폭은 예를 들면, 50㎛ 이상, 바람직하게는, 100㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 5000㎛ 이하, 바람직하게는, 3000㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 1000㎛ 이하이다.
커버 절연층(6)은 도체 패턴(5)을 피복하도록, 베이스 절연층(4) 및 도체 패턴(5)의 상측에 마련되어 있다. 즉, 커버 절연층(6)은 도체 패턴(5)의 상면 및 측면, 및 도체 패턴(5)으로부터 노출하는 베이스 절연층(4)의 상면과 접촉하도록 배치되어 있다. 커버 절연층(6)의 외형은 외부 부품 접속 단자(11)의 형성 부분을 제외하고, 베이스 절연층(4)과 동일하게 되도록 형성되어 있다.
커버 절연층(6)은 베이스 절연층(4)에서 상기한 절연성 재료와 동일한 절연성 재료로 형성되고, 바람직하게는, 폴리이미드 수지로 형성되어 있다.
커버 절연층(6)의 탄성률은 예를 들면, 1㎬ 이상, 바람직하게는, 5㎬ 이상이며, 또한, 예를 들면, 20㎬ 이하, 바람직하게는, 15㎬ 이하이다.
커버 절연층(6)의 열팽창계수는 예를 들면, 1ppm/K 이상, 바람직하게는, 5ppm/K 이상이며, 또한, 예를 들면, 50ppm/K 이하, 바람직하게는, 30ppm/K 이하이다.
커버 절연층(6)의 열팽창계수와 도체 패턴(5)의 열팽창계수의 차이는, 예를 들면, 20ppm/K 이하, 바람직하게는, 10ppm/K 이하, 보다 바람직하게는, 5ppm/K 이하이다. 이러한 열팽창계수의 차이를 상기 범위로 하는 것에 의해, 리플로우 등의 촬상 소자 실장 공정에 있어서, 실장 기판(1)의 휨을 억제할 수 있기 때문에, 촬상 소자(21)를 실장 기판(1)에 용이하게 실장할 수 있다.
커버 절연층(6)의 두께(T3)는 예를 들면, 1㎛ 이상, 바람직하게는, 2㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 30㎛ 이하, 바람직하게는, 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 5㎛ 이하이다.
실장 기판(1)의 배선 영역(16)에 있어서의 등가 탄성률은, 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다. 바람직하게는, 10㎬ 이상이며, 또한, 바람직하게는, 50㎬ 이하, 보다 바람직하게는, 40㎬ 이하, 더욱 바람직하게는, 30㎬ 이하, 특히 바람직하게는, 20㎬ 이하이다. 배선 영역(16)의 등가 탄성률을 상기 범위로 하는 것에 의해, 휨의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 실장 기판(1)의 취급성이 뛰어나다.
등가 탄성률(D)은, 배선 영역(16)을 구성하는 각 층(베이스 절연층(4), 금속 배선(9), 커버 절연층(6))의 탄성률의 각각에, 그 각 층의 두께분율을 곱하고, 이들을 합산한 것이다. 구체적으로는, 도 1의 실시형태에서는, 하기와 같은 계산식으로 얻어진다.
D={D1×T1＋D2×T2＋D3×T3}/{T1＋T2＋T3}
D1는, 베이스 절연층(4)의 탄성률을 나타내고, T1는, 베이스 절연층(4)의 두께를 나타낸다.
D2는, 금속 배선(9)의 탄성률을 나타내고, T2는, 금속 배선(9)의 두께를 나타낸다.
D3는, 커버 절연층(6)의 탄성률을 나타내고, T3는, 커버 절연층(6)의 두께를 나타낸다.
또한, 상기 등가 탄성률(D)은 제 1 층 및 제 2 층이 적층된 평행 평판 모델에 있어서의 Voigt법칙: Ey=V1E1＋V2E2(Ey는 전체의 영률, V1는 제 1 층의 체적, E1는 제 1 층의 재료의 영률, V2는 제 2 층의 체적, E2는 제 2 층의 재료의 영률을 나타냄)으로부터 근사적으로 도출된다.
배선 영역(16)에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율, 즉, 베이스 절연층(4) 및 커버 절연층(6)의 합계 두께에 대한 금속 배선(9)의 두께의 비율(T2/(T1＋T3))이 예를 들면, 0.05 이상, 바람직하게는, 0.10 이상, 보다 바람직하게는, 0.20 이상이며, 또한, 예를 들면, 0.90 이하, 바람직하게는, 0.70 이하, 보다 바람직하게는, 0.50 이하, 더욱 바람직하게는, 0.20 이하이다. 상기 비율을 상기 범위로 하는 것에 의해, 등가 탄성률을 적정한 범위(예를 들면, 5㎬ 이상, 55㎬ 이하)로 용이하게 조정할 수 있고, 그 결과, 휨의 발생을 보다 확실히 억제할 수 있다. 게다가, 상기 비율을 0.20 이상 0.70 이하의 범위로 하면, 금속 배선(9)의 전기 특성을 양호하게 하면서, 접속 배선(14)의 배선 폭을 보다 확실히 좁게 할 수 있다. 그 때문에, 배선 설계의 자유도를 향상시킬 수 있고, 적은 도체 패턴(5)의 수(층수)여도 실장 기판(1)으로서 기능할 수 있다.
금속의 총 두께(최대 두께: 도 2에서는, 금속 배선(9)의 두께)는 휨의 억제 및 취급성의 관점에서, 예를 들면, 15㎛ 이하, 바람직하게는, 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 8㎛ 이하이며, 또한, 예를 들면, 1㎛ 이상이다.
실장 기판(1)의 총 두께(최대 두께)는 휨의 억제 및 취급성의 관점에서, 예를 들면, 50㎛ 이하, 바람직하게는, 40㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 30㎛ 이하, 더욱 바람직하게는, 20㎛ 이하, 특히 바람직하게는, 10㎛ 이하이며, 또한, 예를 들면, 1㎛ 이상, 바람직하게는, 5㎛ 이상이다.
2. 촬상 소자 실장 기판의 제조 방법
실장 기판(1)은 도 3a 내지 도 3h에 도시되는 바와 같이, 예를 들면, 금속 지지판 준비 공정, 베이스 절연층 형성 공정, 금속 박막 형성 공정, 포토레지스트 형성 공정, 도체 패턴 형성 공정, 포토레지스트·금속 박막 제거 공정, 커버 절연층 형성 공정, 및 금속 지지판 제거 공정을 순차 실시하는 것에 의해 얻어진다.
금속 지지판 준비 공정에서는 도 3a에 도시되는 바와 같이, 금속 지지판(19)을 준비한다.
금속 지지판(19)은 예를 들면, 스테인리스, 42 알로이, 알루미늄, 구리 합금 등의 금속 재료로 형성되어 있다. 바람직하게는, 스테인리스로 형성되어 있다.
금속 지지판(19)의 두께는 예를 들면, 5㎛ 이상, 바람직하게는, 10㎛ 이상이며, 예를 들면, 50㎛ 이하, 바람직하게는, 30㎛ 이하이다.
금속 지지판(19)의 상면은, 평탄(평활)하게 되도록 형성되어 있다.
베이스 절연층 형성 공정에서는, 도 3b에 도시되는 바와 같이, 베이스 절연층(4)을 금속 지지판(19)의 상면에 형성한다. 즉, 개구부(촬상 소자 개구부(7) 및 외부 부품 개구부(8))를 갖는 베이스 절연층(4)을, 금속 지지판(19)의 상면에 형성한다.
구체적으로는, 감광성의 절연성 재료의 바니시(예를 들면, 감광성 폴리이미드)를 금속 지지판(19)의 상면 전면에 도포하여 건조시켜서, 베이스 피막(베이스 절연층)을 형성한다. 그 후, 베이스 피막을, 개구부(촬상 소자 개구부(7) 및 외부 부품 개구부(8))에 대응하는 패턴을 갖는 포토 마스크를 거쳐서 노광한다. 그 후, 베이스 피막을 현상하고, 필요에 의해 가열 경화시킨다.
금속 박막 형성 공정에서는, 도 3c에 도시되는 바와 같이, 베이스 절연층(4)의 상면, 및 개구부(7)로부터 노출하는 금속 지지판(19)의 상면에, 금속 박막(17)(종막(種膜))을 형성한다.
금속 박막(17)으로서는, 구리, 크롬, 니켈 및 그러한 합금 등의 금속 재료가 이용된다.
금속 박막(17)은 예를 들면, 금속 지지판(19) 상에 형성된 베이스 절연층(4)에 대해서, 스퍼터링, 도금 등의 박막 형성 방법을 실시하는 것에 의해 형성한다. 바람직하게는, 스퍼터링에 의해 금속 박막(17)을 형성한다.
금속 박막(17)의 두께는 예를 들면, 10nm 이상, 300nm 이하이다.
포토레지스트 형성 공정에서는, 도 3d에 도시되는 바와 같이, 금속 박막(17)에 포토레지스트(18)를 형성한다. 즉, 도체 패턴(5)에 대응하는 개구부를 갖는 포토레지스트(18)를 형성한다.
구체적으로는, 드라이 필름 레지스트를 금속 박막의 상면 전면에 배치한다. 그 후, 드라이 필름 레지스트를, 도체 패턴(5)에 대응하는 패턴을 갖는 포토 마스크를 거쳐서 노광한다. 그 후, 드라이 필름 레지스트를 현상하고, 필요에 의해 가열 경화시키는 것에 의해, 포토레지스트(18)를 도금 레지스트로서 형성한다.
이에 의해, 도체 패턴(5)에 대응하는 부분의 금속 박막(17)을 포토레지스트(18)로부터 노출시킨다.
도체 패턴 형성 공정에서는, 도 3e에 도시되는 바와 같이, 포토레지스트(18)로부터 노출한 금속 박막(17)의 표면에, 도체 패턴(5)을 형성한다.
구체적으로는, 예를 들면, 금속 박막(17)으로부터 급전하는 전해 도금을 실시한다.
이에 의해, 촬상 소자 접속 단자(10), 외부 부품 접속 단자(11) 및 금속 배선(9)을 갖는 도체 패턴(5)이 형성된다. 또한, 도체 패턴(5)에 대응하는 금속 박막(17)은 전해 도금에 의한 도금층(28)과 일체화되고, 도금층(28)과 함께 도체 패턴(5)을 형성한다. 즉, 도 3d 내지 도 3h에 있어서, 촬상 소자 접속 단자(10) 및 금속 배선(9)은 각각, 도금층(28)과 금속 박막(17)의 2층이 되도록 도시되어 있지만, 이들은 완전하게 일체화되어서, 1층으로 되어 있어도 좋다(도 2 참조).
포토레지스트·금속 박막 제거 공정에서는, 도 3f에 도시되는 바와 같이, 포토레지스트(18) 및 금속 박막(17)을 제거한다.
구체적으로는, 우선, 잔존하는 포토레지스트(18)를 제거한다. 예를 들면, Ÿ‡ 에칭에 의해 제거한다. 그 후, 잔존하는 포토레지스트(18)에 대향한 금속 박막(17)을 제거한다. 예를 들면, 박리 또는 Ÿ‡ 에칭에 의해 제거한다.
커버 절연층 형성 공정은, 도 3g에 도시되는 바와 같이, 도체 패턴(5) 및 베이스 절연층(4)의 상면에, 커버 절연층(6)을 배치한다.
구체적으로는, 예를 들면, 베이스 절연층 형성 공정과 마찬가지로 실시한다.
이에 의해, 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)과, 커버 절연층(6)을 구비하는 실장 기판(1)을, 금속 지지판(19)에 지지된 상태로 얻는다.
금속 지지판 제거 공정에서는, 도 3h에 도시되는 바와 같이, 금속 지지판(19)을 제거한다.
제거 방법으로서는, 예를 들면, 금속 지지판(19)을 실장 기판(1)의 하면으로부터 박리하는 방법, 금속 지지판(19)을 Ÿ‡ 에칭으로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
이에 의해, 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)과, 커버 절연층(6)을 구비하는 실장 기판(1)을 얻는다.
이러한 실장 기판(1)은 예를 들면, 촬상 소자를 실장하기 위한 배선 회로 기판에 이용된다. 즉, 실장 기판(1)은 카메라 모듈 등의 촬상 장치에 이용된다.
3. 촬상 장치
도 4를 참조하여, 실장 기판(1)을 구비하는 촬상 장치(20)를 설명한다.
촬상 장치(20)는 실장 기판(1), 촬상 소자(21), 하우징(22), 광학 렌즈(23), 및 필터(24)를 구비한다.
실장 기판(1)은 도 2 상태와 상하 반전하여 이용한다. 즉, 실장 기판(1)은 베이스 절연층(4)을 상측으로 하고, 커버 절연층(6)을 하측이 되도록 배치된다.
촬상 소자(21)는 광을 전기 신호로 변환하는 반도체 소자이며, 예를 들면, CMOS 센서, CCD 센서 등의 고체 촬상 장치를 들 수 있다.
촬상 소자(21)는 평면에서 바라볼 때 대략 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있고, 도시되지 않지만, Si 기판 등의 실리콘과, 그 위에 배치되는 포토 다이오드(광전 변환 소자) 및 색 필터를 구비한다. 촬상 소자(21)의 하면에는, 실장 기판(1)의 촬상 소자 접속 단자(10)와 대응하는 단자(25)가 복수 마련되어 있다.
촬상 소자(21)(특히 Si 기판)의 탄성률은, 예를 들면, 100㎬ 이상, 바람직하게는, 120㎬ 이상이며, 또한, 예를 들면, 200㎬ 이하, 바람직하게는, 150㎬ 이하이다. 촬상 소자(21)의 탄성률은 예를 들면, 인장 시험 측정에 의해, JIS Z 2241에 준거하여 측정할 수 있다.
촬상 소자(21)(특히 Si 기판)의 열팽창계수는 예를 들면, 1ppm/K 이상, 바람직하게는, 2ppm/K 이상이며, 또한, 예를 들면, 10ppm/K 이하, 바람직하게는, 5ppm/K 이하이다. 촬상 소자(21)의 열팽창계수는 면방향의 선 열팽창계수이며, 예를 들면, 열기계 분석 장치나 광 주사식 측정 장치에 의해, JIS Z 2285에 준거하여 측정할 수 있다.
촬상 소자(21)의 두께는 예를 들면, 10㎛ 이상, 바람직하게는, 50㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 1000㎛ 이하, 바람직하게는, 500㎛ 이하이다.
촬상 소자(21)는 실장 기판(1)에 실장되어 있다. 즉, 촬상 소자(21)의 단자(25)는, 대응하는 실장 기판(1)의 촬상 소자 접속 단자(10)와, 솔더 범프(26) 등을 거쳐서, 플립 칩 실장되어 있다. 이에 의해, 촬상 소자(21)는 실장 기판(1)의 하우징 배치부(2)의 중앙부에 배치되고, 실장 기판(1)의 촬상 소자 접속 단자(10) 및 외부 부품 접속 단자(11)와 전기적으로 접속되어 있다.
촬상 소자(21)는 실장 기판(1)에 실장되는 것에 의해, 촬상 유닛(27)을 구성한다. 즉, 촬상 유닛(27)은 실장 기판(1)과, 그곳에 실장되는 촬상 소자(21)를 구비한다.
하우징(22)은 실장 기판(1)의 하우징 배치부(2)에, 촬상 소자(21)와 간격을 두고 둘러싸도록 배치되어 있다. 하우징(22)은 평면에서 바라볼 때 대략 직사각형상의 통 형상을 갖는다. 하우징(22)의 상단에는, 광학 렌즈(23)를 고정하기 위한 고정부가 마련되어 있다.
광학 렌즈(23)는 실장 기판(1)의 상측에, 실장 기판(1) 및 촬상 소자(21)와 간격을 두고 배치되어 있다. 광학 렌즈(23)는 평면에서 바라볼 때 대략 원형상으로 형성되고, 외부로부터의 광이 촬상 소자(21)에 도달하도록, 고정부에 의해서 고정되어 있다.
필터(24)는 촬상 소자(21) 및 광학 렌즈(23)의 상하 방향 중앙에, 이들과 간격을 두고 배치되고, 하우징(22)에 고정되어 있다.
그리고, 이 실장 기판(1)은 베이스 절연층(4)과, 베이스 절연층(4)의 상측에 배치되는 금속 배선(9)과, 금속 배선(9)의 상측에 배치되는 커버 절연층(6)을 구비하는 배선 영역(16)을 갖는다. 배선 영역(16)의 등가 탄성률은 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다.
이 때문에, 촬상 유닛(27)을 고온 및 저온을 반복하는 환경하에 두었을 때에, 촬상 소자(21)와 실장 기판(1) 사이에 생기는 열 변형을 완화할 수 있고, 그 결과, 촬상 유닛(27)의 휨을 저감할 수 있다.
종래의 실장 기판(FPC 기판)에서는, 배선 영역의 열팽창계수는 15ppm/K를 초과하고 있다. 한편, 촬상 소자는 Si 기판 등을 구비하기 때문에, 일반적으로, 그 열팽창계수는, 10ppm/K 미만이다. 이러한 열팽창계수에 차이가 있기 때문에, 촬상 소자를 열 처리에 의해서 실장 기판에 실장하면, 실장 기판은 대폭적인 휨이 생겨 버린다.
이에 대해, 이 실장 기판(1)에서는, 배선 영역(16)의 등가 탄성률이 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다. 그 때문에, 히트사이클(예를 들면, 온도차 50℃ 이상)에 대해서, 촬상 소자(21)의 열팽창에 맞춰서, 실장 기판(1)은 유연하게 변형할 수 있다. 결과, 휨의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 금속 지지판 등의 지지체를 필요로 하지 않기 때문에, 박형화가 가능하다.
또한, 실장 기판(1)을 실장하는 표면이 평탄하기 때문에, 즉, 도 1에 도시되는 바와 같이, 베이스 절연층(4)의 하면이 평탄하고, 베이스 절연층(4)의 하면과 촬상 소자 접속 단자(10)의 노출면(내측부(13))은 면일이다. 따라서, 촬상 소자(21)를 실장할 때에, 촬상 소자(21)의 단자(25)가, 베이스 절연층(4)의 볼록부에 충돌하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 실장이 용이하다.
또한, 실장 기판(1)은 아크릴 접착제 등의 접착제층을 필요로 하지 않기 때문에, 습열에 의한 접착제층의 열화를 억제할 수 있고, 내습열성이 뛰어나다.
이 실장 기판(1)의 제조 방법에 의하면, 금속 지지판(19)을 준비하는 공정, 금속 지지판(19)의 상면에 베이스 절연층(4)을 형성하는 공정, 베이스 절연층(4)의 상면에 금속 배선(9)을 형성하는 공정, 금속 배선(9)의 상면에 커버 절연층(6)을 형성하는 공정, 및 금속 지지판(19)을 제거하는 공정을 구비한다.
즉, 단단한 금속 지지판(19) 상에서 실장 기판(1)을 제조하기 때문에, 핸들링이 용이하다. 또한, 베이스 절연층(4)의 두께를 얇게 해도, 금속 지지판(19)이 베이스 절연층(4)을 지지하기 때문에, 베이스 절연층(4) 상에 금속 배선(9)이나 커버 절연층(6)을 확실히 배치할 수 있다. 그 결과, 베이스 절연층(4)의 박막화, 나아가서는, 실장 기판(1)의 박막화를 도모할 수 있다.
또한, 베이스 절연층(4)이나 커버 절연층(6)을 감광성의 절연성 재료를 이용하여 형성하면, 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5) 및 커버 절연층(6)의 각각 사이에, 접착제층을 필요로 하지 않고, 이들을 적층할 수 있다. 그 때문에, 내열성의 향상, 및 한층 더 박막화를 도모할 수 있다.
4. 실장 기판 집합체
실장 기판(1)은 공업적으로는 복수의 실장 기판(1)의 집합체로서, 제조 및 사용한다. 실장 기판 집합체(50)는 도 5에 도시되는 바와 같이, 면방향으로 연장되는 평면에서 바라볼 때 대략 직사각형(대략 정방형상)의 평판 형상(시트 형상)을 갖고 있고, 복수(9개)의 실장 기판(1) 및 마진부(51)를 구비한다.
복수의 실장 기판(1)은 전후 방향 및 좌우 방향으로 간격을 두고 균등하게 정렬 배치되고 있다.
마진부(51)는 복수의 실장 기판(1) 이외의 부분이며, 인접하는 실장 기판(1) 사이, 및 외측에 배치되는 실장 기판(1)의 외측에 배치되어 있다. 마진부(51)는 적어도 베이스 절연층(4) 및 커버 절연층(6)을 구비한다.
실장 기판 집합체(50)에서는 등간격으로 배치되는 복수(9개)의 실장 기판(1)과 마진부(51)가, 하나의 집합부(52)를 구성하고 있다.
이 실장 기판 집합체(50)에 의하면, 복수의 촬상 소자(21)를 동시에 복수의 실장 기판(1)에 실장하는 것에 의해, 촬상 유닛(27)을 동시에 제조할 수 있다. 그 때문에, 촬상 장치(20)의 생산 효율이 향상한다.
실장 기판 집합체(50)는 금속 지지판 준비 공정에 있어서, 복수의 실장 기판(1)을 배치할 수 있는 크기의 금속 지지판(19)을 준비하고, 상기한 실장 기판(1)의 제조 방법과 동일한 공정으로 복수의 실장 기판(1)을 동시에 제조하고, 금속 지지판 제거 공정에 있어서, 금속 지지판(19)을 제거하는 것에 의해 제조할 수 있다.
5. 변형예
도 2에 도시되는 실시형태의 실장 기판(1)에서는, 금속 배선(9)은 그라운드 배선(15)을 구비하지만, 예를 들면, 도시되지 않지만, 그라운드 배선(15)을 구비하지 않아도 좋다. 즉, 금속 배선(9)은 접속 배선(14)만으로 구성할 수도 있다.
도 2에 도시되는 실시형태의 실장 기판(1)에서는, 예를 들면, 도시되지 않지만, 금속 배선(9)은 전원 배선 등의 그 외의 배선을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 전원 배선이 존재하는 영역도, 배선 영역(16)이다.
도 4에 도시되는 실시형태의 촬상 장치(20)에서는, 촬상 소자(21)는 실장 기판(1)에 플립 칩 실장되어 있지만, 예를 들면, 도시되지 않지만, 촬상 소자(21)는 실장 기판(1)에 와이어 본딩에 의해서 실장할 수도 있다.
도 2에 도시되는 실장 기판(1)은 점착제층 및 지지체를 구비하지 않지만, 예를 들어, 도 6에 도시되는 바와 같이, 실장 기판(1)은 점착제층(60) 및 지지체(61)를 구비할 수도 있다.
도 6에 도시되는 실장 기판(1)은 구체적으로는, 베이스 절연층(4)의 하면에 배치되는 점착제층(60)과, 점착제층(60)의 하면에 배치되는 지지체(61)를 구비한다. 점착제층(60) 및 지지체(61)는 실장 기판(1)의 반송 시나 보존 시에서 실장 기판(1)에 배치되는 것이며, 촬상 소자(21)의 실장 시나 실장 기판(1)의 사용 시에 있어서, 박리된다.
점착제층(60)으로서는, 예를 들면, 양면 점착 테이프 등의 공지의 점착제층을 들 수 있다.
지지체(61)로서는, 예를 들면, 표면 보호 필름, 박리형 필름 등의 공지의 필름을 들 수 있다.
또한, 점착제층(60) 및 지지체(61)의 적층체로서, 공지의 자외선 박리 테이프 등도 들 수 있다.
도 6에 도시되는 실장 기판(1)에 의하면, 실장 기판(1)의 송반(送搬) 시나 보존 시에 있어서, 실장 기판(1)의 오염이나 블로킹을 억제할 수 있다.
또한, 실장 기판(1)에서는, 도 6의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 베이스 절연층(4)의 하면에 더하여, 또는 베이스 절연층(4)의 하면 대신에, 베이스 절연층(4)의 상면에, 점착제층(60) 및 지지체(61)를 구비할 수도 있다.
도 5에 도시되는 실장 기판 집합체(50)에서는, 하나의 집합부(52)로 이루어지만, 예를 들면, 도 7에 도시되는 바와 같이, 실장 기판 집합체(50)는 복수(9개)의 집합부(52)를 구비할 수도 있다. 또한 도시되지 않지만, 도 5 및 도 7에 도시되는 하나의 집합부(52) 내의 실장 기판(1) 및 집합부(52)의 수는 한정되지 않고, 예를 들면, 각각, 8개 이하여도 좋고, 10개 이상이어도 좋다.
도 5에 도시되는 실장 기판 집합체(50)에서는, 평면에서 바라볼 때 대략 정방형상의 시트(매엽)로 형성되어 있지만, 예를 들면, 도 8에 도시되는 바와 같이, 실장 기판 집합체(50)는 일방향으로 장척(長尺)의 시트로 형성되어 있고, 또한, 롤 형상으로 감겨져 있어도 좋다.
도 8에 도시되는 실장 기판 집합체(50)에 의하면, 롤투롤 공정으로, 촬상 유닛(27)을 제조할 수 있기 때문에, 촬상 장치(20)의 생산 효율이 향상한다.
<제 2 실시형태>
도 9를 참조하여, 실장 기판의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 제 2 실시형태의 실장 기판(1)에 있어서, 상기한 도 2에 도시되는 제 1 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에서는, 실장 기판(1)은 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5) 및 커버 절연층(6)만을 구비하지만, 제 2 실시형태는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 제 2 도체 패턴(30), 및 제 3 절연층으로서의 제 2 커버 절연층(31)을 더 구비한다.
즉, 제 2 실시형태는 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(제 1 도체 패턴)(5)과, 커버 절연층(제 1 커버 절연층)(6)과, 제 2 도체 패턴(30)과, 제 2 커버 절연층(31)을 구비한다. 바람직하게는, 제 2 실시형태는 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5), 커버 절연층(6), 제 2 도체 패턴(30) 및 제 2 커버 절연층(31)만으로 이루어진다.
제 2 도체 패턴(30)은 커버 절연층(6)의 상면과 접촉하도록, 커버 절연층(6)의 상측에 마련되어 있다. 제 2 도체 패턴(30)은 복수의 제 2 촬상 소자 접속 단자(도시되지 않음), 복수의 제 2 외부 부품 접속 단자(도시되지 않음) 및 복수의 제 2 금속 배선(32)을 구비한다.
복수의 제 2 촬상 소자 접속 단자는 베이스 절연층(4)에 형성된 제 2 접속 소자 접속 단자 개구부(도시되지 않음)로부터 노출되도록 형성되어 있다.
복수의 제 2 외부 부품 접속 단자는 베이스 절연층(4)에 형성된 제 2 외부 부품 접속 단자 개구부(도시되지 않음)로부터 노출하도록 형성되어 있다.
복수의 제 2 금속 배선(32)은 복수의 제 2 접속 배선(33) 및 복수의 제 2 그라운드 배선(34)을 구비한다. 복수의 제 2 접속 배선(33)은 복수의 제 2 촬상 소자 접속 단자 및 복수의 제 2 외부 부품 접속 단자에 대응하여, 이들을 접속하도록 마련되어 있다. 복수의 제 2 그라운드 배선(34)은 복수의 제 2 접속 배선(33)에 대응하도록 마련되어 있다.
제 2 도체 패턴(30)의 재료, 탄성률 및 열팽창계수는 각각, 도체 패턴(5)의 재료, 탄성률 및 열팽창계수와 동일하다.
제 2 도체 패턴(30)의 두께(T4) 및 제 2 금속 배선(32)의 폭은 각각, 도체 패턴(5)의 두께(T2) 및 금속 배선(9)의 폭과 동일하다.
제 2 커버 절연층(31)은 제 2 도체 패턴(30)을 피복하도록, 커버 절연층(6) 및 제 2 도체 패턴(30)의 상측에 마련되어 있다. 즉, 제 2 커버 절연층(31)은 제 2 도체 패턴(30)의 상면 및 측면, 및 제 2 도체 패턴(30)으로부터 노출되는 커버 절연층(6)의 상면과 접촉하도록 배치되어 있다. 제 2 커버 절연층(31)의 외형은 베이스 절연층(4)과 동일하게 되도록 형성되어 있다.
제 2 커버 절연층(31)의 재료, 탄성률, 열팽창계수 및 두께(T5)는 각각, 커버 절연층(6)의 재료, 탄성률, 열팽창계수 및 두께(T3)와 동일하다.
또한, 실장 기판(1)을 두께 방향으로 투영했을 때에, 금속 배선(9) 및 제 2 금속 배선(32) 중 적어도 일방이 존재하는 평면에서 바라볼 때 또는 저면에서 바라볼 때의 영역을, 배선 영역(16)이라 한다(단, 두께 방향으로 투영했을 때에, 촬상 소자 접속 단자(10)나 제 2 촬상 소자 접속 단자 등의 단자가 존재하는 단자 영역은 제외함).
또한, 제 2 실시형태의 등가 탄성률(D)은 제 1 실시형태의 등가 탄성률(D)과 동일하며, 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다. 바람직하게는, 10㎬ 이상이며, 또한, 바람직하게는, 50㎬ 이하이다. 제 2 실시형태의 등가 탄성률(D)은 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)(금속 배선(9))과, 커버 절연층(6)과, 제 2 도체 패턴(30)(제 2 금속 배선(32))과, 제 2 커버 절연층(31)이 적층되어 있는 배선 영역에서는, 하기 식으로 나타난다.
D={D1×T1＋D2×T2＋D3×T3＋D4×T4＋D5×T5}/{T1＋T2＋T3＋T4＋T5}
D4는, 제 2 금속 배선(32)의 탄성률을 나타내고, T4는, 제 2 금속 배선(32)의 두께를 나타낸다.
D5는, 제 2 커버 절연층(31)의 탄성률을 나타내고, T5는, 제 2 커버 절연층(31)의 두께를 나타낸다.
또한, 배선 영역(16)에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율, 즉, 베이스 절연층(4), 커버 절연층(6) 및 제 2 커버 절연층(31)의 합계 두께에 대한 금속 배선(9) 및 제 2 금속 배선(32)의 합계 두께의 비율(T2＋T4/(T1＋T3＋T5))은, 예를 들면, 0.05 이상, 바람직하게는, 0.10 이상, 보다 바람직하게는, 0.20 이상이며, 또한, 예를 들면, 0.90 이하, 바람직하게는, 0.70 이하이다.
금속의 총 두께(금속 배선(9) 및 제 2 금속 배선(32)의 합계 두께)도, 제 1 실시형태의 총 두께와 동일하다.
제 2 실시형태의 실장 기판(1)은 제 1 실시형태의 실장 기판(1)을 금속 지지판(19)에 지지된 상태로 얻은 후에, 제 2 도체 패턴(30) 및 제 2 커버 절연층(31)을 이 순서로, 제 1 커버 절연층(6)의 상면에 형성하고, 이어서, 금속 지지판(19)을 제거하는 것에 의해 제조할 수 있다.
제 2 실시형태에 대해서도 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 이룬다. 또한, 제 2 실시형태에 대해서도 제 1 실시형태와 동일한 변형예를 적용할 수 있다.
<제 3 실시형태>
도 10을 참조하여, 실장 기판의 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 제 3 실시형태의 실장 기판(1)에 있어서, 상기한 도 2, 도 9 등에 도시되는 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에서는, 실장 기판(1)은 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5) 및 커버 절연층(6)만을 구비하지만, 예를 들면, 제 3 실시형태는, 도 10에 도시되는 바와 같이, 실장 기판(1)은 금속 쉴드층(40), 및 제 3 절연층으로서의 제 2 커버 절연층(31)을 더 구비한다. 바람직하게는, 제 3 실시형태는 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5), 커버 절연층(6), 금속 쉴드층(40) 및 제 2 커버 절연층(31)만으로 이루어진다.
즉, 제 3 실시형태는, 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)과, 커버 절연층(제 1 커버 절연층)(6)과, 금속 쉴드층(40)과, 제 2 커버 절연층(31)을 구비한다.
금속 쉴드층(40)은 커버 절연층(6)의 상면과 접촉하도록, 커버 절연층(6)의 상측에 마련되어 있다. 금속 쉴드층(40)은 외부로부터의 전자파를 차폐하는 층이며, 면방향(전후 방향 및 좌우 방향)으로 연장되는 시트 형상으로 형성되어 있다.
금속 쉴드층(40)은 그라운드 배선(15)과 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 금속 쉴드층(40)은 그라운드 배선(15)과 연속하여 있다. 구체적으로는, 금속 쉴드층(40)은 그라운드 배선(15)과 대향하는 부분에 있어서, 하측에 볼록 형상을 갖고, 그라운드 배선(15)의 상면에 접촉하는 접촉부(41)를 구비한다.
접촉부(41)는 그라운드 배선(15)에 직접 접촉하는 평탄부(42)와, 평탄부(42)의 주위로 연속하도록 일체적으로 배치되는 경사부(43)를 구비한다.
평탄부(42)는 면방향으로 연장되는 평판 형상으로 형성되어 있다.
경사부(43)는 상하 방향 및 면방향에 교차(경사)하는 경사 방향으로 연장되어 있다.
측단면 시에 있어서, 평탄부(42)와 경사부(43)가 이루는 각도는 예를 들면, 100° 이상, 바람직하게는, 120° 이상이며, 또한, 예를 들면, 170° 이하, 바람직하게는, 160° 이하이다.
이에 의해, 금속 쉴드층(40)은 그라운드 배선(15)을 거쳐서 접지되어 있다.
금속 쉴드층(40)은 금속 도체로 이루어지고, 예를 들면, 구리, 크롬, 니켈, 금, 은, 백금, 팔라듐, 티타늄, 탄탈, 땜납 또는 이들의 합금 등의 금속 재료가 이용된다. 바람직하게는, 구리를 들 수 있다.
금속 쉴드층(40)의 두께(T6)는 예를 들면, 0.05㎛ 이상, 바람직하게는, 0.1㎛ 이상이며, 또한, 예를 들면, 3㎛ 이하, 바람직하게는, 1㎛ 이하이다.
제 2 커버 절연층(31)은 금속 쉴드층(40)을 피복하도록, 금속 쉴드층(40)의 상측에 마련되어 있다. 제 2 커버 절연층(31)의 외형은 커버 절연층(6)과 동일하게 되도록 형성되어 있다.
제 3 실시형태에 있어서의 제 2 커버 절연층(31)의 재료, 탄성률, 열팽창계수 및 두께(T5)는 각각, 제 2 실시형태에 있어서의 제 2 커버 절연층(31)과 마찬가지이고, 즉, 커버 절연층(6)의 재료, 탄성률, 열팽창계수 및 두께(T3)와 마찬가지이다.
또한, 제 3 실시형태의 등가 탄성률(D)은 제 1 실시형태의 등가 탄성률(D)과 마찬가지이며, 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다. 바람직하게는, 10㎬ 이상이며, 또한, 바람직하게는, 50㎬ 이하이다. 제 3 실시형태의 등가 탄성률(D)은 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)(금속 배선(9))과, 커버 절연층(6)과, 금속 쉴드층(40)과, 제 2 커버 절연층(31)이 적층되어 있는 배선 영역에서는, 하기 식으로 나타난다.
D={D1×T1＋D2×T2＋D3×T3＋D6×T6＋D5×T5}/{T1＋T2＋T3＋T6＋T5}
D6는, 금속 쉴드층(40)의 탄성률을 나타내고, T6는, 금속 쉴드층(40)의 두께를 나타낸다.
또한, 배선 영역(16)에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율, 즉, 베이스 절연층(4), 커버 절연층(6) 및 제 2 커버 절연층(31)의 합계 두께에 대한 금속 배선(9) 및 금속 쉴드층(40)의 합계 두께의 비율(T2＋T6/(T1＋T3＋T5))은, 예를 들면, 0.05 이상, 바람직하게는, 0.10 이상, 보다 바람직하게는, 0.20 이상이며, 또한, 예를 들면, 0.90 이하, 바람직하게는, 0.70 이하이다.
금속의 총 두께(금속 배선(9) 및 금속 쉴드층(40)의 합계 두께)도, 제 1 실시형태의 총 두께와 동일하다.
제 3 실시형태의 실장 기판(1)은, 제 1 실시형태의 실장 기판(1)을 금속 지지판(19)으로 지지된 상태로 얻은 후에, 금속 쉴드층(40) 및 제 2 커버 절연층(31)을 이 순서로, 제 1 커버 절연층(6)의 상면에 형성하고, 이어서, 금속 지지판(19)을 제거하는 것에 의해 제조할 수 있다.
즉, 금속 지지판 준비 공정, 베이스 절연층 형성 공정, 금속 박막 형성 공정, 포토레지스트 형성 공정, 도체 패턴 형성 공정, 포토레지스트·금속 박막 제거 공정, 커버 절연층 형성 공정, 쉴드층 형성 공정, 제 2 커버 절연층 형성 공정, 및 금속 지지판 제거 공정을 실시한다.
금속 지지판 준비 공정, 베이스 절연층 형성 공정, 금속 박막 형성 공정, 포토레지스트 형성 공정, 도체 패턴 형성 공정, 및 포토레지스트·금속 박막 제거 공정은, 제 1 실시형태와 동일하다(도 3a 내지 도 3g 참조).
커버 절연층 형성 공정에서는, 도 11a에 도시되는 바와 같이, 커버 절연층(제 1 커버 절연층)(6)을, 도체 패턴(5) 및 베이스 절연층(4)의 상면에 배치한다.
이 때, 도체 패턴(5)의 그라운드 배선(15)의 상면이 노출되도록, 그라운드 개구부(44)를 갖는 커버 절연층(6)을 형성한다. 또한, 그라운드 개구부(44)가 측단면 시에 있어서, 하측을 향해 폭이 좁아지는 테이퍼 형상이 되도록, 커버 절연층(6)을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면, 베이스 절연층 형성 공정과 마찬가지로 실시한다.
쉴드층 형성 공정에서는, 도 11b에 도시되는 바와 같이, 커버 절연층(6) 상에 금속 쉴드층(40)을 형성한다.
금속 쉴드층(40)의 형성에는, 예를 들면, 전해 도금, 무전해 도금 등의 도금법, 예를 들면, 스퍼터링법, 증착법, 이온 도금법, 예를 들면, 도전 페이스트에 의한 도포법을 들 수 있다. 바람직하게는, 박막화의 관점에서, 스퍼터링, 증착법을 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 스퍼터링을 들 수 있다.
제 2 커버 절연층 형성 공정은 도 11c에 도시되는 바와 같이, 금속 쉴드층(40)의 상면에, 제 2 커버 절연층(31)을 배치한다. 구체적으로는, 베이스 절연층 형성 공정과 마찬가지로 실시한다.
이에 의해, 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)과, 커버 절연층(6)과, 금속 쉴드층(40)과, 제 2 커버 절연층(31)을 구비하는 실장 기판(1)을, 금속 지지판(19)에 지지된 상태로 얻는다.
금속 지지판 제거 공정에서는, 도 11d에 도시되는 바와 같이, 금속 지지판(19)을 제거한다. 구체적으로는, 제 1 실시형태와 동일한 방법을 들 수 있다.
이에 의해, 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)과, 커버 절연층(6)과, 금속 쉴드층(40)과, 제 2 커버 절연층(31)을 구비하는 실장 기판(1)을 얻는다.
제 3 실시형태에 대해서도 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 이룬다. 또한, 제 3 실시형태에 대해서도 제 1 실시형태와 동일한 변형예를 적용할 수 있다.
또한, 제 3 실시형태에서는, 배선 영역(16)은 커버 절연층(6)의 상측에 배치되는 금속 쉴드층(40)과, 금속 쉴드층(40)의 상측에 배치되는 제 2 커버 절연층(31)을 구비한다. 이 때문에, 외부로부터 생기는 전자파를 금속 쉴드층(40)에서 차폐할 수 있기 때문에, 촬상 장치(20)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 금속 배선(9)이 접속 배선(14) 및 그라운드 배선(15)을 구비하고, 금속 쉴드층(40)이 그라운드 배선(15)에 전기적으로 접속되어 있다.
이 때문에, 베이스 절연층(4)의 상면에, 즉, 접속 배선(14)과 동일한 상하 방향 위치에서, 그라운드 배선(15)이 배치되어 있다. 따라서, 별도로 그라운드 배선(15)을 마련하기 위한 층을 마련할 필요가 없다. 그 결과, 실장 기판(1)의 박막화를 도모할 수 있다.
또한, 금속 쉴드층(40)은 상하 방향 및 면방향으로 경사지는 경사 방향으로 연장되고, 그라운드 배선(15)과 접촉하는 경사부(43)를 구비한다. 즉, 금속 쉴드층(40)은 그 일부가 경사지도록 형성되어 있다. 이 때문에, 스퍼터링이나 증착 등에 의해 금속 쉴드층(40)을 형성할 수 있다. 즉, 금속 쉴드층(40)을 스퍼터링막 등으로 할 수 있다. 따라서, 실장 기판(1)의 박막화를 도모할 수 있다. 또한, 금속 쉴드층(40)의 접촉부(41)에 있어서, 경사부(43) 대신에, 상하 방향을 따르는 수직부로 할 수도 있다. 그러나, 이 수직부를 구비하는 형태에서는, 스퍼터링이나 증착 등의 성막법에 따라서는, 균일한 금속 쉴드층(40)(수직부)을 형성하지 못하고, 스퍼터링막 등에 의한 박막화를 도모하는 것이 곤란해질 우려가 생긴다.
<제 4 실시형태>
도 12를 참조하여, 실장 기판의 제 4 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 제 4 실시형태의 실장 기판(1)에 있어서, 상기한 도 2, 도 9, 도 11 등에 도시되는 제 1 내지 제 3 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에서는, 실장 기판(1)은 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5), 커버 절연층(6), 제 2 도체 패턴(30) 및 제 2 커버 절연층(31)만을 구비하지만, 제 4 실시형태는, 도 12에 도시되는 바와 같이, 제 3 도체 패턴(70) 및 제 3 커버 절연층(71)을 더 구비한다.
즉, 제 4 실시형태는, 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(제 1 도체 패턴)(5)과, 커버 절연층(제 1 커버 절연층)(6)과, 제 2 도체 패턴(30)과, 제 2 커버 절연층(31)과, 제 3 도체 패턴(70)과, 제 3 커버 절연층(71)을 구비한다. 바람직하게는, 제 4 실시형태는 베이스 절연층(4), 도체 패턴(5), 커버 절연층(6), 제 2 도체 패턴(30), 제 2 커버 절연층(31), 제 3 도체 패턴(70) 및 제 3 커버 절연층(71)만으로 이루어진다.
제 3 도체 패턴(70)은 제 2 커버 절연층(31)의 상면과 접촉하도록, 제 2 커버 절연층(31)의 상측에 마련되어 있다. 제 3 도체 패턴(70)은 복수의 제 3 촬상 소자 접속 단자(도시되지 않음), 복수의 제 3 외부 부품 접속 단자(도시되지 않음), 및 복수의 제 3 금속 배선(72)을 구비한다.
복수의 제 3 촬상 소자 접속 단자는 베이스 절연층(4)에 형성된 제 3 접속 소자 접속 단자 개구부(도시되지 않음)로부터 노출되도록 형성되어 있다.
복수의 제 3 외부 부품 접속 단자는 베이스 절연층(4)에 형성된 제 3 외부 부품 접속 단자 개구부(도시되지 않음)로부터 노출되도록 형성되어 있다.
복수의 제 3 금속 배선(72)은 복수의 제 3 접속 배선(73) 및 복수의 제 3 그라운드 배선(74)을 구비한다. 복수의 제 3 접속 배선(73)은 복수의 제 3 촬상 소자 접속 단자 및 복수의 제 3 외부 부품 접속 단자에 대응하여, 이들을 접속하도록 마련되어 있다. 복수의 제 3 그라운드 배선(74)은 복수의 제 3 접속 배선(73)에 대응하도록 마련되어 있다.
제 3 도체 패턴(70)의 재료, 탄성률 및 열팽창계수는 각각, 도체 패턴(5)의 재료, 탄성률 및 열팽창계수와 동일하다.
제 3 도체 패턴(70)의 두께(T7) 및 제 3 금속 배선(72)의 폭은 각각, 도체 패턴(5)의 두께(T2) 및 금속 배선(9)의 폭과 동일하다.
제 3 커버 절연층(71)은 제 3 도체 패턴(70)을 피복하도록, 제 2 커버 절연층(31) 및 제 3 도체 패턴(70)의 상측에 마련되어 있다. 제 3 커버 절연층(71)의 외형은 베이스 절연층(4)과 동일하게 되도록 형성되어 있다.
제 3 커버 절연층(71)의 재료, 탄성률, 열팽창계수 및 두께(T8)는 각각, 커버 절연층(6)의 재료, 탄성률, 열팽창계수 및 두께(T3)와 동일하다.
또한, 실장 기판(1)을 두께 방향으로 투영했을 때에, 금속 배선(9), 제 2 금속 배선(32) 및 제 3 금속 배선(72) 중 적어도 일방이 존재하는 평면에서 바라볼 때 또는 저면에서 바라볼 때의 영역을, 배선 영역(16)이라 한다(단, 두께 방향으로 투영했을 때에, 촬상 소자 접속 단자(10), 제 2 촬상 소자 접속 단자, 제 3 촬상 소자 접속 단자 등의 단자가 존재하는 단자 영역은 제외함).
또한, 제 4 실시형태의 등가 탄성률(D)은 제 1 실시형태의 등가 탄성률(D)과 마찬가지이며, 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이다. 바람직하게는, 10㎬ 이상이며, 또한, 바람직하게는, 50㎬ 이하이다. 제 4 실시형태의 등가 탄성률(D)은 베이스 절연층(4)과, 도체 패턴(5)(금속 배선(9))과, 커버 절연층(6)과, 제 2 도체 패턴(30)(제 2 금속 배선(32))과, 제 2 커버 절연층(31)과, 제 3 도체 패턴(70)(제 3 금속 배선(72))과, 제 3 커버 절연층(71)이 적층되어 있는 배선 영역(도 12의 확대도)에서는, 하기 식으로 나타난다.
D={D1×T1＋D2×T2＋D3×T3＋D4×T4＋D5×T5＋D7×T7＋D8×T8}/{T1＋T2＋T3＋T4＋T5＋T7＋T8}
D7는, 제 3 금속 배선(72)의 탄성률을 나타내고, T7는, 제 3 금속 배선(72)의 두께를 나타낸다.
D8는, 제 3 커버 절연층(71)의 탄성률을 나타내고, T8는, 제 3 커버 절연층(71)의 두께를 나타낸다.
또한, 배선 영역(16)에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율, 즉, 베이스 절연층(4), 커버 절연층(6), 제 2 커버 절연층(31) 및 제 3 커버 절연층(71)의 합계 두께에 대한 금속 배선(9), 제 2 금속 배선(32) 및 제 3 금속 배선(72)의 합계 두께의 비율(T2＋T4＋T7/(T1＋T3＋T5＋T8))은 예를 들면, 0.05 이상, 바람직하게는, 0.10 이상, 보다 바람직하게는, 0.20 이상이며, 또한, 예를 들면, 0.90 이하, 바람직하게는, 0.70 이하이다.
금속의 총 두께(금속 배선(9), 제 2 금속 배선(32) 및 제 3 금속 배선(72)의 합계 두께)도 제 1 실시형태의 총 두께와 마찬가지이다.
제 4 실시형태의 실장 기판(1)은 제 2 실시형태의 실장 기판(1)을 금속 지지판(19)에 지지된 상태로 얻은 후에, 제 3 도체 패턴(70) 및 제 3 커버 절연층(71)을 이 순서로, 제 2 커버 절연층(6)의 상면에 형성하고, 이어서, 금속 지지판(19)을 제거하는 것에 의해 제조할 수 있다.
제 4 실시형태에 대해서도 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 이룬다. 또한, 제 4 실시형태에 대해서도 제 1 실시형태와 동일한 변형예를 적용할 수 있다. 또한, 제 4 실시형태에 대해서, 제 3 도체 패턴(70) 대신에, 제 3 실시형태의 금속 쉴드층(40)을 구비할 수도 있다.
도 12에 도시되는 실시형태에서는, 7층의 전체(베이스 절연층(4), 금속 배선(9), 커버 절연층(6), 제 2 금속 배선(32), 제 2 커버 절연층(31), 제 3 금속 배선(72), 제 3 커버 절연층(71))가 상하 방향으로 중복하도록 배치되는 배선 영역이 존재하여 있지만, 예를 들면, 도시되지 않지만, 상기 배선 영역이 존재하지 않아도 좋다. 구체적으로는, 금속 배선(9)과 제 2 금속 배선(32)과 제 3 금속 배선(72)이 동일 영역에서 상하 방향으로 중복하지 않고, 이러한 배선(9, 32, 72) 중 2개의 배선이 중복한다. 이 경우, 등가 탄성률(D), 금속의 합계 두께의 비율 등은 배선 영역에 있어서, 중복하여 있는 층만의 탄성률 및 두께를 이용하여 계산한다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내고, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 어떠한 실시예 및 비교예에 한정되지 않는다. 이하의 기재에 있어서 이용되는 배합 비율(함유 비율), 물성 값, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기의 「발명을 실시하기 위한 형태」에 있어서 기재되어 있는, 그들에 대응하는 배합 비율(함유 비율), 물성 값, 파라미터 등 해당 기재의 상한값(「이하」, 「미만」으로서 정의되어 있는 수치) 또는 하한값(「이상」, 「초과」로서 정의되어 있는 수치)으로 대체할 수 있다.
(시뮬레이션에 의한 실시예)
실시예 1
베이스 절연층으로서의 8㎜×8㎜×두께 10㎛의 폴리이미드층과, 그 전면(全面)에 배치되는 도체 패턴으로서의 두께 8㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 커버 절연층으로서의 두께 5㎛의 폴리이미드층을 순서대로 구비하는 실장 기판을 상정하였다. 또한, 폴리이미드의 탄성률은 6.3㎬, 선 열팽창계수는 17ppm/K로 하였다. 구리의 탄성률은 123㎬, 선 열팽창계수는, 17ppm/K로 하였다.
실시예 2 내지 6
각 층(베이스 절연층, 도체 패턴, 커버 절연층)의 두께를, 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실장 기판을 상정하였다.
실시예 7
베이스 절연층으로서의 8㎜×8㎜×두께 3㎛의 폴리이미드층과, 그 전면에 배치되는 제 1 도체 패턴으로서의 두께 3㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 1 커버 절연층으로서의 두께 5㎛의 폴리이미드층과, 그 전면에 배치되는 제 2 도체 패턴으로서의 3㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 2 커버 절연층으로서의 두께 3㎛의 폴리이미드를 구비하는 실장 기판을 상정하였다.
실시예 8
베이스 절연층으로서의 8㎜×8㎜×두께 5㎛의 폴리이미드층과, 그 전면에 배치되는 제 1 도체 패턴으로서의 두께 3㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 1 커버 절연층으로서의 두께 3㎛의 폴리이미드층과, 그 전면에 배치되는 금속 쉴드층으로서의 두께 0.1㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 2 커버 절연층으로서 두께 3㎛의 폴리이미드를 구비하는 실장 기판을 상정하였다.
실시예 9
베이스 절연층으로서의 8㎜×8㎜×두께 5㎛의 폴리이미드층과, 그 전면에 배치되는 제 1 도체 패턴으로서의 두께 3㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 1 커버 절연층으로서의 두께 3㎛의 폴리이미드층과, 그 전면에 배치되는 제 2 도체 패턴으로서의 두께 3㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 2 커버 절연층으로서 두께 3㎛의 폴리이미드와, 그 전면에 배치되는 제 3 도체 패턴으로서의 두께 3㎛의 구리층과, 그 전면에 배치되는 제 3 커버 절연층으로서의 두께 3㎛의 폴리이미드층을 구비하는 실장 기판을 상정하였다.
실시예 10
제 3 도체 패턴의 두께를 표 1과 같이 변경된 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 하여, 실장 기판을 상정하였다.
비교예 1
각 층의 두께를 표 1과 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실장 기판을 상정하였다.
비교예 2
각 층의 두께를 표 1과 같이 변경한 것 이외는 실시예 7과 마찬가지로 하여, 실장 기판을 상정하였다.
(평가)
6㎜×6㎜×두께 100㎛의 CMOS 센서(탄성률 131㎬, 선 열팽창계수 2.8ppm/K)를 준비하였다. 이 CMOS 센서를, 각 실시예 및 각 비교예의 실장 기판에 적층한 측정용 샘플에 대해서, 온도차 65℃의 열순환에 있어서의 휨을 계산하였다.
휨의 계산에는, 문헌 「S. Timoshenko, “Analysis of Bi-Metal Thermostats”J optical soc., p233 내지 255, 1925」에 나타난 휨(W)의 계산식을 사용하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112019102107533-pct00001
표 1의 결과에서, 등가 탄성률이 5㎬ 이상, 55㎬ 이하인 경우는, 실장 기판의 휨이 작은 것을 알 수 있다. 따라서, 배선 영역의 등가 탄성률이 5㎬ 이상, 55㎬ 이하이면, 그 배선 영역의 휨이 저감할 수 있기 때문에, 실장 기판 전체의 휨을 저감할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 발명은 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공하였지만, 이는 단순한 예시일 뿐이고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 해당 기술분야의 당업자에 의해서 명백한 본 발명의 변형예는 후기 청구범위에 포함된다.
본 발명의 촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체는 각종의 공업 제품에 적용할 수 있고, 예를 들면, 카메라 모듈 등의 촬상 장치에 바람직하게 이용된다.
1 : 실장 기판 4 : 베이스 절연층
5 : 도체 패턴 6 : 커버 절연층
9 : 금속 배선 14 : 접속 배선
15 : 그라운드 배선 16 : 배선 영역
19 : 금속 지지판 21 : 촬상 소자
31 : 제 2 커버 절연층 40 : 금속 쉴드층
43 : 경사부 50 : 실장 기판 집합체
60 : 점착제층 61 : 지지체

Claims (14)

  1. 촬상 소자를 실장하기 위한 촬상 소자 실장 기판에 있어서,
    제 1 절연층과,
    제 1 절연층의 두께 방향 일방측에 배치되는 금속 배선과,
    상기 금속 배선의 두께 방향 일방측에 배치되는 제 2 절연층
    을 구비하는 배선 영역을 갖고,
    상기 배선 영역의 등가 탄성률이 5㎬ 이상, 55㎬ 이하인 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배선 영역의 등가 탄성률이 10㎬ 이상인 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 금속 배선의 두께가 1㎛ 이상, 8㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 촬상 소자 실장 기판의 총 두께가 40㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배선 영역은,
    상기 제 2 절연층의 두께 방향 일방측에 배치되는 금속 쉴드층과,
    상기 금속 쉴드층의 두께 방향 일방측에 배치되는 제 3 절연층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 촬상 소자 실장 기판은 단자 및 상기 금속 배선을 갖는 도체 패턴을 구비하고,
    상기 금속 배선은 그라운드 배선을 구비하고,
    상기 금속 쉴드층이 상기 그라운드 배선에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속 쉴드층이 두께 방향에 대해서 경사지는 경사 방향으로 연장되고, 상기 그라운드 배선과 접촉하는 경사부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배선 영역에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율이 0.10 이상, 0.70 이하인 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배선 영역에 있어서, 절연층의 합계 두께에 대한 금속의 합계 두께의 비율이 0.20 이상, 0.70 이하인 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    지지체 및 점착제층을 더 구비하는
    촬상 소자 실장 기판.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 촬상 소자 실장 기판을 복수 구비하는 것을 특징으로 하는
    실장 기판 집합체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    롤 형상으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는
    실장 기판 집합체.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 촬상 소자 실장 기판의 제조 방법에 있어서,
    금속 지지판을 준비하는 공정,
    상기 금속 지지판의 두께 방향 일방측에, 제 1 절연층을 형성하는 공정,
    상기 제 1 절연층의 두께 방향 일방측에, 금속 배선을 형성하는 공정,
    상기 금속 배선의 두께 방향 일방측에, 제 2 절연층을 형성하는 공정, 및
    상기 금속 지지판을 제거하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 절연층을 형성하는 공정 후, 상기 금속 지지판을 제거하는 공정 전에,
    상기 제 2 절연층의 두께 방향 일방측에, 금속 쉴드층을 형성하는 공정, 및
    상기 금속 쉴드층의 두께 방향 일방측에, 제 3 절연층을 형성하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    촬상 소자 실장 기판의 제조 방법.
KR1020197029442A 2017-04-10 2018-04-04 촬상 소자 실장 기판, 그 제조 방법 및 실장 기판 집합체 KR102515701B1 (ko)

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