WO2015163095A1 - 電子素子実装用基板および電子装置 - Google Patents

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WO2015163095A1
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wiring board
electronic element
metal plate
wiring
bonding material
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PCT/JP2015/059954
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English (en)
French (fr)
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山田　浩
拓治 岡村
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device mounting on which an electronic component, for example, an image pickup device such as a CCD (Charge-Coupled Device) type or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type, or a light-emitting device such as an LED (Light Emitting Diode) is mounted
  • an image pickup device such as a CCD (Charge-Coupled Device) type or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type
  • a light-emitting device such as an LED (Light Emitting Diode) is mounted
  • the present invention relates to a circuit board and an electronic device.
  • an electronic apparatus in which an electronic element is mounted on an electronic element mounting board is known.
  • an electronic element mounting substrate used in such an electronic device there is one having a metal plate and a frame-like wiring substrate provided on the upper surface of the metal plate.
  • An electronic device includes an electronic element mounted on an electronic element mounting substrate, and a lid or the like provided on the upper surface of the electronic element mounting substrate.
  • an electronic element is mounted in a recess formed on the upper surface of the metal plate and the inner surface of the wiring board, and an external circuit or the like is electrically connected to an external circuit connection electrode provided on the surface of the upper surface of the wiring board.
  • the metal plate has a larger thermal expansion coefficient than the wiring board. Therefore, when an electronic element is mounted on the upper surface of the metal plate of the above-described electronic element mounting substrate, thermal stress is generated between the wiring board and the metal plate due to heat generated during operation of the electronic element. The thermal stress is concentrated on the bonding material that bonds the wiring board and the metal plate, and there is a possibility that the bonding material may crack or peel off. In particular, due to the recent demand for miniaturization, the bonding area between the wiring board and the metal plate has become smaller, and there has been concern about the peeling of the bonding material provided between the wiring board and the metal plate.
  • An object of the present invention is to provide an electronic element mounting board capable of suppressing the occurrence of cracks or peeling in a bonding material provided between a metal plate and a wiring board, and an electronic device using the electronic element mounting board. To provide an apparatus.
  • An electronic element mounting board is provided so as to overlap a frame-shaped first wiring board having an inner portion as a first through hole, and a lower surface of the first wiring board.
  • a flat or frame-like second wiring board electrically connected to one wiring board and the second wiring board so as to overlap the lower surface of the second wiring board so as to sandwich the second wiring board.
  • a plate-shaped metal plate provided in the first wiring board, or the frame of the first wiring board and the second wiring board is an electronic element mounting space,
  • the two-wiring board has a smaller elastic modulus than the first wiring board and the metal plate.
  • An electronic device includes the above-described electronic element mounting substrate and an electronic element mounted in the electronic element mounting space.
  • the second wiring board is sandwiched between the first wiring board and the metal plate, and the second wiring board includes the first wiring board and the first wiring board.
  • Elastic modulus is smaller than metal plate. Therefore, the thermal stress resulting from the difference in thermal expansion coefficient between the first wiring board and the metal plate, which occurs when the first wiring board and the metal plate are bonded only by the bonding material, has a relatively low elastic modulus. 2 Absorbed by deformation of the wiring board. Therefore, the thermal stress is easily suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of peeling or cracking of the bonding material provided between the first wiring board and the metal plate.
  • the electronic device includes the above-described electronic element mounting substrate, it is possible to prevent the first wiring substrate and the metal plate from peeling off.
  • (A) is a top view which shows the external appearance of the electronic element mounting board
  • (b) is a longitudinal cross-sectional view corresponding to the AA line of (a). is there.
  • (A) is a top view which shows the external appearance of the electronic device mounting board
  • (b) is a longitudinal cross-sectional view corresponding to the AA line of (a). is there.
  • (A) is a top view which shows the external appearance of the electronic device mounting board
  • (b) is a longitudinal cross-sectional view corresponding to the AA line of (a).
  • (A) is a top view which shows the external appearance of the electronic element mounting board
  • (b) is a longitudinal cross-sectional view corresponding to the AA line of (a). is there.
  • (A) is a top view which shows the external appearance of the electronic element mounting board
  • (b) is a longitudinal cross-sectional view corresponding to the AA line of (a). is there.
  • (A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the board
  • (b) is the electronic element which concerns on the other aspect of the 6th Embodiment of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the board
  • (A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the board
  • (b) is the electronic element which concerns on the other aspect of the 7th Embodiment of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the board
  • (A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the board
  • an electronic device a configuration in which an electronic element is mounted on an electronic element mounting board is referred to as an electronic device.
  • the electronic element mounting substrate and the electronic device may be either upward or downward, but for convenience, the orthogonal coordinate system xyz is defined and the upper side or The word on the bottom side shall be used.
  • the electronic device 21 and the electronic element mounting substrate 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the electronic device 21 in this embodiment includes an electronic element mounting substrate 1 and an electronic element 10.
  • the electronic element mounting substrate 1 is provided so as to overlap the frame-shaped first wiring substrate 2 and the lower surface of the first wiring substrate 2, and is electrically connected to the first wiring substrate 2.
  • the plate is provided so as to overlap the lower surface of the second wiring board 2 so as to sandwich the second wiring board 6 between the flat second wiring board 6 and the first wiring board 2.
  • the inside of the frame of the first wiring board 2 is an electronic element mounting space 11, and the second wiring board 6 has an elastic modulus higher than that of the first wiring board 2 and the metal plate 4. small.
  • the frame-shaped first wiring board 2 has an inner portion as a first through hole 2a.
  • An electronic element mounting space 11 is provided in the frame of the first wiring board 2.
  • an electronic element connection pad 3 is provided on the upper surface of the first wiring board 2.
  • An external circuit connection electrode (not shown) may be provided on the lower surface of the first wiring board 2.
  • the first wiring board 2 is formed by forming a wiring conductor described later on an insulating board.
  • an electrically insulating ceramic or resin is used as the material of the insulating substrate.
  • the first wiring board 2 is formed by laminating a plurality of insulating layers made of the materials described above.
  • the first wiring board 2 may be formed of two insulating layers as shown in FIG. 1, or may be formed of a single layer or three or more insulating layers.
  • the first wiring board 2 may be provided with a wiring conductor composed of a through conductor penetrating the insulating layer and an internal wiring disposed between the insulating layers. You may have the wiring conductor exposed to. Further, the external circuit connection electrode and the electronic element connection pad 3 may be electrically connected by the wiring conductor.
  • the first wiring board 2 may also be provided with an external circuit connection electrode on the upper surface or side surface.
  • the external circuit connection electrode is provided, for example, to electrically connect the first wiring board 2 to a second wiring board 6 described later or an external device.
  • the electronic element 10 is accommodated in the electronic element mounting space 11. Specifically, the electronic element 10 is housed in a recess formed by the inner surface of the first wiring board 2 and the upper surface of the second wiring board 6.
  • the second wiring board 6 is provided so as to overlap the lower surface of the first wiring board 2 and is electrically connected to the first wiring board 2.
  • the second wiring substrate 6 is formed by forming a wiring conductor described later on an insulating substrate.
  • an electrically insulating ceramic or resin is used as the material of the insulating substrate.
  • the second wiring board 6 is made of one insulating layer made of the above-described material.
  • the second wiring board 6 may be formed by overlapping two or more insulating layers on top and bottom.
  • the second wiring board 6 may be formed of a single insulating layer as shown in FIG. 1 or may be formed of two or more insulating layers.
  • the second wiring board 6 When the second wiring board 6 is composed of two or more insulating layers, the second wiring board 6 may be provided with a wiring conductor composed of a through conductor and an internal wiring for conducting each insulating layer. The second wiring board 6 may have a wiring conductor exposed on the surface. Further, the first wiring board 2 and the second wiring board 6 may be electrically connected by the wiring conductor.
  • the first wiring board 2 and the second wiring board 6 are electrically bonded by a conductive first bonding material 15a.
  • a conductive first bonding material 15a For example, an external circuit connection electrode (not shown) provided on the lower surface of the first wiring board 2 is connected to an external circuit connection electrode (not shown) provided on the upper surface of the second wiring board 6.
  • 15a is connected.
  • the material of the conductive first bonding material 15a include a metal material such as solder or a resin material such as an anisotropic conductive film (ACF).
  • ACF anisotropic conductive film
  • the first bonding material 15a has a color that does not easily transmit light, so that light is emitted from a gap between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 or the like. Can be reduced.
  • an insulating adhesive member is provided in a region where the first bonding material 15a is not provided.
  • the bonding strength between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be improved.
  • it can prevent that dust penetrate
  • thermosetting resins such as bisphenol A type liquid epoxy resin.
  • the electronic device connection pads 3, the external circuit connection electrodes and the wiring conductors provided on the first wiring substrate 2 and the second wiring substrate 6 are the first wiring substrate 2 and the second wiring substrate 6 made of electrically insulating ceramics. In some cases, it is made of tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), copper (Cu), or an alloy containing at least one metal material selected from these.
  • the electronic element connection pads 3, the external circuit connection electrodes and the wiring conductors provided on the first wiring board 2 and the second wiring board 6 are used when the first wiring board 2 and the second wiring board 6 are made of resin.
  • a plating layer is provided on the exposed surfaces of the electronic element connection pads 3, the external circuit connection electrodes, and the wiring conductors provided on the first wiring board 2 and the second wiring board 6.
  • the exposed surfaces of the electronic element connection pad 3, the external circuit connection electrode, and the wiring conductor can be protected to prevent oxidation.
  • the electrical connection between the electronic element connection pad 3 and the electronic element 10 through wire bonding or the like, or the external circuit connection electrode of the first wiring board 2 and the outside of the first wiring board 2 The electrical connection with the circuit connection electrode can be improved.
  • the plating layer for example, a Ni plating layer having a thickness of 0.5 to 10 ⁇ m may be deposited. Further, a gold (Au) plating layer having a thickness of 0.5 to 3 ⁇ m may be further deposited on the Ni plating layer.
  • the metal plate 4 is provided on the lower surface of the second wiring board 2 so as to sandwich the second wiring board 6 with the first wiring board 2.
  • the outer edge of the metal plate 4 may be located at a position overlapping the outer edge of the first wiring board 2 in plan view. Further, as will be described later, the outer edge of the metal plate 4 may be located inside the outer edge of the second wiring board 6 or outside the outer edge of the second wiring board 6 in plan view.
  • the outer edge of the metal plate 4 may be located outside the outer edge of the first wiring board 2.
  • the metal plate 4 has a through hole or a notch in an outer region located outside the first wiring board 2. May be.
  • the through hole or notch is used as a hole for fixing the electronic device 21 and the external device, for example.
  • the metal plate 4 is made of, for example, stainless steel (SUS), Fe—Ni—Co alloy, 42 alloy, copper (Cu), or copper alloy.
  • the metal plate 4 is Stainless steel (SUS410) having a thermal expansion coefficient of about 10 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. is preferable.
  • SUS410 Stainless steel
  • the metal plate 4 may be formed with a plating or the like that easily absorbs light such as black Ni on the surface.
  • black Ni on the metal plate 4
  • unnecessary reflection of light on the metal plate 4 can be suppressed, and generation of noise or the like in the image can be reduced.
  • plating or the like that easily reflects light such as silver may be formed on the surface of the metal plate 4. By forming silver or the like on the metal plate 4, light can be reflected well and the luminance of the electronic device can be improved.
  • the metal plate 4 is bonded to the second wiring board 6 by a second bonding material 15c made of a brazing material, a thermosetting resin, low-melting glass or the like.
  • the second bonding material 15c may be a conductive material such as an anisotropic conductive film (ACF).
  • ACF anisotropic conductive film
  • the thermosetting resin for example, bisphenol A type liquid epoxy resin or the like is used.
  • the first wiring board 2 and the metal plate 4 have different coefficients of thermal expansion.
  • the thermal expansion coefficient of the first wiring board 2 is 7.1 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the metal plate 4 is made of SUS304.
  • the thermal expansion coefficient of the metal plate 4 is 17.3 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the first wiring board 2 and the metal plate 4 are heated during the mounting process of the electronic element 10, the operation of the electronic element 10, or the process of manufacturing the electronic element mounting substrate 1. At that time, due to the difference in thermal expansion coefficient between the first wiring board 2 and the metal plate 4, a difference in thermal expansion and thermal contraction occurs between both members.
  • the first wiring board 2 and the metal plate 4 are bonded with the bonding material.
  • the bonding material is thin, the stress cannot be sufficiently relaxed, and the bonding material is cracked or peeled off. It was easy. Further, when the thickness of the bonding material is increased for the effect of stress relaxation, the bonding function is lowered and it is difficult to realize the thinning.
  • the second wiring board 6 having a relatively low elastic modulus is sandwiched between the first wiring board 2 and the metal plate 4, the difference in thermal expansion coefficient between the first wiring board 2 and the metal plate 4.
  • the thermal stress resulting from the above can be relieved by the deformation of the second wiring board 6, and the thermal stress can be reduced. Therefore, the occurrence of peeling and cracks in the first bonding material 15a and the second bonding material 15c can be suppressed.
  • the second wiring board 6 since the second wiring board 6 has the wiring conductor, it serves not only as a stress relaxation function but also as a wiring board. Therefore, it is not necessary to provide a wiring board separately from the stress relaxation layer, and the entire thickness of the electronic element mounting board 1 can be reduced.
  • the second wiring board 6 has a sufficient stress relaxation function, and the thickness of the bonding material (the first bonding material 15a and the second bonding material 15c) on both main surfaces of the second wiring board 6 is reduced. Therefore, since it is not necessary to enlarge it, as mentioned above, it can also suppress that the adhesive function of a joining material falls.
  • a bonding material that directly joins the first wiring board 2 and the metal plate 4 in the prior art can be divided into two parts, a first bonding material 15a and a second bonding material 15c. Therefore, it is possible to disperse the thermal stress generated in the first wiring board 2 and the metal plate 4.
  • the elastic modulus may be interpreted as a physical property value of a main material constituting the member.
  • the elastic modulus of the first wiring board 2 and the second wiring board 6 may be interpreted as a physical property value of the insulating substrate constituting them.
  • the elastic modulus of the metal plate 4 may be interpreted as a physical property value of the metal material constituting the metal plate 4.
  • the elastic modulus of the first wiring board 2 can be interpreted as an elastic modulus as a physical property value of aluminum oxide.
  • the material of each member may be selected according to the above-described interpretation and satisfying the relationship that “the second wiring board has a smaller elastic modulus than the first wiring board and the metal plate”.
  • Examples of the electrically insulating ceramic used as the material of the insulating substrate of the first wiring board 2 include an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, and a nitrided body. Examples thereof include a silicon sintered body and a glass ceramic sintered body.
  • Examples of the resin used as the material of the insulating substrate of the first wiring board 2 include epoxy resin, polyimide resin, acrylic resin, phenol resin, or fluorine resin.
  • Examples of the fluorine-based resin include a tetrafluoroethylene resin.
  • Examples of the electrically insulating ceramic used as the material of the insulating substrate of the second wiring board 6 include an aluminum oxide sintered body and a glass ceramic sintered body.
  • Examples of the resin used as the material for the insulating substrate of the second wiring board 6 include epoxy resin, polyimide resin, acrylic resin, phenol resin, and fluorine resin.
  • Examples of the fluorine-based resin include a tetrafluoroethylene resin.
  • the second wiring board 6 When a resin material is used as the second wiring board 6, the second wiring board 6 may be a so-called flexible wiring board.
  • the metal plate 4 is made of, for example, stainless steel (SUS), Fe—Ni—Co alloy, 42 alloy, copper (Cu), or copper alloy.
  • the first wiring board is made of an aluminum oxide sintered body (elastic modulus: about 200 to 370 GPa) and the metal plate 4 is made of SUS304 (elastic modulus: about 190 to 210 GPa), the second wiring board 6 is made of polyimide resin. (Elastic modulus: about 3 to 7 GPa).
  • the outer edge of the metal plate 4 is located at a position overlapping the outer edge of the second wiring board 6 in plan view.
  • the bonding area between the metal plate 4 and the second wiring board 6 can be increased as compared with the case where the outer edge of the metal plate 4 is located inside the outer edge of the second wiring board 6. . Therefore, when the electronic element 10 generates heat and thermal stress due to thermal contraction occurs in the metal plate 4 and the first wiring substrate 2, the second bonding material 15 c between the second wiring substrate 6 and the metal plate 4 Such stress can be reduced. Therefore, peeling between the second wiring board 6 and the metal plate 4 can be reduced.
  • the outer edge of the second wiring board 6 is located at a position overlapping the outer edge of the first wiring board 2 in plan view. Accordingly, for example, the bonding area between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 is increased as compared with the case where the outer edge of the second wiring board 6 is positioned inside the outer edge of the first wiring board 2. be able to. Therefore, when the electronic element 10 generates heat and a thermal stress due to thermal contraction occurs in the first wiring board 2 and the second wiring board 6, the first wiring between the first wiring board 2 and the second wiring board 6. The stress applied to the bonding material 15a can be reduced. Therefore, peeling between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be reduced.
  • first wiring board 2 and the second wiring board 6 are bonded by a first bonding material 15a made of a conductive resin.
  • first bonding material 15a made of a conductive resin.
  • the elastic modulus of the conductive resin is relatively small as compared with the case where the first bonding material 15a is a brazing material or the like, the first bonding material 15a itself is easily deformed. Therefore, similarly to the second wiring board 6, it becomes easy to follow the thermal expansion of the first wiring board 2, and the thermal stress can be relaxed. Therefore, peeling between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be reduced.
  • the first bonding material 15a is preferably an anisotropic conductive resin. In this case, by providing the first bonding material 15a around the entire circumference of the electronic element mounting space 11, while preventing external circuit connection electrodes on the lower surface of the first wiring board 2 from being short-circuited, The airtightness of the space 11 can be maintained.
  • the electronic device 21 includes an electronic element mounting substrate 1 and an electronic element 10 mounted in the electronic element mounting space 11.
  • the electronic device 21 has a lid 12 joined to the upper surface of the electronic element mounting substrate 1.
  • the electronic element 10 is, for example, an imaging element such as a CCD type or a CMOS type, a light emitting element such as an LED, or an arithmetic element such as a memory or an ASIC.
  • each electrode of the electronic element 10 is electrically connected to the electronic element connection pad 3 by a connection member 13 (bonding wire).
  • the connecting member 13 is made of gold bumps, solder, or the like other than the bonding wires.
  • the electronic element 10 is disposed on the upper surface of the second wiring substrate 6 with an adhesive 19 interposed therebetween.
  • an adhesive 19 for example, silver epoxy or thermosetting resin is used as the adhesive 19.
  • the lid 12 is, for example, a flat optical filter.
  • the lid 12 is made of a highly transparent member such as a glass material or an optical filter.
  • the lid 12 may be a flat plate made of a metal material when the electronic element 10 is an arithmetic element such as a memory or an ASIC, for example.
  • the lid 12 is bonded to the upper surface of the first wiring board 2 by a bonding member 14 such as a thermosetting resin or low-melting glass.
  • the electronic device 21 of the present invention is bonded to the upper surface of the electronic element mounting substrate 1 having the above configuration, the electronic element 10 mounted in the electronic element mounting space 11, and the first wiring substrate 2 of the electronic element mounting substrate 1.
  • the cover 12 is provided to reduce the occurrence of peeling or cracking of the first bonding material 15a and the second bonding material 15c provided between the first wiring board 2 and the metal plate 4. It is possible to provide the electronic device 21 that can be sealed well.
  • an example of the manufacturing method shown below is a manufacturing method using a multi-piece wiring board.
  • a ceramic green sheet constituting the first wiring board 2 is formed.
  • a powder such as (CaO) is added, and an appropriate binder, solvent and plasticizer are added, and then the mixture is kneaded to form a slurry.
  • a ceramic green sheet for multi-piece production is obtained by a conventionally known forming method such as a doctor blade method or a calender roll method.
  • the 1st wiring board 2 consists of resin
  • the 1st wiring board 2 is formed by shape
  • the first wiring board 2 may be obtained by impregnating a base material made of glass fiber with a resin such as glass epoxy resin.
  • the first wiring substrate 2 can be formed by impregnating a base material made of glass fiber with an epoxy resin precursor and thermally curing the epoxy resin precursor at a predetermined temperature.
  • This metal paste is prepared by adjusting an appropriate viscosity by adding an appropriate solvent and binder to the metal powder made of the above-described metal material and kneading.
  • the metal paste may contain glass or ceramics in order to increase the bonding strength with the first wiring board 2.
  • a first through hole 2a which is a frame-shaped inner portion, is formed in the center of the green sheet that will be the first wiring board 2.
  • ceramic green sheets to be the first wiring board 2 are manufactured by laminating and pressing the ceramic green sheets to be the insulating layers. Further, in this step, for example, after the green sheet laminates to be the respective layers of the first wiring board 2 are separately manufactured, the green sheet lamination to be the first wiring board 2 is laminated and pressed. You may make a body.
  • this ceramic green sheet laminate is fired at a temperature of about 1500 to 1800 ° C. to obtain a multi-piece wiring board in which a plurality of first wiring boards 2 are arranged.
  • the above-described metal paste is fired simultaneously with the ceramic green sheet to be the first wiring board 2, and becomes the electronic element connection pad 3, the external circuit connection electrode, or the wiring conductor.
  • the multi-piece wiring board obtained by baking is divided into a plurality of first wiring boards 2.
  • a dividing groove is formed in a multi-piece wiring board along a portion serving as the outer edge of the first wiring board 2, and a method of breaking and dividing along the dividing groove, or a slicing method is used.
  • disconnect along the location used as the outer edge of the 1st wiring board 2 can be used.
  • the dividing grooves can be formed by cutting with a slicing device smaller than the thickness of the multi-cavity wiring board after firing, but the cutter blade can be pressed against the ceramic green sheet laminate for the multi-cavity wiring board. Alternatively, it may be formed by cutting the ceramic green sheet laminate smaller than the thickness of the ceramic green sheet laminate with a slicing device.
  • a second wiring board 6 to be bonded to the lower surface of the first wiring board 2 is prepared.
  • the second wiring board 6 is made of, for example, electrically insulating ceramics or resin.
  • the manufacturing method can be manufactured by a method similar to that of the first wiring board 2 described in (1) to (6), for example. If the second wiring board 6 is a flexible wiring board, for example, a circuit pattern formed on the substrate by a process of forming a photoresist layer on a substrate made of polyimide, a DES (Development Etching Stripping) process, or the like. It can produce by passing through the process of adhere
  • a metal plate 4 to be bonded to the lower surface of the second wiring board 6 is prepared.
  • the metal plate 4 is produced by punching or etching using a conventionally known stamping mold on a metal plate. Thereafter, when the metal plate 4 is made of a metal such as Fe—Ni—Co alloy, 42 alloy, Cu, or copper alloy, a nickel plating layer and a gold plating layer may be deposited on the surface thereof. Thereby, the oxidative corrosion of the surface of the metal plate 4 can be effectively prevented.
  • the plating layer to be deposited at this time can be appropriately selected depending on the type of the electronic element 10 to be mounted. For example, when the electronic element 10 is an imaging element, a film that easily absorbs light such as black Ni plating may be applied. For example, when the electronic element 10 is a light emitting element, silver plating or the like may be applied. A film that easily reflects light may be adhered.
  • thermosetting resin adheresive member
  • a paste-like thermosetting resin is applied to one of the joint surfaces of the second wiring board 6 or the metal plate 4 by a screen printing method or a dispensing method, and a tunnel-type atmosphere furnace or After drying in an oven or the like, the second wiring board 6 and the metal plate 4 are stacked and passed through a tunnel-type atmosphere furnace or oven, and heated at about 150 ° C. for about 90 minutes for second bonding.
  • the material 15c is completely thermoset, and the second wiring board 6 and the metal plate 4 are firmly bonded.
  • the second bonding material 15c is made of, for example, a main agent made of bisphenol A type liquid epoxy resin, bisphenol F type liquid epoxy resin, phenol novolac type liquid resin, etc., a filler made of spherical silicon oxide, tetrahydromethyl phthalic anhydride, etc. It is obtained by adding a carbon powder or the like as a curing agent mainly composed of an acid anhydride or the like and a colorant, and mixing and kneading them using a centrifugal stirrer or the like to obtain a paste.
  • the second bonding material 15c examples include bisphenol A type epoxy resin or bisphenol A modified epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, and special novolac type epoxy resin.
  • Curing agents such as imidazole, amine, phosphorus, hydrazine, imidazole adduct, amine adduct, cationic polymerization, and dicyandiamide are added to epoxy resins such as phenol derivative epoxy resin and bisphenol skeleton epoxy resin. Things can be used.
  • an external circuit connection electrode provided on the lower surface of the first wiring board 2 and an external circuit connection electrode provided on the upper surface of the second wiring board 6 via the first bonding material 15a Join.
  • a material of the first bonding material 15a for example, a metal material such as solder or a resin such as an anisotropic conductive film is used.
  • the first bonding material 15a is made of solder, for example, cream solder is applied to the second wiring board 6, the first wiring board 2 is fixed at a predetermined position, and reflowing is performed while applying pressure. Can be conducted electrically.
  • the first bonding material 15 a is made of an anisotropic conductive resin or the like
  • the first bonding material 15 a made of an anisotropic conductive resin at a predetermined position of the first wiring board 2 or the second wiring board 6.
  • the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be joined and electrically connected.
  • an adhesive member made of an insulating resin or the like may be further disposed between the adjacent first bonding materials 15a. In this case, the gap leading to the space between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be filled.
  • the electronic device mounting substrate 1 can be manufactured by bonding the first wiring substrate 2 and the second wiring substrate 6 as described above.
  • the electronic element mounting substrate 1 is obtained by the steps (1) to (10). Note that the order of steps (1) to (10) is not necessarily specified in this way.
  • the metal plate 4 may be joined after joining the first wiring board 2 and the second wiring board 6.
  • the electronic device 10 can be mounted by mounting the electronic device 10 in the electronic device real space 11 of the electronic device mounting substrate 1 formed in this way.
  • the electronic device 21 in the present embodiment is different from the electronic device 21 in the first embodiment in that the second wiring board 6 has a frame shape having a second through hole 6a that overlaps the first through hole 2a with an inner portion. Is a point.
  • the second wiring substrate 6 has a frame shape in which the inner part is a second through hole 6 a that overlaps the first through hole 2 a, and the metal plate 4 is in the electronic element mounting space 11. It is preferable to have the electronic element mounting part 11a on the upper surface exposed from the second through hole 6a. According to this configuration, since the electronic element 10 is mounted on the upper surface of the metal plate 4 without the second wiring substrate 6, the heat dissipation of the heat generated during the operation of the electronic element 10 can be enhanced. Therefore, the temperature of the electronic element mounting board 1 as a whole is unlikely to be high, and deformation due to the difference in thermal expansion between the first wiring board 2 and the metal plate 4 is reduced.
  • the electronic element 10 is mounted on the upper surface of the metal plate 4 without the second wiring substrate 6 interposed therebetween. Therefore, when the electronic element 10 is an image sensor, the back surface (lower surface) of the electronic element mounting substrate 1 from the lens by the thickness of the second wiring substrate 6 without changing the focal distance from the lens to the light receiving surface of the image sensor. ) (The height of the camera module) can be reduced.
  • the inner surface of the second through hole 6a is located on the inner side of the inner surface of the first through hole 2a.
  • the inner surface of the second through-hole 6 a is located between the first wiring substrate 2 and the second wiring substrate 6 as compared with the case where the inner surface is positioned outside the inner surface of the first wiring substrate 2.
  • the bonding area can be increased.
  • the first wiring board 2 and the second wiring board 6 are configured as described above, and the outer surface of the second wiring board 6 is located outside the outer surface of the first wiring board 2. Even if a deviation occurs when bonding the two, the designed bonding area can be reliably ensured.
  • first bonding material 15a and the second bonding material 15c provided between the first wiring board 2 and the metal plate 4. Further, a fillet can be formed on the first bonding material 15a and an insulating adhesive member provided around the first bonding material 15a. As a result, the bonding strength between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be improved.
  • a method of providing the second through hole 6a in the second wiring board 6 for example, a method of punching the second through hole 6a at a predetermined position using a mold or the like, a method of forming the second through hole 6a with a laser, Alternatively, there is a method of forming the second through hole 6a by photolithography.
  • the electronic device 21 in the present embodiment is different from the electronic device 21 in the second embodiment in that the inner surface of the second through hole 6a is provided at a position where it overlaps with the inner surface of the first through hole 2a in a top view. It is a point.
  • the inner surface of the second through hole 6a is provided at a position overlapping the inner surface of the first through hole 2a in a top view.
  • the electronic element 10 can be mounted close to the inner side surface of the second through hole 6a, so that the electronic element connection pad 3 provided on the upper surface of the first wiring board 2 and the electron
  • the distance to the element 10 can be shortened, and when the connecting member 13 is made of a bonding wire or the like, the wire loop length can be shortened.
  • the resistance value of the bonding wire can be reduced, and the temperature rise can be reduced.
  • the inner side surface of the second through-hole 6a overlaps the inner side surface of the first through-hole 2a when viewed from above, the misalignment in the process of bonding the first wiring board 2 and the second wiring board 6 Can be visually confirmed, and it becomes easy to confirm the magnitude of the deviation in bonding between the external connection terminal of the first wiring board 2 and the electrode of the second wiring board. Therefore, the process can be simplified.
  • the electronic device 21 in the present embodiment is different from the electronic device 21 in the second embodiment in that the inner surface of the second through hole 6a is located outside the inner surface of the first through hole 2a.
  • the outer edge of the second wiring board 6 is located on the inner side of the outer edge of the first wiring board 2.
  • the inner side surface of the second through hole 6 a of the second wiring board 6 is located outside the inner side surface of the first wiring board 2. According to this configuration, the inner side surface of the second wiring board 6 can be sufficiently separated from the electronic element mounting portion 11a. Therefore, in the process of joining the second wiring board 6 to the metal plate 4, even if a slight deviation occurs, it is possible to ensure the electronic element mounting portion 11a with a predetermined size.
  • the outer edge of the second wiring board 6 (other than the positive direction side of x) is located inside the outer edge of the first wiring board 2.
  • the first bonding material 15 a can be formed in a fillet shape from the outer surface of the second wiring substrate 6 to the lower surface of the first wiring substrate 2. Accordingly, the bonding force between the first wiring board 2 and the second wiring board 6 can be improved.
  • the inner end portion of the second bonding material 15c is placed inside the second through hole 6a as viewed from above. It is preferable to position it inside the side surface. According to this configuration, for example, when dew condensation occurs on the upper surface of the metal plate 4 due to heat generation or cooling of the electronic element 10, it is possible to reduce moisture from entering between the second wiring board 6 and the second bonding material 15c. be able to. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of migration in the wiring conductor exposed on the lower surface of the second wiring board 6.
  • the difference from the electronic device 21 in the fourth embodiment is that the outer edge of the metal plate 4 is located on the inner side in the top view than the outer edge of the second wiring board 6, And the 1st wiring board 2 is a point which has a level
  • the outer edge of the metal plate 4 is located inside the outer edge of the second wiring board 6 (other than the positive direction side of x). According to this configuration, since the metal plate 4 does not protrude outward, it is possible to reduce the bending or deformation of the metal plate 4 in handling or the like, for example. Therefore, possibility that the 2nd wiring board 6 and the metal plate 4 will peel can be reduced. Further, since the metal plate 4 is small, deformation due to thermal expansion can be reduced, and thermal stress generated in the second bonding material 15c can be reduced. Therefore, peeling between the second wiring board 6 and the metal plate 4 can be reduced.
  • the second bonding material 15 c extends to the outer edge of the metal plate 4. This reduces the application of bending stress to the first wiring board 2 and the second wiring board 6 with the outer edge of the metal plate 4 as a fulcrum when pressure is applied from the upper surface of the first wiring board 2 in the mounting process or the like. can do.
  • the first wiring board 2 is formed by arranging a second frame 2e having a fourth through hole 2c on the upper surface of a first frame 2d having a third through hole 2b. .
  • the third through hole 2b and the fourth through hole 2c continuously form the first through hole 2a.
  • a stepped portion is formed by the inner side surface of the second frame 2e and the upper surface of the first frame 2d, and an electronic element connecting pad 3 is provided in the stepped portion.
  • a wiring conductor may be provided inside the first wiring board 2 including the first frame body 2d and the second frame body 2e. Further, the respective wiring conductors provided inside the first frame 2d and the second frame 2e forming the first wiring board 2 are exposed on the surfaces of the first frame 2d and the second frame 2e. Each of them may be electrically connected by a wiring conductor or the like.
  • the electronic device 21 in the present embodiment is different from the electronic device 21 in the first embodiment or the second embodiment in that a resin 15b is provided on the side surface of the second wiring substrate 6 or the inner side surface of the second through hole 6a. This is the point.
  • the electronic component mounting board 1 is provided with a resin 15 b on the side surface of the second wiring board 6.
  • a resin 15 b on the side surface of the second wiring board 6.
  • the resin 15b is provided so as to cover the side surface of the second wiring substrate 6 because generation of the above-described dust can be effectively suppressed.
  • the resin 15b When the resin 15b is connected to the first bonding material 15a and the second bonding material 15c or to the first wiring board 2 and the metal plate 4, the first wiring board 2 and the second wiring board 6
  • the bonding strength between the second wiring board 2 and the metal plate 4 can be improved, and the occurrence of peeling and cracking in the first bonding material 15a and the second bonding material 15c can be suppressed.
  • the electronic component mounting substrate 1 is provided with a resin 15b on the inner side surface of the second through hole 6a.
  • a resin 15b on the inner side surface of the second through hole 6a.
  • the resin 15b is provided so as to cover the inner surface of the second wiring substrate 6 because the generation of the above-described dust can be effectively suppressed.
  • thermosetting resin such as a bisphenol A liquid epoxy resin
  • the resin 15b can be provided by applying a precursor of a thermosetting resin to the side surface of the second wiring substrate 6 or the inner side surface of the second through-hole 6a and heating by reflow or the like.
  • the electronic device 21 may be provided with the resin 15b on both the side surface of the second wiring board 6 and the inner side surface of the second through hole 6a. . This is preferable because generation of dust can be reduced.
  • the electronic device 21 in this embodiment is different from the electronic device 21 in the sixth embodiment in that a resin 15b is provided on the inner surface of the second through hole 6a of the second wiring board 6, and the resin 15b is the first wiring. This is a point in contact with both the substrate 2 and the metal plate 4.
  • the electronic component mounting board 1 includes a second wiring board 6 and a metal plate 4 joined together by a second joining material 15c.
  • a resin 15b is provided over the inner side surface of the through hole 6a and the side surface of the second bonding material 15c. According to this configuration, even if there is a gap between the first bonding material 15a and the second wiring board 6 or between the second bonding material 15c and the second wiring board 6, the resin 15b causes a gap. Can be covered.
  • the resin 15b is preferably in contact with the first wiring board 2 and the metal plate 4. According to this configuration, there is a gap between the first bonding material 15 a and the first wiring board 2 or the second wiring board 6, or between the second bonding material 15 c and the second wiring board 6 or the metal plate 4. Even if it is, the gap can be covered with the resin 15b. Therefore, it can reduce that the 1st joining material 15a or the 2nd joining material 15c deteriorates, and joining capability falls.
  • the electronic element 10 is an imaging element
  • unnecessary light entering from the outside of the electronic device 21 or light reflected by the metal plate 4 can be obtained by setting the resin 15b to a color that absorbs light such as black. The incidence on the electronic element 10 can be reduced.
  • the first wiring board 2 and the second wiring board 6 are joined by the first joining material 15a made of conductive resin, and the second wiring board 6 is joined.
  • the metal plate 4 are joined by a second joining material 15c, and a resin 15b is provided from the side surface of the first joining material 15a to the inner side surface of the second through hole 6a and the side surface of the second joining material 15c.
  • the resin 15b is made of a conductive resin like the first bonding material 15a, and the first bonding material 15a and the resin 15b are continuous. Even in such a case, even if there is a gap between the first bonding material 15a and the second wiring board 6, or between the second bonding material 15c and the second wiring board 6, the resin 15b The gap can be covered.
  • examples of the conductive resin include an anisotropic conductive film (ACF) and an anisotropic conductive paste (ACP).
  • the second bonding material 15b and the second bonding material 15c are made of the same material such as a thermosetting resin, for example, and both may be connected.
  • the resin 15b as a method of providing the resin 15b as shown in FIG. 7B, for example, in the step of arranging the anisotropic conductive film, the area of the anisotropic conductive film is increased or the thickness of the anisotropic conductive film is increased.
  • the resin 15b can be provided by melting the anisotropic conductive film to form a resin film by heating the film by reflow or the like.
  • the first bonding material 15a is protruded by increasing the pressure at the time of bonding.
  • the resin 15b can be obtained by providing the inner surface of the through hole and the side surface of the second bonding material 15c.
  • the electronic device 21 in the present embodiment is different from the electronic device 21 in the seventh embodiment in that the first bonding material 15a, the resin 15b, and the second bonding material 15c are made of the same material and are connected to each other. It is.
  • the first wiring board 2 and the second wiring board 6 are joined by a first joining material 15a made of a conductive resin, and the second wiring board 6 and the metal plate 4 are also made of a conductive resin.
  • a resin 15b made of a conductive resin is also provided from the side surface of the first bonding material 15a to the inner surface of the second through hole 6a and the side surface of the second bonding material 15c. .
  • the second wiring substrate 6 and the metal plate 4 are bonded with a conductive resin or the like, so that the electrode provided on the lower surface of the second wiring substrate 6 and the metal plate 4 are connected, for example. It can be conducted at the same potential as the ground electrode. As a result, the effect of shielding the wiring provided on the second wiring board 6 can be improved, so that the electrical signal can be transmitted to the outside satisfactorily.
  • the opening of the first through hole 2a of the first wiring board 2 and the second through hole 6a of the second wiring board 6 is rectangular, but it may be circular or other It may be a polygonal shape.
  • the plate-like metal plate 4 is not limited to a flat plate shape, but is a case where the second wiring board 6 is a frame shape, and is a type in which the electronic element 10 is curved, such as a curved image sensor.
  • the portion overlapping the second through hole 6 a may be curved in accordance with the curvature of the electronic element 10.

Abstract

　本発明の電子素子実装用基板（１）は、内側部分を第１貫通孔（２ａ）とする枠状の第１配線基板（２）と、第１配線基板（２）の下面に重なるようにして設けられ、第１配線基板（２）に電気的に接続された平板状または枠状の第２配線基板（６）と、第１配線基板（２）との間に第２配線基板（６）を挟むように第２配線基板（６）の下面に重なるようにして設けられた板状の金属板（４）とを有し、第１配線基板（２）の枠内または第１配線基板（２）および第２配線基板（６）の枠内が電子素子実装空間（１１）とされており、第２配線基板（６）は、第１配線基板（２）および金属板（４）よりも弾性率が小さい。

Description

電子素子実装用基板および電子装置
　本発明は、電子素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子等の電子部品が搭載される電子素子実装用基板および電子装置に関するものである。
　従来から電子素子を電子素子実装用基板に実装した電子装置が知られている。このような電子装置に用いられる電子素子実装用基板として、金属板と、金属板の上面に設けられた枠状の配線基板とを有するものがある。電子装置は、電子素子実装用基板に電子素子が実装され、電子素子実装用基板の上面に蓋体等が設けられて成る。このような電子装置は、金属板上面および配線基板の内側面で形成された凹部に電子素子が実装され、配線基板上面等の表面に設けられた外部回路接続用電極に外部回路等が電気的に接続される（特開２００６－３０３４００号公報参照）。
　一般的に、絶縁層から成る配線基板と金属板とでは熱膨張率に差があり、金属板が配線基板と比較して熱膨張率が大きい。そのため、上述の電子素子実装用基板の金属板の上面に電子素子を実装すると、電子素子の作動時に発生した熱によって配線基板と金属板とに熱応力が生じる。この熱応力が、配線基板と金属板とを接着している接合材に集中して、接合材にクラックまたは剥離が発生するおそれがあった。特に、近年の小型化の要求により、配線基板および金属板の接合面積はより小さくなってきており、配線基板と金属板との間に設けられた接合材の剥離が懸念されていた。
　本発明の目的は、金属板と配線基板との間に設けられた接合材にクラックまたは剥離が発生することを抑制することができる電子素子実装用基板およびこの電子素子実装用基板を用いた電子装置を提供することにある。
　本発明の１つの態様に係る電子素子実装用基板は、内側部分を第１貫通孔とする枠状の第１配線基板と、該第１配線基板の下面に重なるようにして設けられ、前記第１配線基板に電気的に接続された平板状または枠状の第２配線基板と、前記第１配線基板との間に前記第２配線基板を挟むように該第２配線基板の下面に重なるようにして設けられた板状の金属板とを有し、前記第１配線基板の枠内または前記第１配線基板および前記第２配線基板の枠内が電子素子実装空間とされており、前記第２配線基板は、前記第１配線基板および前記金属板よりも弾性率が小さいことを特徴とする。
　本発明の１つの態様に係る電子装置は、上記の電子素子実装用基板と、前記電子素子実装空間内に実装された電子素子とを有する。
　本発明の１つの態様に係る電子素子実装用基板によれば、第２配線基板は、第１配線基板と金属板とで挟まれており、かつ、第２配線基板は、第１配線基板および金属板よりも弾性率が小さい。そのため、第１配線基板と金属板とが接合材のみで接着している場合に発生する第１配線基板と金属板との熱膨張率差に起因する熱応力は、比較的弾性率が小さい第２配線基板が変形することによって吸収される。そのため、当該熱応力は抑制されやすくなる。従って、第１配線基板と金属板との間に設けられた接合材の剥離の発生またはクラックの発生を抑制することができる。
　本発明の１つの態様に係る電子装置は、上述の電子素子実装用基板を有するので、第１配線基板および金属板の剥離を発生しにくくすることができる。
（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子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２の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子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３の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子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４の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子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５の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子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６の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子装置を示す縦断面図であり、（ｂ）は本発明の第６の実施形態のその他の態様に係る電子素子実装用基板および電子装置を示す縦断面図である。 （ａ）は本発明の第７の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子装置を示す縦断面図であり、（ｂ）は本発明の第７の実施形態のその他の態様に係る電子素子実装用基板および電子装置を示す縦断面図である。 （ａ）は本発明の第８の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子装置を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る電子素子実装用基板および電子装置の他の例を示す縦断面図である。
　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、電子素子実装用基板に電子素子が実装された構成を電子装置とする。電子素子実装用基板および電子装置は、いずれの方向が上方もしくは下方とされてもよいものであるが、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して上面もしくは下面の語を用いるものとする。
　（第１の実施形態）
　図１を参照して本発明の第１の実施形態における電子装置２１、および電子素子実装用基板１について説明する。本実施形態における電子装置２１は、電子素子実装用基板１と電子素子１０とを備えている。
　図１に示す例において、電子素子実装用基板１は、枠状の第１配線基板２と、第１配線基板２の下面に重なるようにして設けられ、第１配線基板２に電気的に接続された、この例では平板状の第２配線基板６と、第１配線基板２との間に第２配線基板６を挟むように第２配線基板２の下面に重なるようにして設けられた板状の金属板４とを有し、第１配線基板２の枠内が電子素子実装空間１１とされており、第２配線基板６は、第１配線基板２および金属板４よりも弾性率が小さい。
　図１に示す例において、枠状の第１配線基板２は、内側部分を第１貫通孔２ａとしている。また、第１配線基板２の枠内に、電子素子実装空間１１が設けられている。
　図１に示す例では、第１配線基板２の上面に電子素子接続用パッド３が設けられている。また、第１配線基板２の下面には外部回路接続用電極（図示せず）が設けられていてもよい。
　第１配線基板２は、絶縁基板に後述する配線導体が形成されて成る。この絶縁基板の材料には例えば電気絶縁性セラミックスまたは樹脂等が使用される。図１に示す例において、第１配線基板２は、それぞれ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る。
　第１配線基板２は、図１に示すように２層の絶縁層で形成されていてもよいし、単層または３層以上の絶縁層で形成されていてもよい。
　第１配線基板２の内部には、絶縁層を貫通する貫通導体と絶縁層の層間に配置された内部配線とから成る配線導体が設けられていてもよいし、第１配線基板２は、表面に露出した配線導体を有していてもよい。また、その配線導体によって、外部回路接続用電極と電子素子接続用パッド３とが電気的に接続されていてもよい。
　また、第１配線基板２は上面または側面にも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例えば、第１配線基板２を後述する第２配線基板６または外部装置等に電気的に接続するために設けられる。
　図１に示す例では、電子素子１０が電子素子実装空間１１に収納されている。具体的には、電子素子１０は、第１配線基板２の内側面と第２配線基板６の上面とで形成される凹部に収納されている。
　図１に示す例においては、第２配線基板６は、第１配線基板２の下面に重なるようにして設けられ、第１配線基板２に電気的に接続されている。
　第２配線基板６は、絶縁基板に後述する配線導体が形成されて成る。この絶縁基板の材料には例えば、電気絶縁性セラミックスまたは樹脂等が使用される。図１に示す例において、第２配線基板６は、前述した材料から成る１つの絶縁層から成っている。また、第２配線基板６は、２層以上の絶縁層が上下に重なって形成されていてもよい。
　第２配線基板６は、図１に示すように単層の絶縁層で形成されていてもよいし、２層以上の絶縁層で形成されていてもよい。
　第２配線基板６が２層以上の絶縁層からなる場合は、第２配線基板６の内部には、各絶縁層を導通させる貫通導体と内部配線とから成る配線導体が設けられていてもよいし、第２配線基板６は、表面に露出した配線導体を有していてもよい。また、その配線導体によって、第１配線基板２と第２配線基板６とが電気的に接続されていてもよい。
　図１に示す例においては、第１配線基板２と第２配線基板６とは導電性の第１接合材１５ａで電気的に接合されている。例えば、第１配線基板２の下面に設けられた外部回路接続用電極（不図示）が、第２配線基板６の上面に設けられた外部回路接続用電極（不図示）に、第１接合材１５ａを介して接続される。導電性の第１接合材１５ａの材料は例えば、はんだ等の金属材料、または異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の樹脂材料が挙げられる。また、例えば電子素子１０が撮像素子である場合は、第１接合材１５ａを光を透過し難い色とすることで、第１配線基板２と第２配線基板６との間の隙間等から光が透過するのを低減させることができる。
　また、第１配線基板２の下面と第２配線基板６の上面との間の空間において、第１接合材１５ａが設けられていない領域には、絶縁性の接着部材が設けられることが好ましい。この構成によって、第１配線基板２と第２配線基板６との接合強度を向上させることができる。また、上記空間において、複数の第１接合材１５ａ間にできた隙間を通って外部からダストが侵入することを防ぐことができる。また、隣り合う第１接合材１５ａ同士がダスト等で短絡することを低減することができる。
　ここで用いられる絶縁性の接着部材の材料としては、例えばビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
　第１配線基板２および第２配線基板６に設けられた電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極および配線導体は、第１配線基板２および第２配線基板６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）もしくは銅（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配線基板２および第２配線基板６に設けられた電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極および配線導体は、第１配線基板２および第２配線基板６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），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）もしくはチタン（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配線基板２および第２配線基板６に設けられた電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極および配線導体の露出した表面には、めっき層が設けられることが好ましい。この構成によれば、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極および配線導体の露出表面を保護して酸化を防止できる。また、この構成によれば、電子素子接続用パッド３と電子素子１０とのワイヤボンディング等を介した電気的接続、または第１配線基板２の外部回路接続用電極と第１配線基板２の外部回路接続用電極との電気的接続を良好にできる。めっき層としては、例えば厚さ０．５～１０μｍのＮｉめっき層を被着させればよい。また、このＮｉめっき層の上に、さらに厚さ０．５～３μｍの金（Ａｕ）めっき層を被着させてもよい。
　図１に示す例において、金属板４は、第１配線基板２とで第２配線基板６を挟むように第２配線基板２の下面に設けられている。
　図１に示す例のように、金属板４の外縁は、平面視において第１配線基板２の外縁と重なる位置に位置していてもよい。また、後述するが、金属板４の外縁は、平面視において第２配線基板６の外縁よりも内側または第２配線基板６の外縁よりも外側に位置していてもよい。
　また、金属板４の外縁は、第１配線基板２の外縁よりも外側に位置していてもよい。金属板４の外縁が第１配線基板２の外縁よりも外側に位置する場合には、金属板４は、第１配線基板２の外側に位置する外側領域に貫通孔または切欠きを有していてもよい。なお、貫通孔または切欠きは、例えば、電子装置２１と外部装置とを固定する際の孔として用いられる。
　金属板４は、例えばステンレス（ＳＵＳ），Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金，４２アロイ，銅（Ｃｕ），または銅合金等から成る。
　また例えば、第１配線基板２の主成分が約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には、金属板４は約１０×１０－６／℃の熱膨張率を有するステンレス（ＳＵＳ４１０）であることが好ましい。この場合には、電子装置２１の作動時に第１配線基板２と金属板４との熱収縮差・熱膨張差が小さくなるので、第２配線基板６にかかる熱応力を緩和することができる。
　金属板４は、電子素子実装用基板１に実装される電子素子１０が撮像素子である場合には、表面に黒Ｎｉ等の光の吸収をしやすいめっき等を形成していてもよい。金属板４に黒Ｎｉを形成することにより、例えば金属板４で不要な光が乱反射するのを抑制し、画像にノイズ等が発生することを低減させることができる。また例えば、電子素子実装用基板１に実装される電子素子１０が発光素子である場合には、金属板４の表面に銀等の光を反射しやすいめっき等を形成してもよい。金属板４に銀等を形成することにより、光をよく反射して電子装置の輝度を向上させることができる。
　図１に示す例において金属板４は、ろう材、熱硬化性樹脂または低融点ガラス等からなる第２接合材１５ｃによって第２配線基板６に接合されている。また、第２接合材１５ｃは異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の導電性を有する物であってもよい。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が用いられる。第２接合材１５ｃとして、電子素子１０の実装時または作動時の熱によって変性しないものを用いることによって、電子素子１０の実装時または作動時に第２配線基板６と金属板４とが剥離することを良好に抑制することができるので好ましい。また、例えば電子素子１０が撮像素子である場合は、第２接合材１５ｃは光を透過し難い色とすることで、第２配線基板６と金属板４との間から光が透過することを低減させることができる。
　一般的に、第１配線基板２と金属板４とは熱膨張率が異なる。例えば、第１配線基板２が酸化アルミニウム焼結体から成る場合には、第１配線基板２の熱膨張率は７．１×１０－６／℃であり、金属板４が、ＳＵＳ３０４から成る場合には、金属板４の熱膨張率は、１７．３×１０－６／℃である。電子素子１０の実装工程、電子素子１０の作動時、または電子素子実装用基板１を作製する工程等において、第１配線基板２および金属板４は加熱される。その際、第１配線基板２と金属板４との熱膨張率の違いによって、両部材間で熱膨張・熱収縮の差が発生する。この第１配線基板２と金属板４との間の熱膨張・熱収縮の差によって、第１配線基板２と金属板４とを接着している接合材に応力が集中する。従って、電子素子実装用基板１が繰り返し加熱されると、第１配線基板２と金属板４とを接合している接合材にクラックまたは剥がれが発生しやすくなる。
　このように、従来は、第１配線基板２と金属板４とが接合材で接合されていたが、接合材の厚みが薄いため十分応力が緩和できず、接合材にクラックまたは剥がれが発生しやすかった。また、応力緩和の効果のために接合材の厚みを厚くすると、接着機能が低下するとともに、薄型化の実現が困難となる。
　本発明では、比較的弾性率が小さい第２配線基板６が第１配線基板２と金属板４との間に挟まれているので、第１配線基板２と金属板４との熱膨張率差に起因する熱応力が第２配線基板６の変形で緩和され、熱応力を低減することができる。よって、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃにおける剥離およびクラックの発生を抑制することができる。
　また、前述したように、第２配線基板６は配線導体を有しているので、応力緩和機能だけでなく、配線基板としての機能を兼ねている。よって、応力緩和層とは別体で配線基板を設ける必要がなくなるので、電子素子実装用基板１の全体の厚みを薄くすることができる。
　また、第２配線基板６が十分な応力緩和機能を有しており、第２配線基板６の両主面における接合材（第１接合材１５ａ、第２接合材１５ｃ）の厚みを応力緩和のために大きくする必要がないので、前述したように、接合材の接着機能が低下することも抑制できる。
　また、第２配線基板６が、第１配線基板２と金属板４との間に挟まれることで、従来技術であれば第１配線基板２と金属板４とを直接接合していた接合材を、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃの２つに分けることが可能となる。よって、第１配線基板２と金属板４とに発生する熱応力を分散させることが可能となる。
　ここで、弾性率とは、その部材を構成している主な材料の物性値であると解釈してよい。例えば、第１配線基板２および第２配線基板６の弾性率は、これらを構成する絶縁基板の物性値と解釈してよい。また、金属板４の弾性率は、金属板４を構成する金属材料の物性値と解釈してよい。
　また、例えば第１配線基板２が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合は、第１配線基板２の弾性率は、酸化アルミニウムの物性値としての弾性率と解釈できる。
　ここで、第１配線基板２、第２配線基板６および金属板４の材料の具体例を下記に示す。各部材の材料は、上述の解釈に従って、かつ「第２配線基板が、第１配線基板および金属板よりも弾性率が小さい」という関係を満たすように選択してもよい。
　第１配線基板２の絶縁基板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ス焼結体等が挙げられる。
　第１配線基板２の絶縁基板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、例えば四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。
　第２配線基板６の絶縁基板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またはガラスセラミック焼結体等が挙げられる。
　第２配線基板６の絶縁基板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、例えば四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。
　第２配線基板６として樹脂材料を使用する場合には、第２配線基板６をいわゆるフレキシブル配線基板としてよい。
　金属板４は、例えばステンレス（ＳＵＳ），Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金，４２アロイ，銅（Ｃｕ）または銅合金等から成る。
　各部材の材料の組合せの例を示す。第１配線基板が酸化アルミニウム質焼結体（弾性率：約２００～３７０ＧＰａ）から成り、金属板４がＳＵＳ３０４（弾性率：約１９０～２１０ＧＰａ）からなる場合は、第２配線基板６はポリイミド樹脂（弾性率：約３～７ＧＰａ）から成ればよい。
　図１に示す例では、金属板４の外縁は、平面視において第２配線基板６の外縁と重なる位置に位置している。このことによって、例えば、金属板４の外縁が第２配線基板６の外縁よりも内側に位置する場合と比較して、金属板４と第２配線基板６との接合面積を大きくすることができる。そのため、電子素子１０が発熱し、金属板４と第１配線基板２とに熱収縮による熱応力が生じた場合において、第２配線基板６と金属板４との間の第２接合材１５ｃにかかる応力を低減させることができる。そのため、第２配線基板６と金属板４との剥離を低減させることができる。
　また、図１に示す例では、第２配線基板６の外縁は、平面視において、第１配線基板２の外縁と重なる位置に位置している。このことによって、例えば第２配線基板６の外縁が第１配線基板２の外縁よりも内側に位置する場合と比較して、第１配線基板２と第２配線基板６との接合面積を大きくすることができる。そのため、電子素子１０が発熱し、第１配線基板２と第２配線基板６とに熱収縮による熱応力が生じた場合において、第１配線基板２と第２配線基板６との間の第１接合材１５ａにかかる応力を低減させることができる。そのため、第１配線基板２と第２配線基板６との剥離を低減させることができる。
　また、近年、電子素子１０の多機能化が進んでおり、それに伴い、電子素子接続用パッドおよび外部回路接続用電極の数も増え、接合のために必要な面積も増加している。このとき、第２配線基板６の外縁が、平面視において第１配線基板２の外縁と重なる位置に位置していることで、例えば第２配線基板６の外縁が第１配線基板２の外縁よりも内側に位置する場合と比較して、第１配線基板２と第２配線基板６との接合面積を大きくすることができるとともに、第２配線基板６の配線領域も広くすることができるため、電子素子実装用基板１の多ピン化の対応が容易となる。なお、この効果は、第２配線基板６の外縁が第１配線基板２の外縁よりも外側に位置していることでも同様に得られる。
　また、第１配線基板２と第２配線基板６とは、導電性樹脂から成る第１接合材１５ａで接合されていることが好ましい。この構成によれば、第１接合材１５ａがろう材等である場合と比較して、導電性樹脂は弾性率が比較的小さいので、第１接合材１５ａ自体が変形を起こしやすくなる。そのため、第２配線基板６と同様に、第１配線基板２の熱膨張に追従しやすくなり、熱応力を緩和できる。よって、第１配線基板２と第２配線基板６との剥離を低減することができる。
　また、第１接合材１５ａは、異方性の導電性樹脂であることが好ましい。この場合には、第１接合材１５ａを電子素子実装空間１１の周囲に沿って全周に設けることにより、第１配線基板２の下面の外部回路接続用電極同士が短絡することを防ぎつつ、空間１１の気密性を維持することができる。
　次に、図１を用いて、電子装置２１について説明する。図１に示す例において、電子装置２１は、電子素子実装用基板１と、電子素子実装空間１１に実装された電子素子１０とを有している。また、図１に示す例において、電子装置２１は、電子素子実装用基板１の上面に接合された蓋体１２を有している。
　電子素子１０は例えば、ＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子、ＬＥＤ等の発光素子、またはメモリもしくはＡＳＩＣ等の演算素子等が用いられる。図１に示す例においては、電子素子１０の各電極は、接続部材１３（ボンディングワイヤ）によって電子素子接続用パッド３に電気的に接続されている。接続部材１３は、ボンディングワイヤ以外にも金バンプまたははんだ等が使用される。
　また、図１に示す例においては、電子素子１０は、接着剤１９を介して、第２配線基板６の上面に配置されている。この接着剤１９は、例えば銀エポキシや熱硬化性樹脂等が使用される。
　蓋体１２は、例えば平板状の光学フィルタである。また、蓋体１２は、例えば電子素子１０が撮像素子または発光素子である場合は、ガラス材料または光学フィルタ等の透明度の高い部材が用いられる。また、蓋体１２は、例えば電子素子１０がメモリまたはＡＳＩＣ等の演算素子である場合には金属材料から成る平板であってもよい。蓋体１２は、例えば熱硬化性樹脂または低融点ガラス等の接合部材１４により、第１配線基板２の上面に接合される。
　本発明の電子装置２１は、上記構成の電子素子実装用基板１と、電子素子実装空間１１に実装された電子素子１０と、電子素子実装用基板１の第１配線基板２の上面に接合された蓋体１２とを有していることにより、第１配線基板２と金属板４との間に設けられた第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃの剥離の発生またはクラックの発生を低減することができ、良好な密閉が可能な電子装置２１を提供することができる。
　次に、本実施形態の電子素子実装用基板１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製造方法である。
　（１）まず、第１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）質焼結体である第１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にする。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、第１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第１配線基板２を形成することができる。
　また、第１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第１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、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極および貫通導体や内部配線を含んだ配線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、第１配線基板２との接合強度を高めるために、ガラスあるい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。第１配線基板２となるグリーンシートの中央部に、枠状の内側部分である第１貫通孔２ａ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、第１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、第１配線基板２のそれぞれの層となるグリーンシート積層体を別個に作製した後に、両者を積層して加圧することにより、第１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、第１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、第１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、電子素子接続用パッド３、外部回路接続用電極、または配線導体となる。
　（６）次に、焼成して得られた多数個取り配線基板を複数の第１配線基板２に分割する。この分割においては、第１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って第１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で多数個取り配線基板の厚みよりも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、スライシング装置でセラミックグリーンシート積層体の厚みよりも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、第１配線基板２の下面に接合される第２配線基板６を用意する。第２配線基板６は、例えば電気絶縁性セラミックスまたは樹脂等から成る。製造方法は、例えば（１）～（６）に記載した第１の配線基板２と同様の方法で作製することができる。また、第２配線基板６がフレキシブル配線基板の場合であれば、例えば、ポリイミドから成る基板の上にフォトレジスト層を形成する工程およびＤＥＳ（Development Etching Stripping）工程等で基板上に形成した回路パターンの上面にポリイミドカバーフィルムを接着する工程を経ることで作製することができる。
　（８）次に、第２配線基板６の下面に接合される金属板４を用意する。金属板４は、金属からなる板材に、従来周知のスタンピング金型を用いた打抜き加工やエッチング加工等によって作製される。しかる後、金属板４がＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金または４２アロイ，Ｃｕ，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、金属板４の表面の酸化腐食を有効に防止することができる。なお、このときに被着するめっき層は、実装される電子素子１０の種類によって適宜選択することができる。例えば電子素子１０が撮像素子である場合には、黒Ｎｉめっき等の光を吸収しやすい被膜を被着してもよいし、例えば電子素子１０が発光素子である場合には、銀めっき等の光を反射しやすい被膜を接着してもよい。
　（９）次に、第２接合材１５ｃを介して、金属板４を第２配線基板６に接合する。この工程では、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あるいはディスペンス法等で第２配線基板６または金属板４のいずれか一方の接合面に塗布し、トンネル式の雰囲気炉またはオーブン等で乾燥させた後、第２配線基板６と金属板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、約１５０℃で約９０分間加熱することで第２接合材１５ｃを完全に熱硬化させ、第２配線基板６と金属板４とを強固に接着させる。
　第２接合材１５ｃ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等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，混練してペースト状にすることによって得られる。
　また、第２接合材１５ｃとしては、この他にも例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノール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、イミダゾール系やアミン系，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，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。
　（１０）次に、第１接合材１５ａを介して、第１配線基板２の下面に設けられた外部回路接続用電極と、第２配線基板６の上面に設けられた外部回路接続用電極とを接合する。第１接合材１５ａの材料としては、例えばはんだ等の金属材料、あるいは異方性導電性膜等樹脂が用いられる。
　第１接合材１５ａが例えばはんだから成る場合は、第２配線基板６にクリームはんだを塗布し、所定の位置に第１配線基板２を固定して圧力をかけながらリフローすることで接合し、電気的に導通させることができる。
　また、例えば第１接合材１５ａが異方性導電性樹脂等から成る場合は、第１配線基板２または第２配線基板６の所定の位置に異方性導電性樹脂から成る第１接合材１５ａを塗布し、押圧して加熱することで、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合し、電気的に導通させることができる。
　また、前述した通り、隣接する第１接合材１５ａの間に、絶縁性の樹脂等から成る接着部材をさらに配置してもよい。この場合には、第１配線基板２と第２配線基板６との間の空間へ通じる隙間を埋めることができる。
　以上のようにして第１配線基板２と第２配線基板６とを接合することで、電子素子実装用基板１を作製することができる。
　上記（１）～（１０）の工程によって、電子素子実装用基板１が得られる。なお、上記（１）～（１０）の工程順番は必ずしもこの通りに指定されない。例えば、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合した後、金属板４を接合してもよい。
　このようにして形成された電子素子実装用基板１の電子素子実空間１１に電子素子１０を実装し、電子装置２１を作製することができる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図２を参照しつつ説明する。なお、図２の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第１の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第２配線基板６が内側部分を第１貫通孔２ａに重なる第２貫通孔６ａとする枠状である点である。
　図２に示す例のように、第２配線基板６は、内側部分を第１貫通孔２ａに重なる第２貫通孔６ａとする枠状であり、金属板４は、電子素子実装空間１１内において第２貫通孔６ａから露出する上面に電子素子実装部１１ａを有していることが好ましい。この構成によれば、電子素子１０が第２配線基板６を介さずに金属板４の上面に実装されるので、電子素子１０の作動時に発生した熱の放熱性を高めることができる。そのため、電子素子実装用基板１全体の温度が高温になり難くなり、第１配線基板２と金属板４との熱膨張差による変形が小さくなる。よって、第１配線基板２と金属板４との間に設けられた第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃにおける剥離の発生またはクラックの発生を低減することができる。また、電子素子１０は、第２配線基板６を介さずに金属板４の上面に実装される。よって、電子素子１０が撮像素子の場合には、レンズから撮像素子の受光面までの焦点距離を変えることなく、第２配線基板６の厚み分、レンズから電子素子実装用基板１の背面（下面）までの距離（カメラモジュールの高さ）を小さくすることが可能となる。
　また、図２に示す例では、第２貫通孔６ａの内側面が第１貫通孔２ａの内側面よりも内側に位置している。この構成により、例えば第２貫通孔６ａの内側面が、第１配線基板２の内側面よりも外側に位置している場合と比較して、第１配線基板２と第２配線基板６との接合面積を大きくすることができる。また、このような構成であって、かつ第２配線基板６の外側面が第１配線基板２の外側面よりも外側に位置していることにより、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合する際にずれが生じたとしても、設計した接合面積を確実に確保することができる。よって、第１配線基板２と金属板４との間に設けられた第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃにおける剥離の発生またはクラックの発生を低減させることができる。また、第１接合材１５ａおよびその周囲等に設ける絶縁性の接着部材にフィレットを形成することができる。このことにより、第１配線基板２と第２配線基板６との接合強度を向上させることができる。
　第２配線基板６に第２貫通孔６ａを設ける方法としては、例えば金型等を用いて、所定の位置に第２貫通孔６ａを打ち抜く方法、レーザーで第２貫通孔６ａを形成する方法、またはフォトリソグラフィで第２貫通孔６ａを形成する方法等がある。
　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図３を参照しつつ説明する。なお、図３の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第２貫通孔６ａの内側面が上面視にて第１貫通孔２ａの内側面と重なる位置に設けられている点である。
　図３に示す例では、第２貫通孔６ａの内側面が上面視にて第１貫通孔２ａの内側面と重なる位置に設けられている。このような構成によれば、電子素子１０を第２貫通孔６ａの内側面に近接させて実装することができるので、第１配線基板２の上面に設けられた電子素子接続用パッド３と電子素子１０との距離を短くすることができ、接続部材１３がボンディングワイヤ等からなる場合に、ワイヤーループ長を短くすることができる。ワイヤーループ長を小さくすることで、ボンディングワイヤの抵抗値を低減することができ、温度の上昇を低減させることができる。よって、ボンディングワイヤおよびボンディングワイヤが接続されて信号を受け取る第１配線基板２および第２配線基板６の温度が上昇することを低減することができる。そのため、電子素子実装用基板１全体の温度が高温になり難くなり、第１配線基板２と金属板４との熱膨張差による変形が小さくなる。よって、第１配線基板２と金属板４との間に設けられた第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃにおける剥離の発生またはクラックの発生を低減することができる。
　また、第２貫通孔６ａの内側面が上面視にて第１貫通孔２ａの内側面と重なっていることで、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合する工程において接合のずれを目視で確認することが可能であり、第１配線基板２の外部接続端子と第２配線基板の電極との接合のずれの大きさの確認が容易となる。よって工程を簡略化することができる。
　（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第２貫通孔６ａの内側面が第１貫通孔２ａの内側面よりも外側に位置している点、および第２配線基板６の外縁が第１配線基板２の外縁よりも内側に位置に位置している点である。
　図４に示す例では、第２配線基板６の第２貫通孔６ａの内側面が第１配線基板２の内側面よりも外側に位置している。この構成によれば、第２配線基板６の内側面を、電子素子実装部１１ａから十分に離すことができる。よって、第２配線基板６を金属板４に接合する工程において、少しのずれが発生したとしても、電子素子実装部１１ａを所定の大きさで確保することが可能となる。
　また、図４に示す例では、前記第２配線基板６の外縁（ｘの正方向側以外）が第１配線基板２の外縁よりも内側に位置している。この構成によれば、第１接合材１５ａを、第２配線基板６の外側面から第１配線基板２の下面にかけて、フィレット状に形成することができる。よって、第１配線基板２と第２配線基板６との接合力を向上させることができる。
　また、この構成によれば、第１配線基板２と第２配線基板６とを接合する工程において、第１接合材１５ａが第１配線基板２の外側面に広がることを低減させることができる。そのため、第１配線基板２の外側面に薄く広がった第１接合材１５ａと第１配線基板２との熱膨張差に起因する熱応力が発生することを抑制できる。よって、第１接合材１５ａに亀裂が発生し、伸展した亀裂によって第１配線基板２が第２配線基板から剥離することを低減させることができる。
　また、第２接合材１５ｃが絶縁性の樹脂からなる場合は、図４に示す例のように、上面視にて、第２接合材１５ｃの内側の端部を、第２貫通孔６ａの内側面よりも内側に位置させることが好ましい。この構成によれば、例えば電子素子１０の発熱または冷却によって金属板４の上面に結露が生じた場合において、第２配線基板６と第２接合材１５ｃとの間に水分が入り込むことを低減することができる。よって、第２配線基板６の下面に露出した配線導体等にマイグレーションが発生することを低減することができる。また、第２配線基板６と金属板４とが結露によって短絡することを低減することができるため、金属板４にマイグレーションが発生することを低減することができる。よって、金属板４と第２接合材１５ｃとの剥離を低減することができる。
　（第５の実施例）
　次に、本発明の第５の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図５を参照しつつ説明する。なお、図５の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第４の実施形態の電子装置２１と異なる点は、金属板４の外縁が、第２配線基板６の外縁よりも上面視において内側に位置している点、および第１配線基板２が段差を有する点である。
　図５に示す例では、金属板４の外縁が第２配線基板６の外縁（ｘの正方向側以外）よりも内側に位置している。この構成によれば、金属板４が外方に突き出た構成となっていないので、例えばハンドリング等において金属板４が曲がったり変形したりすることを低減できる。よって、第２配線基板６と金属板４とが剥離する可能性を低減できる。また、金属板４が小さいことで、熱膨張による変形を小さくすることができ、第２接合材１５ｃに発生する熱応力を小さくすることができる。よって第２配線基板６と金属板４との剥離を低減させることができる。
　また、第２接合材１５ｃは、金属板４の外縁まで広がっていることが好ましい。このことで、第１配線基板２の上面から実装工程等において、圧力を加えた場合に金属板４の外縁を支点として第１配線基板２および第２配線基板６に曲げ応力が加わることを低減することができる。
　図５に示す例では、第１配線基板２は、第３貫通孔２ｂを有する第１枠体２ｄの上面に、第４貫通孔２ｃを有する第２枠体２ｅが配置されて形成されている。第３貫通孔２ｂと第４貫通孔２ｃとは連続して第１貫通孔２ａを形成している。また、第２枠体２ｅの内側側面と第１枠体２ｄの上面とによって段差部が形成されており、この段差部に電子素子接続用パッド３が設けられている。接続部材１３がボンディングワイヤからなるとき、このように段差部に電子素子接続用パッド３を設けることで、ボンディングワイヤの頂点を低くすることができる。そのため、蓋体１２と接合部材１４とで電子素子実装用基板１を封止する工程において、ボンディングワイヤと蓋体１２とが接触することを低減することができる。
　なお、第１枠体２ｄおよび第２枠体２ｅから成る第１配線基板２の内部には、配線導体が設けられていてもよい。また、第１配線基板２を形成する第１枠体２ｄおよび第２枠体２ｅの内部に設けられたそれぞれの配線導体が、第１の枠体２ｄおよび第２の枠体２ｅの表面に露出した配線導体等によってそれぞれ電気的に接続されていてもよい。
　（第６の実施例）
　次に、本発明の第６の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図６を参照しつつ説明する。なお、図６の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第１の実施形態または第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第２配線基板６の側面または第２貫通孔６ａの内側面に樹脂１５ｂが設けられている点である。
　図６（ａ）に示す例では、電子部品実装用基板１は、第２配線基板６の側面に樹脂１５ｂが設けられている。この構成によれば、例えば第２配線基板６を金型による打抜き等で作製する場合に、第２配線基板６の打抜きの断面から粉塵が発生する可能性があるのに対して、第２配線基板６の側面に樹脂１５ｂが設けられていることで、粉塵の発生を低減させることができる。
　なお、第２配線基板６の側面を覆うように樹脂１５ｂが設けられていると、上述の粉塵の発生を効果的に抑制することができ、好ましい。
　また、樹脂１５ｂが、第１接合材１５ａと第２接合材１５ｃとに、または第１配線基板２と金属板４とに接続していると、第１配線基板２と第２配線基板６との、または第２配線基板２と金属板４との接合強度を向上させることができ、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃにおける剥離およびクラックの発生を抑制することができる。
　図６（ｂ）に示す例では、電子部品実装用基板１は、第２貫通孔６ａの内側面に樹脂１５ｂが設けられている。この構成によれば、例えば第２配線基板６の第２貫通孔６ａを金型による打抜き等で作製する場合に、第２配線基板６の打抜きの断面から粉塵が発生する可能性があるのに対して、第２貫通孔６ａの内側面に樹脂１５ｂが設けられていることで、の粉塵の発生を低減させることができる。
　なお、第２配線基板６の内側面を覆うように樹脂１５ｂが設けられていると、上述の粉塵の発生を効果的に抑制することができ、好ましい。
　また、図６（ａ）に示す例と同様に、樹脂１５ｂが第１接合材１５ａと第２接合材１５ｃとに、または第１配線基板２と金属板４とに接続していると、第１配線基板２と第２配線基板６との、または第２配線基板２と金属板４との接合強度を向上させることができる。よって、第１接合材１５ａおよび第２接合材１５ｃにおける剥離およびクラックの発生を抑制することができる。
　なお、樹脂１５ｂの材料としては、例えばビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂の前駆体を第２配線基板６の側面または第２貫通孔６ａの内側面に塗布してリフロー等で加熱を行なうことで、樹脂１５ｂを設けることができる。
　また、第２配線基板６が第２貫通孔６ａを有するとき、電子装置２１は、第２配線基板６の側面および第２貫通孔６ａの内側面の両方に樹脂１５ｂが設けられていてもよい。このことによって、粉塵の発生を低減させることができ、好ましい。
　（第７の実施形態）
　次に、本発明の第７の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図７を参照しつつ説明する。なお、図７の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第６の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第２配線基板６の第２貫通孔６ａの内側面に樹脂１５ｂが設けられ、樹脂１５ｂは第１配線基板２と金属板４との両方に接触している点である。
　図７（ａ）に示す例では、電子部品実装用基板１は、第２配線基板６と金属板４とが第２接合材１５ｃで接合されており、第１接合材１５ａの側面から第２貫通孔６ａの内側面および第２接合材１５ｃの側面にかけて樹脂１５ｂが設けられている。この構成によれば、第１接合材１５ａと第２配線基板６との間、または第２接合材１５ｃと第２配線基板６との間に空隙を有していたとしても、樹脂１５ｂによって空隙を覆うことができる。
　また、図７（ａ）に示すように、樹脂１５ｂは第１配線基板２および金属板４と接していることが好ましい。この構成によれば、第１接合材１５ａと第１配線基板２または第２配線基板６との間、または第２接合材１５ｃと第２配線基板６または金属板４との間に空隙を有していたとしても、樹脂１５ｂによって空隙を覆うことができる。よって、第１接合材１５ａまたは第２接合材１５ｃが劣化して接合能力が低下することを低減させることができる。
　また、電子素子１０が撮像素子である場合には、樹脂１５ｂを黒色等の光を吸収する色とすることで、電子装置２１の外部から入る不要な光、または金属板４で反射した光が電子素子１０に入射するのを低減させることができる。
　図７（ｂ）に示す例では、電子部品実装用基板１は、第１配線基板２と第２配線基板６とが導電性樹脂から成る第１接合材１５ａで接合され、第２配線基板６と金属板４とが第２接合材１５ｃで接合されており、第１接合材１５ａの側面から第２貫通孔６ａの内側面および第２接合材１５ｃの側面にかけて樹脂１５ｂが設けられている。また、図７（ｂ）に示す例では、樹脂１５ｂは第１の接合材１５ａと同様に導電性樹脂から成っており、第１接合材１５ａと樹脂１５ｂとは連なっている。このような場合においても、第１接合材１５ａと第２配線基板６との間、または第２接合材１５ｃと第２配線基板６との間に空隙を有していたとしても、樹脂１５ｂによって空隙を覆うことができる。
　ここで、導電性樹脂には、例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ）または異方性導電ペースト（ＡＣＰ）等が挙げられる。
　なお、図示していないが、第２接合材１５ｂと第２接合材１５ｃとが例えば熱硬化性樹脂等の同じ材料から成っており、両者が連なっていてもよい。
　この場合には、図７（ｂ）のように樹脂１５ｂを設ける方法として、例えば異方性導電フィルムを配置する工程において、異方性導電フィルムの面積を大きくするまたは異方性導電フィルムの厚みを厚く形成して、リフロー等で加熱を行なうことで、この異方性導電フィルムを溶かして樹脂膜とすることによって、樹脂１５ｂを設けることができる。または、第１配線基板２と第２配線基板６とを第１接合材１５ａを介して接合する場合に、接合時の加圧を大きくすることにより、第１接合材１５ａをはみ出させて第２貫通孔の内側面および第２接合材１５ｃの側面にかけて設けるようにすることによって、樹脂１５ｂとすることもできる。
　（第８の実施形態）
　次に、本発明の第８の実施形態における電子素子実装用基板１および電子装置２１について、図８を参照しつつ説明する。なお、図８の電子装置２１は蓋体１２の図示を省略している。
　本実施形態における電子装置２１において、第７の実施形態の電子装置２１と異なる点は、第１接合材１５ａ、樹脂１５ｂおよび第２接合材１５ｃが同じ材料から成っており、それぞれ連なっている点である。
　図８に示す例では、第１配線基板２と第２配線基板６とが導電性樹脂から成る第１接合材１５ａで接合され、第２配線基板６と金属板４とが同じく導電性樹脂から成る第２接合材１５ｃで接合されており、第１接合材１５ａの側面から第２貫通孔６ａの内側面および第２接合材１５ｃの側面にかけて同じく導電性樹脂から成る樹脂１５ｂが設けられている。
　また、図８に示す例のように第２配線基板６と金属板４とを導電性樹脂等で接合することで、第２配線基板６の下面に設けられた電極と金属板４とを例えば接地電極と同電位で導通させることができる。このことで、第２配線基板６に設けられた配線をシールドする効果を向上させることができるため、電気信号を外部へ良好に伝送することができる。
　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更は可能である。
　また、例えば、図１～図８に示す例では、第１配線基板２の第１貫通孔２ａおよび第２配線基板６の第２貫通孔６ａの開口は矩形状であるが、円形状やその他の多角形状であっても構わない。
　また、本実施形態における電子素子接続用パッド３の配置、数、形状等は特に指定されない。
　また、板状の金属板４は、形状が平板状に限られるものではなく、第２配線基板６が枠状である場合であって、電子素子１０が湾曲したタイプ、例えば湾曲イメージセンサ等の場合に、例えば図９に示す例のように、第２貫通孔６ａと重なる部分において、電子素子１０の湾曲に合わせて湾曲させてもよい。このような構成とすることにより、湾曲した電子素子１０をその形状に合わせて安定して実装することができ、電子素子１０をストレスが抑制して実装することができるものとなる。
　また、本実施形態における特徴部分の種々の組合せは、上述の実施形態の例に限定されるものではない。
符合の説明
１・・・・電子素子実装用基板
２・・・・第１配線基板
２ａ・・・第１貫通孔
２ｂ・・・第３貫通孔
２ｃ・・・第４貫通孔
２ｄ・・・第１枠体
２ｅ・・・第２枠体
３・・・・電子素子接続用パッド
４・・・・金属板
６・・・・第２配線基板
６ａ・・・第２貫通孔
１０・・・電子素子
１１・・・電子素子実装空間
１１ａ・・電子素子実装部
１２・・・蓋体
１３・・・接続部材
１４・・・接合部材
１５ａ・・第１接合材
１５ｂ・・樹脂
１５ｃ・・第２接合材
１９・・・接着剤
２０・・・外部回路基板
２１・・・電子装置

Claims (12)

  1. 　内側部分を第１貫通孔とする枠状の第１配線基板と、
    該第１配線基板の下面に重なるようにして設けられ、前記第１配線基板に電気的に接続された平板状または枠状の第２配線基板と、
    前記第１配線基板との間に前記第２配線基板を挟むように該第２配線基板の下面に重なるようにして設けられた板状の金属板とを有し、
    前記第１配線基板の枠内または前記第１配線基板および前記第２配線基板の枠内が電子素子実装空間とされており、
    前記第２配線基板は、前記第１配線基板および前記金属板よりも弾性率が小さいことを特徴とする電子素子実装用基板。
  2. 　前記第２配線基板は、内側部分を前記第１貫通孔に重なる第２貫通孔とする枠状であり、
    前記金属板は、前記電子素子実装空間内において前記第２貫通孔から露出する上面に電子素子実装部を有していることを特徴とする請求項１に記載の電子素子実装用基板。
  3. 　前記第２貫通孔の内側面が前記第１貫通孔の内側面よりも内側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の電子素子実装用基板。
  4. 　前記第２貫通孔の内側面が前記第１貫通孔の内側面よりも外側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の電子素子実装用基板。
  5. 　前記金属板の外縁が前記第２配線基板の外縁よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
  6. 　前記第２配線基板の外縁が前記第１配線基板の外縁よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
  7. 　前記第１配線基板と前記第２配線基板とが導電性樹脂から成る第１接合材で接合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
  8. 　前記第２配線基板の側面に樹脂が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
  9. 　前記第２貫通孔の内側面に樹脂が設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
  10. 　前記第２配線基板と前記金属板とが第２接合材で接合されており、
    前記第１接合材の側面から前記第２配線基板の側面および前記第２接合材の側面にかけて樹脂が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電子素子実装用基板。
  11. 　前記第１配線基板と前記第２配線基板とが導電性樹脂から成る第１接合材で接合され、前記第２配線基板と前記金属板とが第２接合材で接合されており、
    前記第１接合材の側面から前記第２貫通孔の内側面および前記第２接合材の側面にかけて樹脂が設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電子素子実装用基板。
  12. 　請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電子素子実装用基板と、
    前記電子素子実装空間内に実装された電子素子とを有する電子装置。
     
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