WO2018079644A1 - 撮像素子実装用基体、撮像装置および撮像モジュール - Google Patents

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健一 小濱
文章 竹下
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京セラ株式会社
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    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15153Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device

Definitions

  • the present invention relates to an image pickup device mounting substrate and an image pickup device on which an image pickup device, for example, a CCD (Charge-Coupled Device: hereinafter referred to as CCD) type or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor: hereinafter referred to as CMOS) type is mounted.
  • CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • an imaging element mounting substrate having a substrate made of an insulating layer is known.
  • an image pickup apparatus on which an image sensor is mounted is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-92436).
  • two imaging devices are sometimes mounted on a substrate for mounting an imaging device in recent years in response to the demand for multi-functionality.
  • the number may be different or the required characteristics may be different.
  • the lens barrel mounted on the upper surface of each image sensor differs in the number of lenses, the mechanism, and the like required depending on the function of the image sensor or the required characteristics.
  • the imaging device mounting substrate includes a substrate, a first electrode pad and a second electrode pad, and a third electrode pad and a fourth electrode pad.
  • the base has a first mounting area on which the first image sensor is mounted, and a second mounting area on which the second image sensor located at a distance from the first mounting area is mounted.
  • the first mounting region is located on the upper surface of the substrate.
  • the third electrode pad and the fourth electrode pad are spaced apart from the first electrode pad and the second electrode pad on the upper surface of the substrate, and the second mounting region is located therebetween.
  • the upper surface of the substrate has a recess between the third electrode pad and the fourth electrode pad, and the second mounting region is located on the bottom surface of the recess.
  • An imaging apparatus includes the imaging element mounting substrate, the first imaging element mounted in the first mounting region of the imaging element mounting substrate, and the imaging element mounting substrate. And a second imaging device mounted in the second mounting region.
  • An imaging module is joined to the imaging device, a first lens barrel that surrounds the first mounting region, which is joined to an upper surface of the imaging device, and an upper surface of the imaging device. And a second lens barrel surrounding the second mounting region.
  • FIG. 1A is a top view showing the external appearance of an imaging element mounting substrate and an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a longitudinal sectional view corresponding to line AA in FIG. 1A
  • FIG. 2A is a top view showing an external appearance of the imaging apparatus including the imaging element mounting substrate according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a longitudinal sectional view corresponding to the line BB in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a top view showing an appearance of the imaging module including the imaging element mounting base according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a longitudinal sectional view corresponding to the line CC in FIG. 3A. .
  • FIG. 4A is a top view showing an external appearance of the imaging module including the imaging element mounting base according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a longitudinal sectional view corresponding to the line DD in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a top view showing an external appearance of the imaging apparatus including the imaging element mounting base according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a longitudinal sectional view corresponding to the line EE in FIG. 5A.
  • 6A is a top view showing an external appearance of the imaging module including the imaging element mounting base according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a longitudinal sectional view corresponding to the line FF in FIG. 6A. .
  • FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing an appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7B is an imaging element according to the second embodiment of the present invention.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the external appearance of the imaging module provided with the base
  • FIG. 8A is a longitudinal sectional view showing an appearance of an imaging module including an imaging element mounting base according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is an imaging element mounting according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a top view showing an external appearance of an imaging module including an imaging element mounting base according to an aspect of the third embodiment of the present invention
  • FIG. 9B is a longitudinal sectional view corresponding to line GG in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a top view showing the appearance of an imaging element mounting substrate and an imaging apparatus according to an aspect of the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 10B is a longitudinal sectional view corresponding to line HH in FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a top view showing an external appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 11B is a longitudinal sectional view corresponding to the line JJ in FIG. 11A. .
  • FIG. 12A is a top view showing an external appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 12B is a longitudinal sectional view corresponding to line KK in FIG. 12A.
  • FIG. 13A is a top view showing an external appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 13B is a longitudinal sectional view corresponding to line LL in FIG. 13A.
  • FIG. 14A is a top view showing an external appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 14B is a longitudinal sectional view corresponding to line MM in FIG. 14A. It is.
  • FIG. 14A is a top view showing an external appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 14B is a longitudinal sectional view corresponding to line MM in FIG. 14A. It is.
  • FIG. 15A is a top view showing an appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the eighth embodiment of the present invention
  • FIG. 15B is a longitudinal sectional view corresponding to the line NN in FIG. 15A.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing the appearance of an imaging module including an imaging element mounting substrate according to an aspect of the ninth embodiment of the present invention
  • FIG. 17A is a top view showing the appearance of the imaging element mounting substrate and imaging device according to the aspect of the tenth embodiment of the present invention
  • FIG. 17B is a longitudinal sectional view corresponding to the line PP in FIG. 17A. .
  • ⁇ Configuration of Imaging Element Mounting Base and Imaging Device> a configuration in which the first imaging element is mounted on the first mounting area of the imaging element mounting substrate and the second imaging element is mounted on the second mounting area is referred to as an imaging apparatus.
  • a configuration having each lens barrel positioned on the upper surface side of each imaging element of the imaging element mounting substrate is an imaging module. Any direction of the imaging element mounting substrate, the imaging device, and the imaging module may be upward or downward.
  • the orthogonal coordinate system xyz is defined and the positive side in the z direction is upward.
  • FIGS. 1A to 6B With reference to FIGS. 1A to 6B, the imaging device 21 and the imaging element mounting substrate 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • FIGS. 1A and 1B the image pickup apparatus 21 from which the lid 12 and its accompanying drawings are deleted is shown.
  • FIGS. 2A, 2B, 5A and 5B the image pickup apparatus 21 in which the lid 12 and its accompanying parts are shown.
  • 3A, FIG. 3B, FIG. 4A, FIG. 4B, FIG. 6A and FIG. 6B show the imaging module 31.
  • the base 2 of the image pickup device mounting base 1 is mounted with a first mounting region 4a on which the first image pickup device 10a is mounted on the upper surface and a second image pickup device 10b positioned with a space between the first mounting region 4a. And a second mounting area 4b.
  • the base 2 has a first electrode pad 3a and a second electrode pad 3b on the upper surface with the first mounting region 4a positioned therebetween.
  • the base 2 has a third electrode pad 3c and a fourth electrode pad 3d on the upper surface, spaced apart from the first electrode pad 3a and the second electrode pad 3b, and the second mounting region 4b positioned therebetween.
  • the upper surface of the substrate 2 has a recess 2c between the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d, and a part of the second mounting region 4b is located on the bottom surface of the recess 2c.
  • the base 2 of the image pickup device mounting base 1 is mounted with a first mounting region 4a on which the first image pickup device 10a is mounted on the upper surface and a second image pickup device 10b positioned with a space between the first mounting region 4a. And a second mounting area 4b.
  • Examples of the material for the insulating layer constituting the base 2 include electrically insulating ceramics or resins (for example, plastics).
  • Examples of the electrically insulating ceramic used as a material for forming the substrate 2 include an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, and a silicon nitride sintered body. Body or glass ceramic sintered body or the like.
  • Examples of the resin used as a material for forming the substrate 2 include an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a phenol resin, a fluorine resin, and the like.
  • Examples of the fluorine-based resin include tetrafluoroethylene resin.
  • the base body 2 may be formed by laminating a plurality of insulating layers containing the above-described materials.
  • the substrate 2 may be formed of six insulating layers as shown in FIG. 1B, or may be formed of a single layer, two to five layers, or seven or more insulating layers.
  • the number of insulating layers forming the base 2 is six or more, it is possible to secure a sufficient thickness and wiring area in the base 2. Therefore, it is possible to improve the electrical characteristics of the base 2 and reduce warpage, cracks or cracks of the base 2. Further, when the number of insulating layers forming the base 2 is 5 or less, the base 2 can be thinned.
  • the size of one side of the base body 2 is about 3 mm to 10 cm, and when the base body 2 is rectangular in plan view, it may be square or rectangular.
  • the thickness of the base 2 may be 0.2 mm or more.
  • an external circuit connection pad may be located on the upper surface, side surface or lower surface of the substrate 2.
  • the external circuit connection pad is for electrically connecting the base 2 and the external circuit base or the imaging device 21 and the external circuit base.
  • the imaging element mounting substrate 1 has a first mounting area 4a where the first imaging element 10a is mounted and a second mounting area 4b where the second imaging element 10b is mounted.
  • the first mounting region 4a or the second mounting region 4b is a region in which at least one first image sensor 10a or second image sensor 10b is mounted, and other than the first image sensor 10a and the second image sensor 10b.
  • An electronic component, a semiconductor element, or the like may be mounted.
  • the base 2 of the imaging element mounting base 1 has a first electrode pad 3a and a second electrode pad 3b with a first mounting region 4a positioned therebetween on the upper surface.
  • the base 2 of the imaging device mounting base 1 has a third electrode pad 3c and a fourth electrode on the upper surface, the first electrode pad 3a and the second electrode pad 3b being spaced apart and the second mounting region 4b being located therebetween. It has an electrode pad 3d.
  • the first mounting region 4a is located between the first electrode pad 3a and the second electrode pad 3b. In other words, a region surrounded by the inner end portion or the outer end portion of the first electrode pad 3a and the second electrode pad 3b is the first mounting region 4a.
  • the first mounting region 4a may be at least as large as or larger than the first image sensor 10a.
  • the second mounting region 4b is located between the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d. In other words, the region surrounded by the inner end portion or the outer end portion of the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d is the second mounting region 4b.
  • the second mounting area 4b may be at least as large as or larger than the second imaging element 10b.
  • the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, and the fourth electrode pad 3d are regions that are electrically bonded to the first image sensor 10a or the second image sensor 10b by wire bonding. And may extend outward or inward of the substrate 2.
  • the second electrode pad 3b and the third electrode pad 3c are connected on the wiring, but if the above-described region to be wire-bonded is located between the second electrode pad 3b and the third electrode, The pad 3c may be used.
  • internal wirings or through conductors that connect the internal wirings up and down may be located between the internal layers or between the insulating layers, and these internal wirings or through conductors are formed on the surface of the base 2. It may be exposed.
  • the external circuit connection pad, the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, and the fourth electrode pad 3d may be electrically connected by the internal wiring or the through conductor.
  • the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d, the external circuit connection pad, the internal wiring, and the through conductor are formed when the substrate 2 is made of an electrically insulating ceramic. Tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), copper (Cu), or an alloy containing at least one metal material selected from these may be used.
  • the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d, the external circuit connection pad, the internal wiring, and the through conductor are made of copper when the substrate 2 is made of resin.
  • Cu gold (Au), aluminum (Al), nickel (Ni), molybdenum (Mo), titanium (Ti), or an alloy containing at least one metal material selected from these. Good.
  • the plating layer is located on the exposed surfaces of the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d, the external circuit connection pad, the internal wiring, and the through conductor.
  • the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d, the external circuit connection pad, the internal wiring and the exposed surface of the through conductor are protected and oxidized. Can be reduced.
  • the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d and the first image sensor 10a or the second image sensor 10b are connected to each other by wire bonding or the like. Good electrical connection can be achieved through the first bonding material 13.
  • the bonding strength can be improved.
  • a Ni plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m may be deposited, or this Ni plating layer and a gold (Au) plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m may be sequentially deposited. Good.
  • the substrate 2 of the imaging element mounting substrate 1 has a recess 2c between the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d on the upper surface of the substrate 2, and a part of the second mounting region 4b is It is located on the bottom surface of the recess 2c.
  • the base body 2 including the concave portion 2c has a frame portion 2a having an opening and a base portion 2b joined to the lower surface thereof or integrated by sintering or the like, as in the example shown in FIGS. 1A to 2B. It may be formed.
  • the recess 2c can be formed by positioning an opening in the insulating layer of the substrate 2, for example.
  • the size of the opening of the insulating layer for forming the recess 2c may be varied to form a stepped portion on the upper surface, or the example shown in FIGS. 5A to 6B. As described above, the size of the opening may be only one.
  • the 3rd electrode pad 3c and the 4th electrode pad 3d may be located in the recessed part 2c or the bottom face of the recessed part 2c.
  • the step portion may be formed by changing the size of the opening portion of the insulating layer that forms the recess 2c, and the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d may be located in a part of the step portion.
  • the third electrode pad 3 c and the fourth electrode pad 3 d may be located on the upper surface of the base 2.
  • the upper surface of the base 2 has a recess 2c between the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d, and a part of the second mounting region 4b is located on the bottom surface of the recess 2c. is doing.
  • the distance from the lens to each image sensor 10 can be made different. For this reason, it is possible to provide a larger distance from the upper surface of the second imaging element 10b mounted in the recess 2c to the second lens barrel 19b than the first imaging element 10a.
  • the thickness of the second lens barrel 19b is increased, or a mechanism is added to the second lens barrel 19b. It is possible to reduce the increase in size in the height direction. Therefore, the thickness of each lens barrel 19 can be minimized, and the height of the imaging module 31 can be reduced.
  • the heat dissipation required for each of the image sensors 10 may be different. Therefore, it has been required to further improve the heat dissipation even if the imaging device mounting substrate 1 is partially. Furthermore, the imaging element mounting substrate 1 may be required to improve electrical characteristics as well as heat dissipation.
  • the upper surface of the base 2 has a recess 2c between the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d, and a part of the second mounting region 4b is a recess 2c.
  • the linear distance from the lower surface of the first image sensor 10a to the lower surface of the base 2 and the linear distance from the lower surface of the second image sensor 10b to the lower surface of the base 2 are smaller in the second image sensor 10b. Accordingly, when a plurality of (two) image sensors 10 are used, the image sensor 31 is installed in contact with an external device or the like by mounting the second image sensor 10b having a larger amount of heat generation in the recess 2c.
  • the second mounting area 4b is more likely to release heat to an external device. As a result, it is possible to improve heat dissipation as the imaging module 31. Accordingly, it is possible to reduce the risk of noise occurring in the image due to heat generated when the imaging module 31 is used.
  • the size of the first mounting region 4a in the height direction is larger than the size of the second mounting region 4b in the height direction. This makes it possible to provide more internal wirings that are joined to more power supplies or grounds. As a result, it is possible to improve the electrical characteristics of the imaging element mounting substrate 1.
  • the imaging element mounting substrate 1 in the imaging element mounting substrate 1 on which a plurality of imaging elements 10 are mounted, the electrical characteristics are maintained while partially improving heat dissipation. Improvement is possible. Therefore, it is possible to reduce the possibility that noise is generated in the image captured by the imaging module 31.
  • the functionality and required characteristics of the first image sensor 10a and the second image sensor 10b are not specified, but the second image sensor 10b has higher functionality than the first image sensor 10a.
  • the effect of the present invention can be sufficiently exhibited by adopting an element having a large amount of heat due to demand or high function.
  • the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d of the imaging element mounting substrate 1 may be positioned at the stepped portion of the recess 2c as in the example shown in FIGS. 1A to 4B, or FIGS. 5A to 6B. It may be located on the upper surface of the substrate 2 as in the example shown, or may be located on the bottom surface of the recess 2c. Since the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d are located at the stepped portion of the recess 2c as in the example shown in FIGS. 1A to 4B, the height from the upper surface of the base 2 to the lid body 12 is further increased. It can be made smaller.
  • the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d are located on the upper surface of the substrate 2 as in the example shown in FIGS. 5A to 6B. Thereby, it becomes possible to reduce the quantity of the 1st joining material 13 to be used, and it becomes possible to reduce cost. Further, since the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d are located on the bottom surface of the recess 2c, the third electrode pad 3c and the fourth electrode pad 3d can be provided in the vicinity of the second electronic element 10b. It becomes. Therefore.
  • the substrate 2 can be downsized.
  • FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 5A, and 5B Examples of the imaging device 21 are shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 5A, and 5B.
  • the imaging device 21 is mounted on the imaging device mounting substrate 1, the first imaging device 10 a mounted on the first mounting region 4 a of the imaging device mounting substrate 1, and the second mounting region 4 b of the imaging device mounting substrate 1.
  • the second image sensor 10b is provided.
  • the first image sensor 10a and the second image sensor 10b are, for example, CMOS, CCD, or the like.
  • the imaging device 21 may include a lid 12 that covers the first imaging element 10a and the second imaging element 10b and is joined to the imaging element mounting substrate 1.
  • the imaging element mounting substrate 1 may support a lid 12 on the upper surface, and may be provided with a frame-like body positioned so as to surround the imaging element 10 or may not be provided with a frame-like body.
  • the frame-like body may be made of the same material as that of the base 2 or may be made of another material.
  • the frame body and the base body 2 are made of the same material, there is a case of, for example, an electrically insulating ceramic. At this time, since the frame body and the base body 2 are formed by sintering, the bonding strength is very high.
  • the frame-like body and the base 2 are made of different materials
  • the frame-like body may be made of the same material as the second bonding material 14 that joins the lid 12 and the base 2.
  • the second bonding material 14 thick, it is possible to have both the effect of adhesion and the effect as a frame-like body (a member that supports the lid body 12).
  • the second bonding material 14 at this time include a thermosetting resin, low-melting glass, or a brazing material containing a metal component.
  • the frame body and the lid body 12 may be made of the same material, and in this case, the frame body body and the lid body 12 may be configured as the same individual.
  • the lid 12 has a flat plate shape, for example.
  • the image sensor 10 is an image sensor such as a CMOS or CCD
  • a highly transparent member such as a glass material or an IR cut filter (infrared cut filter) is used.
  • the height position of the lid body 12 located on the upper surface of the first image sensor 10a and the lid body 12 located on the upper surface of the second image sensor 10b is as shown in the examples shown in FIGS. 2B to 3B. They may be located at different heights, or may be located at the same height as in the examples shown in FIGS. 4B to 6B.
  • the imaging device 21 includes the imaging device mounting base 1 as shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 5A, and 5B, so that the first imaging device 10a and the second imaging device 10b are different. Even when the number of pixels or a different function (characteristic) is required, it is possible to maintain and improve electrical characteristics while partially improving heat dissipation. Therefore, it is possible to reduce the risk of noise occurring in the image captured by the imaging module 31.
  • first image sensor 10a or the second image sensor 10b and the substrate 2 may be bonded to each other with a second elastic bonding material such as a resin.
  • a second elastic bonding material such as a resin.
  • FIG. 3A, FIG. 3B, FIG. 4A, FIG. 4B, FIG. 6A and FIG. 6B show an imaging module 31 using the imaging element mounting substrate 1.
  • the imaging module 31 includes an imaging device 21, a first lens barrel 19 a that surrounds the first mounting region 4 a that is bonded to the upper surface of the imaging device 21, and a second mounting region 4 b that is bonded to the upper surface of the imaging device 21.
  • the imaging module 31 is joined to the upper surface of the imaging device 21, and the first lens barrel 19a that surrounds the first mounting region 4a.
  • the second lens barrel 19b is attached to the upper surface of the imaging device 21 and surrounds the second mounting region 4b.
  • the imaging module 31 has the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b, so that the airtightness can be further improved.
  • the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b incorporate, for example, a lens barrel made of a resin or a metal material and one or more concave or convex lenses made of resin, liquid, glass, crystal, or the like. is there. Further, the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b are provided with a driving device for driving up and down, left and right, and may be electrically connected to the base body 2.
  • first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b may have openings at least on one side in four directions when viewed from above.
  • An external circuit may be inserted through the openings of the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b and electrically connected to the base 2.
  • the openings of the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b are formed by closing the gap between the openings with a sealing material such as a resin after the external circuit is electrically connected to the base body 2.
  • the inside of 31 may be airtight.
  • a brazing material such as a thermosetting resin or solder is raised.
  • the material for fixing the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b to the first mounting region 4a and the second mounting region 4b may be conductive or non-conductive.
  • the material to be fixed to the fixing region 2c is conductive
  • the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b incorporate a driving device for driving up and down and left and right, The signal can be taken from outside.
  • the lid 12 may be connected to the base 2 as in the example shown in FIGS. 3A and 3B, and the lid 12 is the first lens as in the example shown in FIGS. 4A and 4B. It may be incorporated in the lens barrel 19a and the second lens barrel 19b. 3A and 3B, the lid 12 is connected to the base 2 so that the lid 12, the first image sensor 10a or the second image sensor 10b, and the base 2 are surrounded. It becomes possible to make the sealed space more airtight, and to reduce the entry of dust and the like. As in the example shown in FIGS. 4A and 4B, the lid 12 is incorporated in the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b, so that the lid 12 and the base 2 are joined. Since the thermal history can be omitted, the stress due to the thermal history applied to the first image sensor 10a and the second image sensor 10b can be reduced.
  • the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b may be different in structure, configuration, performance, or mechanism, but the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19a after being mounted on the imaging element mounting base 1 are different.
  • the upper surface of the lens barrel 19b is preferably located at the same height position in cross-sectional view. Thereby, the imaging module 31 can be reduced in height.
  • the imaging module 31 can be reduced in height.
  • the upper surfaces of the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b are in contact with the external device, for example, when the external device falls, stress from the external device is applied to the first lens barrel 19a and the second lens.
  • the stress receiving area increases, so that the concentration of stress can be relaxed, and the stress is transmitted from the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b, so that the imaging device mounting substrate 1 is cracked or cracked. It is possible to reduce the occurrence of.
  • the imaging module 31 includes the imaging device 21 as shown in the example shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 5A, and 5B, so that the distance from the second imaging element 10b to the second lens barrel 19b can be increased. Since the size can be increased, the second lens barrel 19b surrounding the second mounting region 4b can be provided with more driving devices, thicker lenses, or more lenses, thereby improving the performance of the imaging module 31. This makes it possible to reduce the height.
  • Imaging element mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 ⁇ Image sensor mounting substrate, imaging device, and imaging module manufacturing method>
  • An example of the manufacturing method shown below is a manufacturing method in which a large number of the substrates 2 are taken and a wiring substrate is used.
  • a ceramic green sheet constituting the substrate 2 is formed.
  • the base body 2 which is an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) sintered body
  • silica (SiO 2 ), magnesia (MgO) or calcia (CaO) as a sintering aid is added to the Al 2 O 3 powder.
  • an appropriate binder, solvent and plasticizer are added, and then the mixture is kneaded to form a slurry.
  • a ceramic green sheet for taking a large number of pieces is obtained by a molding method such as a doctor blade method or a calender roll method.
  • the base 2 when the base 2 is made of, for example, a resin, the base 2 can be formed by molding by a transfer molding method or an injection molding method using a mold that can be molded into a predetermined shape.
  • substrate 2 may be what impregnated resin to the base material which consists of glass fiber like glass epoxy resin, for example.
  • the 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.
  • a metal paste is applied or filled into the external circuit connection pad, the internal wiring, and the portion that becomes the through conductor.
  • 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 substrate 2.
  • the above-mentioned green sheet is processed with a mold or the like.
  • An opening is formed in the green sheet to be the base 2 at a position to be the recess 2 c of the base 2.
  • the opening may be formed in a laminate of a plurality of ceramic green sheet laminates, or the opening is formed in the plurality of ceramic green sheets.
  • a ceramic green sheet laminate may be produced by
  • this ceramic green sheet laminate is fired at a temperature of about 1500 ° C. to 1800 ° C. to obtain a multi-piece wiring substrate in which a plurality of substrates 2 are arranged.
  • the above-described metal paste is fired at the same time as the ceramic green sheet serving as the substrate 2, and the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d, the external circuit It becomes a connection pad, internal wiring, and through conductor.
  • the plating layer may be applied using an electrolytic plating method or an electroless plating method.
  • a Ni plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m may be deposited, or this Ni plating layer and a gold (Au) plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m may be sequentially deposited. .
  • the multiple wiring substrate obtained by firing is divided into a plurality of substrates 2.
  • a dividing groove is formed in a multi-piece wiring substrate along a portion serving as an outer edge of the substrate 2, and the outer edge of the substrate 2 is divided by a method of breaking along the dividing groove and dividing or by a slicing method.
  • a method of cutting along the location can be used.
  • the dividing groove can be formed by cutting smaller than the thickness of the multi-cavity wiring substrate with a slicing device after firing, but the cutter blade is pressed against the ceramic green sheet laminate for the multi-cavity wiring substrate, You may form by cutting smaller than the thickness of a ceramic green sheet laminated body with a slicing apparatus.
  • the first imaging element 10a is mounted on the first mounting area 4a of the base 2 and the second imaging element 10b is mounted on the second mounting area 4b, thereby manufacturing the imaging device 21.
  • the first image sensor 10a and the second image sensor 10b are electrically joined to the base 2 by wire bonding or the like.
  • a second bonding material or the like may be provided on the first imaging element 10 a and the second imaging element 10 b or the base 2 and fixed to the base 2.
  • the lid 12 may be joined by the second joining material 14 after the base 2 is mounted on the first imaging element 10a and the second imaging element 10b.
  • the first lens barrel 19a is mounted so as to surround the first mounting region 4a
  • the second lens barrel 19b is mounted so as to surround the second mounting region 4b.
  • the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b are joined to the base 2 with solder, conductive resin, non-conductive resin, or the like.
  • the imaging element mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 can be manufactured.
  • the imaging device 21 and the imaging module 31 are obtained by the processes (1) to (9). Note that the order of steps (1) to (9) is not specified.
  • an imaging module 31 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 8B.
  • the imaging module 31 according to the present embodiment is different from the imaging module 31 according to the first embodiment in that the shape of the recess 2c is different in a longitudinal sectional view.
  • FIG. 7A shows an embodiment in which the end of the uppermost layer of the recess 2c is projected inward.
  • the substrate 2 is composed of a plurality of layers, and the end of the recess 2c of the substrate 2 is such that the first layer extends from the upper surface to the inside of the recess 2c rather than the second layer. Yes.
  • the concave portion is composed of two layers, but may be composed of three or more layers.
  • the side surface of the concave portion 2c of the second and subsequent layers may be located at the same position as the side surface of the second concave portion 2c in the longitudinal sectional view, or inside the side surface of the second concave portion 2c. Or it may be located outside.
  • a pad or the like is not positioned in the second and subsequent layers, it is possible to further reduce the generation of noise due to light reflection by positioning the pad outside the side surface of the first layer recess 2c.
  • the first layer projecting inward is a block body (laminated body) in which, for example, when the substrate 2 is made of an electrically insulating ceramic material, a plurality of layers are laminated and end portions of the recesses 2c are formed at the same position. May be.
  • the effect of the present invention can be further improved by providing a difference of, for example, 15 ⁇ m or more between the end of the first-layer recess 2c and the end of the second-layer recess 2c.
  • the first layer protrudes inward from the upper surface at the end of the recess 2c of the base 2, so that even when dust or the like is mixed into the recess 2c in the imaging module 31, Can be reduced from adhering to the upper surface of the second image sensor 10b. Therefore, it is possible to reduce the generation of noise due to the adhesion of dust to the image captured by the imaging module 31.
  • the imaging element mounting substrate 1 As a method of manufacturing the imaging element mounting substrate 1 as in the example shown in FIG. 7A, there are the following methods. For example, when the substrate 2 is made of an electrically insulating ceramic material, in the step of providing an opening in a portion that becomes the recess 2c at a predetermined position of the ceramic green sheet that becomes the substrate 2, the ceramic green that becomes the second or subsequent layer After an opening larger than the opening provided in the first ceramic green sheet is provided on the sheet, each ceramic green sheet is pressed and laminated and fired. In this case, the other steps are the same as those in the first embodiment.
  • the base 2 is made of an electrically insulating ceramic material, for example, by manufacturing the first layer so as to protrude inward from the upper surface at the end of the recess 2c of the base 2 as in the example shown in FIG. 7A, In the step of laminating and pressurizing as described above, even if a deviation occurs due to a process error, it is possible to reduce the side surfaces of the second and subsequent recesses 2c from jumping inward from the side surface of the first recess 2c. .
  • FIG. 7B shows an embodiment in which the corners of the end of the recess 2c are rounded.
  • the corners of the end portions of the recesses 2c of the substrate 2 are rounded.
  • the corner of the end of the concave portion 2c of the base 2 is rounded, thereby reducing the occurrence of cracks in the second imaging element 10b even when the second electronic element 10b and the base 2 are in contact with each other. Can be made. Or it becomes possible to reduce that the edge part of the recessed part 2c of the base
  • the imaging element mounting substrate 1 As a method for manufacturing the imaging element mounting substrate 1 as in the example shown in FIG. 7B, there are the following methods. For example, when the base 2 is made of an electrically insulating ceramic material, pressing is performed using a mold whose end is rounded in a step of providing an opening at a predetermined portion of the ceramic green sheet to be the base 2 in the portion that becomes the recess 2c. It is the method of manufacturing. Further, for example, when the base 2 is made of an electrically insulating ceramic material, an end portion is provided after a step of providing an opening in a portion that becomes the concave portion 2c at a predetermined position of the ceramic green sheet that becomes the base 2 and a step of laminating and pressing.
  • FIG. 8A shows an embodiment in which the wall portion of the recess 2c is inclined so as to become smaller from the upper surface toward the lower surface.
  • FIG. 8B shows an embodiment in which the wall portion of the recess 2c is inclined so as to increase from the upper surface toward the lower surface.
  • the side wall of the recess 2c of the base 2 is inclined from the upper end to the lower end. As described above, since the side wall of the recess 2c of the base body 2 is inclined, it is possible to reduce the incident light from the upper surface from being reflected by the side wall of the recess 2c and reaching the light receiving surface of the second image sensor 10b. It becomes.
  • the imaging element mounting substrate 1 As a method of manufacturing the imaging element mounting substrate 1 as in the example shown in FIGS. 8A and 8B, there are the following methods.
  • the example shown in FIG. 8A can be manufactured by pressing from the upper surface side of the base 2 and the example shown in FIG. 8B by pressing from the lower surface side of the base 2.
  • the recess 2c of the base 2 may be formed in the same manner as in FIGS. 7A and 7B.
  • the imaging element mounting substrate 1 as in the example shown in FIG. 8A is a projection of a mold used in a process of providing an opening in a portion that becomes the recess 2c at a predetermined position of the ceramic green sheet that becomes the substrate 2. It can also be created by providing a larger die die that is more concave than the upper punch of the die, punching from the upper surface side of the substrate 2 and processing.
  • the imaging element mounting base 1 as in the example shown in FIG. 8B is a convexity of a mold used in a process of providing an opening in a portion that becomes the concave portion 2 c at a predetermined position of the ceramic green sheet that becomes the base 2. It can also be created by providing a larger die die that is more concave than the upper punch of the mold, punching from the lower surface side of the base 2 and processing.
  • an imaging module 31 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9A and 9B.
  • the imaging module 31 in the present embodiment is different from the imaging module 31 in the first embodiment in that the first imaging element 10a and the second imaging element 10b are different in size.
  • the size of the second imaging device 10b in the thickness direction is larger than the size of the first imaging device 10a in the thickness direction. That is, the second image sensor 10 b is larger in the thickness direction than the first image sensor 10 a and is accommodated in the recess 2 c of the base 2.
  • the height of the upper surface of the second image sensor 10b can be lowered by the height of the recess 2c, and the first lens barrel 19a and the second lens mirror can be reduced. It is possible to align the height with the cylinder 19b at a lower position. Therefore, the imaging module 31 can be reduced in height.
  • an imaging element mounting substrate 1, an imaging device 21, and an imaging module 31 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10A, 10B, 11A, and 11B.
  • the imaging device mounting substrate 1, imaging device 21, and imaging module 31 in this embodiment differ from the imaging module 31 in the first embodiment in that a metal substrate is used as one of the members that constitute the substrate 2. It is a point.
  • 10A and 10B show an embodiment of the imaging element mounting substrate 1 and imaging device 21 in which the lowermost layer of the substrate 2 is a metal substrate.
  • 11A and 11B show an embodiment of the imaging module 31 in which the lowermost layer of the base 2 is a metal substrate.
  • the base 2 of the imaging element mounting substrate 1 of the present embodiment is composed of a plurality of layers, and the lowermost layer of the base 2 is a metal substrate 2d.
  • a portion having an opening serving as a side surface of the concave portion 2c of the base 2 composed of a plurality of layers is referred to as a frame portion 2a, and a metal substrate is referred to as a metal substrate 2d.
  • substrate 2 which consists of a several layer here may be a thing which has two layers, the frame part 2a and the metal substrate 2d.
  • a substrate made of a single layer such as a thin film substrate and a metal substrate 2d, or a substrate made of a frame portion 2a formed by injection molding or molding and a metal substrate 2d is also composed of a plurality of layers. 2.
  • a metal material has a higher thermal conductivity than an inorganic material or an organic material, and a ductility is higher than that of an inorganic material or an organic material, so that the thickness can be reduced.
  • the thermal conductivity for radiating is increased.
  • the distance from the second image sensor 10b to the external device can be further shortened while improving.
  • the imaging element mounting base 1 has been required to be thin in recent years, and the bottom surface of the recess 2c is also thin due to the demand for thinning. For this reason, when the bottom surface of the recess 2c of the imaging element mounting substrate 1 is the metal substrate 2d, the metal substrate 2d has high ductility even when stress is applied from the second lens barrel 19b. It is possible to reduce the occurrence of cracks or cracks on the bottom surface of the recess 2C of the base 1. Therefore, it is possible to reduce the malfunction of the imaging device 21 or the imaging module 31.
  • the imaging element mounting substrate 1 may mount a plurality of imaging elements 10, there is a tendency that the imaging element mounting base 1 becomes larger in one direction (for example, the x-axis direction in the present embodiment).
  • the imaging module or the imaging element mounting base may easily be swelled due to the vibration of the dropping.
  • the bottom surface of the recess 2c of the imaging element mounting substrate 1 is the metal substrate 2d, so that the undulation generated in the imaging element mounting substrate 1 can be reduced. It is possible to reduce the occurrence of cracks or cracks in the substrate 1 for use.
  • the material constituting the metal substrate 2d is, for example, a material having high thermal conductivity.
  • a material having a high thermal conductivity By using a material having a high thermal conductivity, the heat generated when using the imaging device 10 or the heat applied when the frame portion 2a and the metal substrate 2d are bonded by the third bonding material 15 is used. 2d can be easily spread throughout. This makes it possible to cure the third bonding material 15 evenly in the step of curing the third bonding material 15. In addition, it is possible to easily dissipate the heat generated in the imaging device 21 to the outside.
  • the material of the metal substrate 2d examples include stainless steel (SUS: Steel Use Stainless), Fe—Ni—Co alloy, 42 alloy, copper (Cu), and copper alloy.
  • the frame portion 2a is an aluminum oxide sintered body having a thermal expansion coefficient of about 5 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. to 10 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the metal substrate 2d is about 10 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • Stainless steel (such as SUS410 or SUS304) having a thermal expansion coefficient of ⁇ 17 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. can be used.
  • the thermal contraction difference / thermal expansion difference between the frame portion 2a and the metal substrate 2d is reduced, the stress applied between the frame portion 2a and the metal substrate 2d can be reduced. It is possible to reduce the deformation of the metal substrate 2d. As a result, it is possible to reduce the optical axis misalignment between the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b fixed to the first imaging element 10a and the second imaging element 10b and the frame 2a, and the sharpness of the image. Can be maintained well. Moreover, it becomes possible to reduce that a crack or a crack generate
  • the metal substrate 2d is made of a non-magnetic material, so that the metal substrate 2d is reduced from being magnetized by the electronic components mounted on the first image sensor 10a, the second image sensor 10b, or the other base 2. It becomes possible to make it. Therefore, it is possible to reduce the metal substrate 2d from hindering the operation of the first lens barrel 19a or the second lens barrel 19b such as lens driving.
  • the size of one side of the metal substrate 2d is about 3 mm to 10 cm, and follows the size of the frame portion 2a.
  • the thickness of the metal substrate 2d is 0.05 mm or more.
  • the outer edge of the metal substrate 2d may be located inside or overlapping the outer edge of the frame portion 2a in the top view, or may be located outside (overhang) in the top view. Since the outer edge of the metal substrate 2d is located on the inner side or the overlapping position in the top view from the outer edge of the frame portion 2a, the imaging element mounting base 1 can be reduced in size. In addition, since the outer edge of the metal substrate 2d is positioned outside the outer edge of the frame portion 2a in a top view, it is possible to reduce the stress applied to the frame portion 2a from the side surface, which is caused by the stress from the side surface. The occurrence of cracks and the like can be reduced.
  • the first lens barrel 19a and / or the second lens barrel 19b are partially on the metal substrate 2d. It may be joined. As a result, even if stress is applied from the first lens barrel 19a, the second lens barrel 19b, or both, stress can be released to the metal substrate 2d, so that cracks or cracks occur in the frame portion 2a. Can be reduced.
  • the frame part 2a and the metal substrate 2d may be joined by the third joining material 15.
  • a material constituting the third bonding material 15 for example, a thermosetting resin or a brazing material is used.
  • the thermosetting resin used as a material for forming the third bonding material 15 include bisphenol A type liquid epoxy resin.
  • the brazing material used as the material for forming the third bonding material 15 is, for example, solder, lead or glass.
  • the third bonding material 15 may have conductivity, for example.
  • the conductive third bonding material 15 include silver epoxy, solder, anisotropic conductive resin (ACP), anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), and the like. Since the third bonding material 15 has conductivity, the frame portion 2a and the metal substrate 2d can be electrically bonded. For example, by electrically joining the frame 2a and the metal substrate 2d at the same potential as the ground (ground) electrode, the metal substrate 2d can have a role of a shield that protects the image sensor 10 from external noise. It becomes possible.
  • the imaging element mounting substrate 1 may include a third bonding material 15 made of a resin material between the frame portion 2a and the metal substrate 2d.
  • the third bonding material 15 made of a resin material tends to be softer than the brazing material made of a metal material. Therefore, even if stress is applied to the frame portion 2a from the first lens barrel 19a or the second lens barrel 19b, the impact can be mitigated by the third bonding material 15 made of a resin material. It is possible to reduce the occurrence of cracks or cracks.
  • the third bonding material 15 made of a resin material tends to be relatively soft. As a result, even if the swell is transmitted from the external device to the imaging element mounting substrate 1, the movement follows the movement. For this reason, it becomes possible to reduce the possibility of peeling between the metal substrate 2d and the frame portion 2a.
  • the frame 2a when the frame 2a is made of an electrically insulating ceramic material, the frame 2a can be produced by the manufacturing method described in the first embodiment.
  • the metal substrate 2d is manufactured by punching or etching using a stamping mold on a plate made of a metal material.
  • the metal substrate 2d is made of a metal material 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 substrate 2d can be effectively reduced.
  • the third bonding material 15 is a paste-like thermosetting resin (adhesive member) applied to one or both bonding surfaces of the insulating substrate 2 and the metal substrate 2d by a screen printing method, a dispensing method, or the like. Then, after the thermosetting resin is dried, the bonding material is thermoset by passing through a tunnel-type atmosphere furnace or oven in a state where the insulating substrate 2 and the metal substrate 2d are stacked, and pressurizing and heating. The insulating substrate 2 and the metal substrate 2d are firmly bonded.
  • the third bonding material 15 includes, for example, a main agent made of bisphenol A type liquid epoxy resin, bisphenol F type liquid epoxy resin, phenol novolak 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 coloring agent, and mixing or kneading them using a centrifugal stirrer or the like to obtain a paste.
  • the third bonding material 15 include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol A modified epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, and special novolac type epoxy resins.
  • Epoxy derivatives such as phenol derivative epoxy resin and bisphenol skeleton type epoxy resin with addition of curing agent such as imidazole, amine, phosphorus, hydrazine, imidazole adduct, amine adduct, cationic polymerization or dicyandiamide Etc. can be used.
  • the first imaging device 10a and the second imaging device 10b are mounted, and the imaging device 21 can be manufactured.
  • the imaging module 31 can be manufactured by mounting the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b.
  • an imaging element mounting substrate 1, an imaging device 21, and an imaging module 31 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12A and 12B.
  • the imaging element mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 in this embodiment differ from the imaging device mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 in the fourth embodiment on the lower surface of the substrate 2.
  • the metal substrate 2d is used.
  • the base 2 is composed of a plurality of layers, a frame 2a, a base 2b positioned on the lower surface of the frame 2a, a metal substrate 2d positioned on the lower surface of the base 2b, It is composed of Hereinafter, a flat layer located on the lower surface of the frame portions 2a and 2a is a base portion 2b, and a metal substrate is a metal substrate 2d.
  • the base body 2 is composed of the frame portion 2a, the base portion 2b, and the metal substrate 2d, so that compared with the fourth embodiment, the base portion 2b has the internal wiring, In particular, it is possible to provide a larger wiring and pattern connected to the power source or the ground. Therefore, it is possible to improve electrical characteristics while improving heat dissipation with the metal substrate 2d. As a result, it is possible to maintain or improve the electrical characteristics while partially improving the heat dissipation properties (second mounting region 4b). Therefore, it is possible to reduce the possibility that noise is generated in the image captured by the imaging module 31.
  • the metal substrate 2d can have a reinforcing effect even when stress is applied from the second lens barrel 19b. Therefore, it is possible to improve the strength of the base portion 2b that becomes the bottom surface of the concave portion 2c of the imaging element mounting substrate 1. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of cracks or cracks in the base 2b that is the bottom surface of the recess 2c.
  • the frame portion 2a and the base portion 2b are made of an electrically insulating ceramic material
  • the frame portion 2a and the base portion 2b can be formed by the manufacturing method described in the first embodiment.
  • the metal substrate 2d is created by the manufacturing method described in the fourth embodiment.
  • the frame 2a, the base 2b, and the metal substrate 2d are joined by the manufacturing method described in the fourth embodiment.
  • the frame 2a and the base 2b may be laminated and pressed first, and may be integrated by simultaneous sintering.
  • the first imaging device 10a and the second imaging device 10b are mounted, and the imaging device 21 can be manufactured.
  • the imaging module 31 can be manufactured by mounting the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b.
  • an imaging element mounting substrate 1 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13A and 13B.
  • the imaging module 31 according to this embodiment is different from the imaging module 31 according to the first embodiment in that a flexible substrate 2e is used for a part of the base body 2.
  • the base 2 is composed of a plurality of layers, and the lowermost layer of the base 2 is a flexible substrate 2e. Since the lowermost layer of the base 2 of the imaging module 31 is the flexible substrate 2e as in the present embodiment, the size can be reduced as compared with the case where the flexible substrate 2e is connected to the upper surface of the imaging element mounting base 1. Further, the upper surface of the imaging element mounting substrate 1 on which the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, the fourth electrode pad 3d, the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b are located. Compared to the above, it is easy to secure a connection region on the lower surface, and it is possible to connect the imaging element mounting substrate 1 and the flexible substrate 2e with lower resistance.
  • the flexible substrate 2e may be electrically connected to an external device.
  • an imaging element mounting substrate 1, an imaging device 21, and an imaging module 31 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14A and 14B.
  • the imaging device mounting substrate 1, imaging device 21, and imaging module 31 in the present embodiment differ from the imaging device mounting substrate 1, imaging device 21, and imaging module 31 in the fourth embodiment in that the substrate 2 is a frame portion.
  • the flexible substrate 2e is located between 2a and the metal substrate 2d.
  • the substrate 2 of the imaging device mounting substrate 1 of the present embodiment is composed of a plurality of layers, and includes a frame portion 2a having an opening serving as a side surface of the recess 2c and a metal substrate 2d serving as a bottom surface of the recess 2c. And the flexible substrate 2e which has a through-hole in the location used as the recessed part 2c is located between the frame part 2a and the metal substrate 2d.
  • the base body 2 has the flexible substrate 2e having a through hole at a part of the base body 2 where the concave portion 2c is formed, so that the external device and the imaging element mounting base body 1 are electrically connected.
  • the linear distance between the second image sensor 10b and the external device can be reduced without using the flexible substrate 2e. Therefore, when the imaging module 31 is operated to dissipate the heat generated in the second electronic element 10b, it is possible to improve the thermal conductivity for dissipating heat.
  • the flexible substrate 2e generally uses a copper material as internal wiring in many cases.
  • the base body 2 has the flexible substrate 2e having the internal wiring made of a copper material, it is possible to further improve the base body 2 electrical characteristics. As a result, it is possible to maintain and improve electrical characteristics while further improving heat dissipation. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of noise in the image captured by the imaging module 31.
  • the flexible substrate 2e is flexible. Therefore, even when a stress is applied from the lower surface of the imaging element mounting substrate 1, the flexible substrate 2e can absorb the stress. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of cracks or cracks in the frame portion 2a. Further, it is possible to reduce the deformation of the metal substrate 2d due to the stress applied from the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b.
  • the metal substrate 2d has a role of reinforcing, and the undulation of the base 2 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of cracks or cracks in the imaging element mounting substrate 1. Furthermore, it is possible to reduce the occurrence of peeling between the frame portion 2a and the flexible substrate 2e.
  • the flexible substrate 2e is electrically joined to the frame 2a, and may have a role of an external circuit that is electrically connected to an external device.
  • the flexible substrate 2e has a base film, for example.
  • a material for forming the base film an insulator made of a resin such as a polyimide film is used.
  • the flexible substrate 2e has a conductive layer on the upper surface of the base film.
  • the conductive layer is made of copper, aluminum, gold, nickel, or an alloy containing at least one metal material selected from these.
  • a plating layer may be located on the exposed surface of the conductive layer. According to this configuration, oxidation can be reduced by protecting the exposed surface of the conductive layer. Further, according to this configuration, the electrical connection between the insulating substrate 2 and the conductive layer can be improved.
  • the plating layer for example, a Ni plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m may be deposited, or this Ni plating layer and a gold (Au) plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m may be sequentially deposited. Good. Furthermore, Sn plating may be performed on the plating layer.
  • the flexible substrate 2e has a cover film located on the upper surface of the conductive layer.
  • the cover film is a film for protecting the surface of the conductive layer.
  • the second bonding material is applied to one side of a film made of a resin material such as a polyimide film, and the conductive layer other than the portion electrically connected to the frame portion 2a. Located on the surface. At this time, the flexible substrate 2e and the frame portion 2a may be connected by the conductive third bonding material 15.
  • the third bonding material 15 for bonding the frame portion 2a, the flexible substrate 2e, and the metal substrate 2d is made of a material that is not easily denatured by heat applied in the mounting process of the first image sensor 10a and the second image sensor 10b. May be.
  • a third bonding material 15 is bisphenol A liquid epoxy resin or polyimide resin. In this case, peeling of the frame 2a, the flexible substrate 2e, and the metal substrate 2d in the mounting process of the first image sensor 10a and the second image sensor 10b can be satisfactorily reduced.
  • the third bonding material 15 may be conductive, and the frame body 2a and the flexible substrate 2e, or the flexible substrate 2e and the metal substrate 2d may be electrically bonded. At this time, by setting the ground potential of the frame portion 2a and the metal substrate 2d to the same ground potential via a part of the internal wiring of the flexible substrate 2e, the first image sensor 10a and the second image sensor 10b are externally connected. It becomes possible to give the metal substrate 2d the role of a shield that protects against noise.
  • the conductive third bonding material 15 is, for example, silver epoxy, solder, anisotropic conductive resin (ACP), anisotropic conductive film (ACF), or the like. Further, the third bonding material 15 for bonding the frame 2a and the flexible substrate 2e and the third bonding material 15 for bonding the flexible substrate 2e and the metal substrate 2d may be different or the same. Good.
  • a part of the outer edge of the flexible substrate 2e is located inside the outer edge of the frame portion 2a in a top view. Since a part of the outer edge of the flexible substrate 2e is located at the same position or on the inner side as the outer edge of the frame 2a, all the references of the outer shape of the imaging element mounting substrate 1 can be unified with the outer edge of the frame 2a. It becomes possible. Therefore, it is possible to further reduce the size of the imaging element mounting substrate 1 and at the same time easily unify the outer dimensions of the imaging element mounting substrate 1. Further, a part of the outer edge of the flexible substrate 2a may be located outside the outer edge of the frame portion 2a in a top view.
  • the imaging element mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 as in the example shown in FIGS. 14A and 14B, there are the following methods.
  • the frame 2a is made of an electrically insulating ceramic material
  • the frame 2a can be manufactured by the manufacturing method described in the first embodiment.
  • the metal substrate 2d is manufactured by the manufacturing method described in the fourth embodiment.
  • the flexible substrate 2e undergoes, for example, a step of forming a photoresist layer on a substrate made of polyimide and a step of adhering a polyimide cover film to the upper surface of a circuit pattern formed on the substrate in a DES (Development Etching Stripping) step or the like. Can be created.
  • DES Development Etching Stripping
  • the frame portion 2a, the metal substrate 2d, and the flexible substrate 2e are joined. Thereafter, as described in the first embodiment, it is possible to mount the first image sensor 10a and the second image sensor 10b to produce the image pickup apparatus 21. Finally, as described in the first embodiment, the imaging module 31 can be manufactured by mounting the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b.
  • an imaging element mounting substrate 1, an imaging device 21, and an imaging module 31 according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15A and 15B.
  • the imaging device mounting substrate 1, imaging device 21, and imaging module 31 in the present embodiment differ from the imaging device mounting substrate 1, imaging device 21, and imaging module 31 in the first embodiment in that the substrate 2 is on the upper surface.
  • the second base 5 is located.
  • the base body 2 of the imaging element mounting base body 1 of the present embodiment has a second base body 5 positioned on the upper surface, and the second base body 5 is the first mounting area 4a, the second mounting area 4b, or the first mounting area 4a.
  • the through hole is located at a position overlapping the second mounting region 4 in a top view. Even in such a configuration, the second imaging element 10b is located at a lower position in cross-sectional view than the first imaging element 10a. Therefore, the second lens barrel 19b is formed from the upper surface of the second imaging element 10b mounted in the recess 2c. It is possible to increase the distance up to the first imaging element 10a.
  • the thickness of the second lens barrel 19b is increased, or a mechanism is added to the second lens barrel 19b. It is possible to reduce the increase in size in the height direction. Therefore, the thickness of each lens barrel 19 can be minimized, and the height of the imaging module 31 can be reduced.
  • the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b can be viewed from the upper surfaces of the first image sensor 10a and the second image sensor 10b. Can be adjusted using the second substrate 5. Therefore, even if the pixels or types of the first image sensor 10a and the second image sensor 10b are different, the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b can be shared. Therefore, it is possible to reduce an increase in the cost of the imaging module 31.
  • Examples of the electrically insulating ceramic used as a material for forming the second substrate 5 include an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, and silicon nitride. A quality sintered body or a glass ceramic sintered body is included.
  • Examples of the resin used as a material for forming the second base 5 include an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a phenol resin, or a fluorine resin.
  • Examples of the fluorine-based resin include a polyester resin or a tetrafluoroethylene resin.
  • the second substrate 5 may be formed by laminating a plurality of insulating layers made of the above-described materials.
  • the insulating layer forming the second substrate 5 may be formed of two insulating layers as shown in FIGS. 15A and 15B, or may be formed of a single layer, three or more insulating layers. Good.
  • the second base 5 has a structure having a through hole at a position that is approximately the same size as the base 2 and overlaps the first mounting region 4a and the second mounting region 4b as in the example shown in FIGS. 15A and 15B. Also good. With this configuration, the heights of both the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b can be adjusted. At this time, the positions of the upper surfaces of the second base body 5 at a position overlapping the first lens barrel 19a in a top view and the second base body 5 at a position overlapping the second lens barrel 19b in a top view are in a longitudinal sectional view. May be different. With this configuration, the first lens barrel 19a and the second lens barrel 19b to be shared can be selected more flexibly.
  • the second base body 5 may be configured to have a through hole at a position that is smaller than the base body 2 and overlaps either the first mounting area 4a or the second mounting area 4b.
  • the base 2 and the second base 5 may be made of the same material, or may be made of different materials. Since the base 2 and the second base 5 are made of the same material, for example, when the base 2 and the second base 5 are made of electrically insulating ceramics, it is possible to bond more firmly by sintering. In addition, the physical properties of the base 2 and the second base 5 can be made different, and the manufacturing efficiency can be improved.
  • the second substrate 5 has auxiliary electrode pads 3e on the upper surface, and each of the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, and the fourth electrode pad 3d located on the upper surface of the substrate 2 is provided. And may be electrically connected.
  • an internal wiring formed between the internal layers or between the insulating layers and a through conductor that connects the internal wirings up and down may be located inside the second base 5.
  • the conductor may be exposed on the surface of the second base 5.
  • the internal wiring or the through conductor may be electrically connected to the auxiliary electrode pad 3e and each of the first electrode pad 3a, the second electrode pad 3b, the third electrode pad 3c, and the fourth electrode pad 3d.
  • the first mounting region 4a and the second mounting region 4b may be considered as a portion surrounded by the corresponding auxiliary pad 3e.
  • the auxiliary electrode pad 3e, the internal wiring located on the second base 5 and the through conductor located on the second base 5 are made of tungsten (W), molybdenum when the second base 5 is made of electrically insulating ceramics. (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), copper (Cu), or an alloy containing at least one metal material selected from these may be used.
  • the auxiliary electrode pad 3e, the internal wiring located on the second base 5 and the through conductor located on the second base 5 are made of copper (Cu), gold (when the second base 5 is made of resin, Au), aluminum (Al), nickel (Ni), molybdenum (Mo), titanium (Ti), or an alloy containing at least one metal material selected from these.
  • the plating layer is located on the exposed surface of the auxiliary electrode pad 3e, the internal wiring located on the second base 5 and the through conductor located on the second base 5.
  • the auxiliary electrode pad 3e, the internal wiring located on the second base 5 and the exposed surface of the through conductor located on the second base 5 can be protected to reduce oxidation.
  • the auxiliary electrode pad 3e and the first image sensor 10a or the second image sensor 10b can be well electrically connected via the first bonding material 13 such as wire bonding, It is possible to improve the bonding strength.
  • a Ni plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m may be deposited, or this Ni plating layer and a gold (Au) plating layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m may be sequentially deposited. Good.
  • the imaging element mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 as in the example shown in FIGS. 15A and 15B, there are the following methods.
  • the base 2 and the second base 5 are made of the same material, the base 2 and the second base 5 are created by the manufacturing method described in the first embodiment.
  • the base body 2 and the second base body 5 are electrically insulating ceramics, a ceramic green sheet to be the base body 2 and a ceramic green sheet to be the second base body 5 in the step of stacking and pressing , And may be sintered and formed at the same time.
  • you may join through another member.
  • the auxiliary electrode pad 3e it is possible to electrically connect the base 2 and the second base 5 by using a conductive material for the other members.
  • the base 2 and the second base 5 are made of different materials, the base 2 and the second base 5 can be manufactured by bonding each other through another member or the like. At this time, when the auxiliary electrode pad 3e is provided, the base 2 and the second base 5 can be electrically connected by using a conductive material for the other members.
  • an imaging element mounting substrate 1, an imaging device 21, and an imaging module 31 according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the imaging device mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 in the present embodiment differ from the imaging device mounting substrate 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 in the first embodiment in that the first substrate 2 has the first feature.
  • a second recess 2f smaller than the first mounting area 4a is located at a position overlapping the mounting area 4a, and the electronic component 11 is mounted in the second recess 2f.
  • a second recess 2f smaller than the first mounting region 4a is located at a position overlapping the first mounting region 4a.
  • the electronic component 11 is accommodated in the second recess 2f, and the first imaging element 10a is mounted so as to block a part of the second recess 2f.
  • the imaging device 31 and the imaging module 31 are required to include the electronic component 11 in addition to the first imaging element 10a and the second imaging element 10b.
  • the first image sensor 10a is mounted on the upper surface of the base 2, and the second image sensor 10b is located at a lower position in cross-sectional view than the first image sensor 10a. For this reason, it is possible to provide a larger distance from the upper surface of the second imaging element 10b mounted in the recess 2c to the second lens barrel 19b than the first imaging element 10a. As a result, even if the number of the second lens barrels 19b is increased in the second imaging element 10b, the thickness of the second lens barrel 19b is increased, or a mechanism is added to the second lens barrel 19b. It is possible to reduce the increase in size in the height direction. Therefore, the thickness of each lens barrel 19 can be minimized, and the imaging module 31 can be reduced in height and size.
  • the electronic component 11 is, for example, a passive component such as a chip capacitor, an inductor, or a resistor, or an active component such as an OIS (Optical Image Stabilization), a signal processing circuit, or a gyro sensor. These electronic components 11 are connected to the wiring located on the base 2 by a bonding material such as solder, conductive resin, and wire bond. Note that these electronic components 11 may be connected to the first image sensor 10a and the second image sensor 10b via internal wiring or the like located on the base 2.
  • a bonding material such as solder, conductive resin, and wire bond.
  • the imaging device 21 may fill the second recess 2f with a sealing material or the like after the electronic component 11 is mounted.
  • the first image sensor 10a is deformed at a position where the first image sensor 10a and the second recess 2f overlap each other when viewed from above, and mounting failure or position at the time of mounting It is possible to reduce the occurrence of deviation.
  • the second method is the same as the recess 2 c in the manufacturing method described in the first embodiment. It becomes possible to manufacture by producing the recess 2f.
  • an imaging element mounting substrate 1 and an imaging apparatus 21 according to a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17A and 17B.
  • the imaging element mounting substrate 1 and the imaging device 21 according to the present embodiment differ from the imaging element mounting substrate 1 and the imaging device 21 according to the ninth embodiment in that the first mounting region 4a of the substrate 2 overlaps the first mounting area 4a.
  • the second recessed portion 2f that is larger than the one mounting area 4a is located, and the recessed portion 2c is located at a position overlapping the second recessed portion 2f.
  • the substrate 2 of the imaging device mounting substrate 1 of the present embodiment has a second recess 2f located at a position overlapping the first mounting region 4a and the second mounting region 4b, and the recess 2c is located inside the second recess 2f. Is located.
  • the imaging device 21 of the present embodiment the electronic component 11 is accommodated in the second recess 2f, and the first imaging element 10a is mounted so as to block a part of the second recess 2f.
  • the imaging device mounting base 1, the imaging device 21, and the imaging module 31 can be downsized as compared with the case where the electronic component 11 is provided on the upper surface of the base 2.
  • the first image pickup device 10a is mounted on the upper surface of the base 2, and the second image pickup device 10b is positioned lower than the first image pickup device 10a in the cross-sectional view. It is possible to provide a larger distance from the upper surface of the second image sensor 10b to the second lens barrel 19b than the first image sensor 10a. As a result, even if the number of the second lens barrels 19b is increased in the second imaging element 10b, the thickness of the second lens barrel 19b is increased, or a mechanism is added to the second lens barrel 19b. It is possible to reduce the increase in size in the height direction. Therefore, the thickness of each lens barrel 19 can be minimized, and the imaging module 31 can be reduced in height and size.

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Abstract

撮像素子実装用基体は、基体と、第1電極パッドおよび第2電極パッドと、第3電極パッドおよび第4電極パッドとを備えている。基体は、上面に第1撮像素子が実装される第1実装領域と、第2撮像素子が実装される第2実装領域とを有する。第1電極パッドおよび第2電極パッドは、基体の上面に、第1実装領域が間に位置している。第3電極パッドおよび第4電極パッドは、基体の上面に、第2実装領域が間に位置している。基体の上面には、第3電極パッドと第4電極パッドとの間に凹部を有しており、第2実装領域は凹部の底面に位置している。

Description

撮像素子実装用基体、撮像装置および撮像モジュール
 本発明は、撮像素子、例えばCCD(Charge Coupled Device:以下、CCDと示す)型またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:以下、CMOSと示す)型等が実装される撮像素子実装用基体および撮像装置ならびに撮像モジュールに関するものである。
 従来、絶縁層からなる基体を有する撮像素子実装用基体が知られている。また、このような撮像素子実装用基体は撮像素子が実装された撮像装置が知られている(特開2016-92436号公報参照)。
 特開2016-92436号公報に開示された技術では、近年の撮像素子実装用基体は多機能化の要求に伴い、撮像素子が2個実装される場合があり、2個の撮像素子はそれぞれ画素数が異なる場合、または求められる特性が異なる場合がある。このとき、各撮像素子の上面に実装されるレンズ鏡筒は撮像素子の機能または求められる特性によって、必要とされるレンズの枚数・機構等が異なってくる。
 本発明の1つの態様に係る撮像素子実装用基体は、基体と、第1電極パッドおよび第2電極パッドと、第3電極パッドおよび第4電極パッドとを備えている。基体は、上面に第1撮像素子が実装される第1実装領域と、第1実装領域と間を空けて位置した第2撮像素子が実装される第2実装領域とを有する。第1電極パッドおよび第2電極パッドは、基体の上面に、第1実装領域が間に位置している。第3電極パッドおよび第4電極パッドは、基体の上面に、第1電極パッドおよび第2電極パッドと間を空けるとともに第2実装領域が間に位置している。基体の上面には、第3電極パッドと第4電極パッドとの間に凹部を有しており、第2実装領域は凹部の底面に位置している。
 本発明の1つの態様に係る撮像装置は、上記撮像素子実装用基体と、前記撮像素子実装用基体の前記第1実装領域に実装された第1撮像素子と、前記撮像素子実装用基体の前記第2実装領域に実装された第2撮像素子とを備えている。
 本発明の1つの態様に係る撮像モジュールは、上記撮像装置と、前記撮像装置の上面に接合された、前記第1実装領域を取り囲む第1レンズ鏡筒と、前記撮像装置の上面に接合された、前記第2実装領域を取り囲む第2レンズ鏡筒とを備えている。
図1Aは本発明の第1の実施形態に係る撮像素子実装用基体および撮像装置の外観を示す上面図であり、図1Bは図1AのA-A線に対応する縦断面図である。 図2Aは本発明の第1の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像装置の外観を示す上面図であり、図2Bは図2AのB-B線に対応する縦断面図である。 図3Aは本発明の第1の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図3Bは図3AのC-C線に対応する縦断面図である。 図4Aは本発明の第1の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図4Bは図4AのD-D線に対応する縦断面図である。 図5Aは本発明の第1の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像装置の外観を示す上面図であり、図5Bは図5AのE-E線に対応する縦断面図である。 図6Aは本発明の第1の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図6Bは図6AのF-F線に対応する縦断面図である。 図7Aは本発明の第2の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す縦断面図であり、図7Bは本発明の第2の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す縦断面図である。 図8Aは本発明の第2の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す縦断面図であり、図8Bは本発明の第2の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す縦断面図である。 図9Aは本発明の第3の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図9Bは図9AのG-G線に対応する縦断面図である。 図10Aは本発明の第4の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体および撮像装置の外観を示す上面図であり、図10Bは図10AのH-H線に対応する縦断面図である。 図11Aは本発明の第4の実施形態に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図11Bは図11AのJ-J線に対応する縦断面図である。 図12Aは本発明の第5の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図12Bは図12AのK-K線に対応する縦断面図である。 図13Aは本発明の第6の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図13Bは図13AのL-L線に対応する縦断面図である。 図14Aは本発明の第7の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図14Bは図14AのM-M線に対応する縦断面図である。 図15Aは本発明の第8の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す上面図であり、図15Bは図15AのN-N線に対応する縦断面図である。 図16は本発明の第9の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体を備えた撮像モジュールの外観を示す縦断面図である。 図17Aは本発明の第10の実施形態の態様に係る撮像素子実装用基体および撮像装置の外観を示す上面図であり、図17Bは図17AのP-P線に対応する縦断面図である。
   <撮像素子実装用基体および撮像装置の構成>
 以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、撮像素子実装用基体の第1実装領域に第1撮像素子、および第2実装領域に第2撮像素子が実装された構成を撮像装置とする。また、撮像素子実装用基体のそれぞれの撮像素子の上面側に位置したそれぞれのレンズ鏡筒を有する構成を撮像モジュールとする。撮像素子実装用基体、撮像装置および撮像モジュールは、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいが、便宜的に、直交座標系xyzを定義するとともに、z方向の正側を上方とする。
  (第1の実施形態)
 図1A~図6Bを参照して本発明の第1の実施形態における撮像装置21、および撮像素子実装用基体1について説明する。図1Aおよび図1Bでは、蓋体12及びそれに付随する図面を削除した撮像装置21を、図2A、図2B、図5Aおよび図5Bでは、蓋体12およびそれに付随する部品を記載した撮像装置21を、図3A、図3B、図4A、図4B、図6A及び図6Bでは撮像モジュール31を示している。
 撮像素子実装用基体1の基体2は、上面に第1撮像素子10aが実装される第1実装領域4aと、第1実装領域4aと間を空けて位置した第2撮像素子10bが実装される第2実装領域4bとを有する。基体2は上面に、第1実装領域4aが間に位置した、第1電極パッド3aおよび第2電極パッド3bを有する。基体2は上面に、第1電極パッド3aおよび第2電極パッド3bと間を空けるとともに第2実装領域4bが間に位置した、第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dを有する。基体2の上面には、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dとの間に凹部2cを有しており、第2実装領域4bの一部は凹部2cの底面に位置している。
 撮像素子実装用基体1の基体2は、上面に第1撮像素子10aが実装される第1実装領域4aと、第1実装領域4aと間を空けて位置した第2撮像素子10bが実装される第2実装領域4bとを有する。基体2を構成する絶縁層の材料は例えば、電気絶縁性セラミックスまたは樹脂(例えば、プラスティックス)等が含まれる。
 基体2を形成する材料として使用される電気絶縁性セラミックスとしては例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体またはガラスセラミック焼結体等が含まれる。基体2を形成する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である。フッ素系樹脂としては例えば、四フッ化エチレン樹脂等が含まれる。
 基体2は、前述した材料を含む絶縁層を複数上下に積層していてもよい。基体2は、図1Bに示すように6層の絶縁層から形成されていてもよいし、単層、2層~5層または7層以上の絶縁層から形成されていてもよい。基体2を形成する絶縁層が6層以上であると、基体2に十分な厚みと配線エリアを確保することが可能となる。よって、基体2の電気的特性を向上するとともに基体2の反り、クラックまたは割れを低減することが可能となる。また、基体2を形成する絶縁層が5層以下であるとき、基体2の薄型化が可能となる。
 基体2は例えば、1辺の大きさは3mm~10cm程度であり、平面視において基体2が四角形状であるとき正方形であってもよいし長方形であってもよい。また例えば、基体2の厚みは0.2mm以上であってもよい。
 また、基体2の上面、側面または下面に、外部回路接続用パッドが位置していてもよい。外部回路接続用パッドは、基体2と外部回路基体、あるいは撮像装置21と外部回路基体とを電気的に接続するものである。
 撮像素子実装用基体1は第1撮像素子10aが実装される第1実装領域4aと第2撮像素子10bが実装される第2実装領域4bを有する。ここで、第1実装領域4aまたは第2実装領域4bは少なくとも1つの第1撮像素子10aまたは第2撮像素子10bが実装される領域であり、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10b以外の電子部品、または半導体素子等が実装されていてもよい。
 撮像素子実装用基体1の基体2は、上面に、第1実装領域4aが間に位置した、第1電極パッド3aおよび第2電極パッド3bを有する。また、撮像素子実装用基体1の基体2は上面に、第1電極パッド3aおよび第2電極パッド3bと間を空けるとともに第2実装領域4bが間に位置した、第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dを有する。
 第1実装領域4aは第1電極パッド3aおよび第2電極パッド3bの間に位置している。言い換えると、第1電極パッド3aおよび第2電極パッド3bの内側端部または外側端部に囲まれた領域が第1実装領域4aとなる。また、第1実装領域4aは少なくとも第1撮像素子10aと同程度もしくはそれ以上の大きさであればよい。
 第2実装領域4bは第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dの間に位置している。言い換えると、第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dの内側端部または外側端部に囲まれた領域が第2実装領域4bとなる。また、第2実装領域4bは少なくとも第2撮像素子10bと同程度もしくはそれ以上の大きさであればよい。
 第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3dとは、第1撮像素子10aまたは第2撮像素子10bとワイヤーボンディングで電気的に接合される領域のことであり、基体2の外側または内側へ伸びていてもよい。例えば第2電極パッド3bと第3電極パッド3cとは配線上はつながっているが、上述したワイヤーボンディングされる領域が間を位置していれば、それぞれ領域を第2電極パッド3bと第3電極パッド3cとしてもよい。
 基体2の内部には、内部または各絶縁層の間に、内部配線、内部配線同士を上下に接続する貫通導体が位置していてもよく、これら内部配線または貫通導体は、基体2の表面に露出していてもよい。この内部配線または貫通導体によって、外部回路接続用パッド、第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dが電気的に接続されていてもよい。
 第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体は、基体2が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)、銀(Ag)若しくは銅(Cu)またはこれらから選ばれる少なくとも1種以上の金属材料を含有する合金等から成っていてもよい。また、第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体は、基体2が樹脂から成る場合には、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)若しくはチタン(Ti)またはこれらから選ばれる少なくとも1種以上の金属材料を含有する合金等から成っていてもよい。
 第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体の露出表面には、めっき層が位置している。この構成によれば、第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体の露出表面を保護して酸化を低減させることができる。また、この構成によれば、第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dと第1撮像素子10aまたは、第2撮像素子10bとをワイヤーボンディング等の第1接合材13を介して良好に電気的接続することができる。また、接合強度を向上させることが可能となる。めっき層は、例えば、厚さ0.5μm~10μmのNiめっき層を被着させるか、またはこのNiめっき層および厚さ0.5μm~3μmの金(Au)めっき層を順次被着させてもよい。
 撮像素子実装用基体1の基体2は、基体2の上面には、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dとの間に凹部2cを有しており、第2実装領域4bの一部は凹部2cの底面に位置している。凹部2cを含む基体2は、図1A~図2Bに示す例の様に、開口部を有する枠部2aとその下面に接合され、または焼結等で一体化している基部2bとを有することで形成されていてもよい。
 ここで、凹部2cは、例えば基体2の絶縁層に開口部を位置させることで形成することが可能となる。このとき、図1A~図4Bに示す例の様に凹部2cを形成する絶縁層の開口部の大きさを異ならせ上面に段差部を形成してもよいし、図5A~図6Bに示す例の様に、開口部の大きさは1つだけであってもよい。また、凹部2c内部または凹部2cの底面に第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dが位置していてもよい。また、例えば凹部2cを形成する絶縁層の開口部の大きさを異ならせて段差部を形成し、段差部の一部に第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dが位置していてもよいし、第3電極パッド3cおよび第4電極パッド3dは基体2の上面に位置していてもよい。
 本実施形態では、基体2の上面には、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dとの間に凹部2cを有しており、第2実装領域4bの一部は凹部2cの底面に位置している。これにより、要求された画像数が第1撮像素子10aと第2撮像素子10bで異なっていたとしても、レンズとの各撮像素子10との距離を異なるものにすることができる。このため、凹部2cに実装された第2撮像素子10bの上面から第2レンズ鏡筒19bまでの距離を第1撮像素子10aと比較して大きく設けることが可能となる。このことで、第2撮像素子10bにおいて第2レンズ鏡筒19bの枚数を多くする、第2レンズ鏡筒19bの厚みを厚くする、または第2レンズ鏡筒19bに機構をつける等しても、高さ方向の大きさの増加を低減させる事が可能となる。よって、それぞれのレンズ鏡筒19の厚みを最小限にすることができ、撮像モジュール31の低背化が可能となる。
 また、それぞれの撮像素子10(第1撮像素子10a、第2撮像素子10b)において求められる放熱性が異なる場合がある。そのため、撮像素子実装用基体1は部分的でも放熱性をより向上させることが求められていた。さらに、撮像素子実装用基体1は電気特性の向上も放熱性と同様に求められる場合があった。
 これに対し、本実施形態では、基体2の上面には、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dとの間に凹部2cを有しており、第2実装領域4bの一部は凹部2cの底面に位置している。このことで、第1撮像素子10aの下面から基体2の下面までの直線距離と第2撮像素子10bの下面から基体2の下面までの直線距離は、第2撮像素子10bの方が小さくなる。これにより、撮像素子10を複数(2個)用いる場合に、より発熱量の多い第2撮像素子10bを凹部2cに実装することで、撮像モジュール31が外部機器などに接するように設置された場合に、第1実装領域4aと比較すると第2実装領域4bの方が外部機器へ熱を逃がし易くなる。その結果として撮像モジュール31としての放熱性の向上が可能となる。よって、撮像モジュール31を使用した際の発熱で画像にノイズが発生する等のおそれを低減させることが可能となる。
 また、第1実装領域4aの高さ方向の大きさは第2実装領域4bの高さ方向の大きさと比較すると大きくなる。これにより、より多くの電源またはグランドと接合される内部配線をより多く設けることが可能となる。その結果撮像素子実装用基体1における電気特性の向上を図ることが可能となる。
 上述した2点の効果により、本発明に示す撮像素子実装用基体1では、複数の撮像素子10が実装される撮像素子実装用基体1において、部分的に放熱性を向上させつつ電気特性の維持向上が可能となる。よって、撮像モジュール31で撮像した画像にノイズが発生する等の可能性を低減させることが可能となる。
 なお、本実施形態において、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bの機能性、求められる特性等は指定しないが、第2撮像素子10bが第1撮像素子10aと比較して高い機能性の要求、または高機能により熱量が大きい素子を採用することにより本発明の効果を十分に発揮することが可能となる。
 撮像素子実装用基体1の第3電極パッド3cと第4電極パッド3dは図1A~図4Bに示す例の様に凹部2cの段差部に位置していても良いし、図5A~図6Bに示す例の様に基体2の上面に位置していてもよいし、凹部2cの底面に位置していてもよい。第3電極パッド3cと第4電極パッド3dは図1A~図4Bに示す例の様に凹部2cの段差部に位置していることで、基体2の上面から蓋体12までの高さをより小さくすることが可能となる。これにより、使用する第2接合材14の量の低下および蓋体12の高さの安定化が可能となる。また、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dは図5A~図6Bに示す例の様に基体2の上面に位置している。これにより、使用する第1接合材13の量を低減させることが可能となり、コストの低減が可能となる。また、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dは凹部2cの底面に位置していることで、第3電極パッド3cと第4電極パッド3dを第2電子素子10bの近傍に設けることが可能となる。よって。基体2の小型化が可能となる。
   <撮像装置の構成>
 図1A、図1B、図2A、図2B、図5Aおよび図5Bに撮像装置21の例を示す。撮像装置21は、撮像素子実装用基体1と、撮像素子実装用基体1の第1実装領域4aに実装された第1撮像素子10aと、撮像素子実装用基体1の第2実装領域4bに実装された第2撮像素子10bとを備えている。第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bは、例えばCMOS、CCD等である。
 撮像装置21は、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bを覆うとともに撮像素子実装用基体1と接合された蓋体12とを備えていてもよい。ここで、撮像素子実装用基体1は上面に蓋体12を支え、撮像素子10を取り囲むように位置した枠状体を設けてもよいし、枠状体を設けなくてもよい。また、枠状体は基体2と同じ材料から構成されていてもよいし、別の材料で構成されていてもよい。
 枠状体と基体2とが同じ材料から構成されている例として例えば電気絶縁性セラミックスから成る場合がある。このとき、枠状体と基体2とは焼結して構成されるため非常に接合強度が高くなる。
 また、枠状体と基体2とが別の材料から成る例として例えば枠状体が蓋体12と基体2とを接合する第2接合材14と同じ材料から成る場合がある。このとき、第2接合材14を厚く設けることで、接着の効果と枠状体(蓋体12を支える部材)としての効果を併せ持つことが可能となる。このときの第2接合材14は例えば熱硬化性樹脂または低融点ガラスまたは金属成分を含むろう材等が挙げられる。また、枠状体と蓋体12とが同じ材料から成る場合もあり、このときは枠状体と蓋体12は同一個体として構成されていてもよい。
 蓋体12は、例えば、平板形状である。また、蓋体12は、例えば撮像素子10がCMOS、CCD等の撮像素子である場合ガラス材料等の透明度の高い部材、またはIRカットフィルタ(赤外線カットフィルタ)等が用いられる。なお、第1撮像素子10aの上面に位置した蓋体12と第2撮像素子10bの上面に位置した蓋体12との高さ方向の位置は、図2B~図3Bに示す例の様に、それぞれ異なる高さに位置していてもよいし、図4B~図6Bに示す例の様に、同じ高さに位置していてもよい。
 撮像装置21が図1A、図1B、図2A、図2B、図5Aおよび図5Bに示すような撮像素子実装用基体1を有することで、第1撮像素子10aと第2撮像素子10bとが異なる画素数、または異なる機能(特性)を要求された場合においても、部分的に放熱性を向上させつつ電気特性の維持向上が可能となる。よって、よって、撮像モジュール31で撮像した画像にノイズが発生する等のおそれを低減させることが可能となる。
 ここで、第1撮像素子10aまたは第2撮像素子10bと基体2とは樹脂等の弾性の大きい第2接合材で接着していてもよい。弾性の大きい第2接合材で接着することで、撮像装置21の外部からかかる応力を第2接合材で吸収する事が可能となり、第1撮像素子10aまたは第2撮像素子10bにクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
   <撮像モジュールの構成>
 図3A、図3B、図4A、図4B、図6Aおよび図6Bに、撮像素子実装用基体1を用いた撮像モジュール31を示す。撮像モジュール31は、撮像装置21と、撮像装置21の上面に接合された、第1実装領域4aを取り囲む第1レンズ鏡筒19aと、撮像装置21の上面に接合された、第2実装領域4bを取り囲む第2レンズ鏡筒19bを有している。
 図3A、図3B、図4A、図4B、図6Aおよび図6Bに示す例では、撮像モジュール31は撮像装置21の上面に接合された、第1実装領域4aを取り囲む第1レンズ鏡筒19aと、撮像装置21の上面に接合された、第2実装領域4bを取り囲む第2レンズ鏡筒19bを有している。
 撮像モジュール31は第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを有することでより気密性の向上が可能となる。第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bは、例えば樹脂または金属材料等から成る鏡筒と、樹脂、液体、ガラスまたは水晶等からなる凹レンズまたは凸レンズが1個以上組み込まれているものである。また、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bは、上下左右の駆動を行う駆動装置等が付いていて、基体2と電気的に接続されていてもよい。
 なお、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bは上面視において4方向の少なくとも一つの辺において開口部が位置していてもよい。そして、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bの開口部から外部回路が挿入され基体2と電気的に接続していてもよい。また第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bの開口部は、外部回路が基体2と電気的に接続された後、樹脂等の封止材等で開口部の隙間を閉じて撮像モジュール31の内部が気密されていてもよい。
 第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを第1実装領域4aの周囲および第2実装領域4bの周囲に固定する材料として例えば熱硬化性樹脂、ハンダ等のろう材が上げられる。また、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを第1実装領域4aおよび第2実装領域4bに固定する材料は導電性であってもよいし非導電性であってもよい。固定領域2cに固定する材料は導電性あるとき、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bに上下左右の駆動を行う駆動装置が組み込まれている場合において、基体2を介して電源および信号を外部から取り込む事が可能となる。
 撮像モジュール31は図3Aおよび図3Bに示す例の様に、蓋体12が基体2と接続していても良いし、図4Aおよび図4Bに示す例の様に蓋体12は第1のレンズ鏡筒19aおよび第2のレンズ鏡筒19bに組み込まれていても良い。図3Aおよび図3Bに示す例の様に、蓋体12が基体2と接続していることで、蓋体12と、第1撮像素子10aまたは第2撮像素子10bと、基体2とで囲まれた封止空間をより気密にすることが可能となり、塵等が混入することを低減させることが可能となる。図4Aおよび図4Bに示す例の様に蓋体12は第1のレンズ鏡筒19aおよび第2のレンズ鏡筒19bに組み込まれていることで、蓋体12と基体2とを接合する工程における熱履歴を省略することが可能となるため、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bにかかる熱履歴によるストレスを低減させることが可能となる。
 第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bとは構造、構成、性能または機構はそれぞれ異なっていても良いが、撮像素子実装用基体1に実装後の第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bの上面は断面視において同じ高さ位置に位置していることがよい。これにより、撮像モジュール31の低背化が可能となる。また、外部機器に取り付ける際、高さ方向の調整が容易にすることが可能となり、さらに撮像モジュール31を組み込んだ後の外部機器の低背化が可能となる。また、第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bの上面が外部機器と接するとき、例えば外部機器が落下した際等にかかる外部機器からの応力を第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bとの2つで受けることになる。よって、応力を受ける面積が大きくなることで、応力の集中を緩和することができ、第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bから応力が伝わり撮像素子実装用基体1にクラックまたは割れ等が発生することを低減させることが可能となる。
 撮像モジュール31が図1A、図1B、図2A、図2B、図5Aおよび図5Bに示す例の様な撮像装置21を有することにより、第2撮像素子10bから第2レンズ鏡筒19bの距離を大きくすることが可能となるため、第2実装領域4bを取り囲む第2レンズ鏡筒19bはより多くの駆動装置、厚いレンズ、またはより多くのレンズを設けることができ、撮像モジュール31の性能を向上させつつ、低背化が可能となる。
   <撮像素子実装用基体および撮像装置および撮像モジュールの製造方法>
 次に、本実施形態の撮像素子実装用基体1および撮像装置21および撮像モジュール31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、基体2を多数個取り配線基体を用いた製造方法である。
 (1)まず、基体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(Al)質焼結体である基体2を得る場合には、Alの粉末に焼結助材としてシリカ(SiO)、マグネシア(MgO)またはカルシア(CaO)等の粉末を添加し、さらに適当なバインダー、溶剤および可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状となす。その後、ドクターブレード法またはカレンダーロール法等の成形方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。
 なお、基体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基体2を形成することができる。また、基体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基体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第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体となる部分に、金属ペーストを塗布または充填する。この金属ペーストは、前述した金属材料から成る金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、金属ペーストは、基体2との接合強度を高めるために、ガラスまたはセラミックスを含んでいても構わない。
 (3)次に、前述のグリーンシートを金型等によって加工する。基体2となるグリーンシートに、基体2の凹部2cとなる位置に開口部を形成する。なお、開口部を形成する工程の前に複数のセラミックグリーンシート積層体を積層した物に開口部を形成しても良いし、複数のセラミックグリーンシートに開口部を形成し、次に記載の工程によりセラミックグリーンシート積層体を作製してもよい。
 (4)次に、各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層して加圧する。このことにより基体2となるセラミックグリーンシート積層体を作製する。
 (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、基体2が複数配列された多数個取り配線基体を得る。なお、この工程によって、前述した金属ペーストは、基体2となるセラミックグリーンシートと同時に焼成され、第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体となる。
 (6)次に、基体2の表面に露出した第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、外部回路接続用パッド、内部配線および貫通導体に、電解めっき法または無電解めっき法を用いてめっき層を被着してもよい。めっき層として、例えば厚さ0.5μm~10μmのNiめっき層を被着させるか、またはこのNiめっき層および厚さ0.5μm~3μmの金(Au)めっき層を順次被着させてもよい。
 (7)次に、焼成して得られた多数個取り配線基体を複数の基体2に分断する。この分断においては、基体2の外縁となる箇所に沿って多数個取り配線基体に分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断させて分割する方法またはスライシング法等により基体2の外縁となる箇所に沿って切断する方法等を用いることができる。なお、分割溝は、焼成後にスライシング装置により多数個取り配線基体の厚みより小さく切り込むことによって形成することができるが、多数個取り配線基体用のセラミックグリーンシート積層体にカッター刃を押し当てたり、スライシング装置によりセラミックグリーンシート積層体の厚みより小さく切り込んだりすることによって形成してもよい。
 (8)次に、基体2の第1実装領域4aに第1撮像素子10aを、第2実装領域4bに第2撮像素子10bを実装し、撮像装置21を作製する。第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bはワイヤーボンディング等で基体2と電気的に接合させる。またこのとき、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bまたは基体2に第2接合材等を設け、基体2に固定しても構わない。また、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bを基体2を実装した後、蓋体12を第2接合材14で接合してもよい。
 (9)基体2の上面に、第1実装領域4aを取り囲むように第1レンズ鏡筒19aを、第2実装領域4bを取り囲むように第2レンズ鏡筒19bを実装する。第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bは基体2とハンダ、導電性の樹脂、非導電性の樹脂等で接合される。
 以上のようにして、撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31を作製することができる。上記(1)~(9)の工程によって、撮像装置21および撮像モジュール31が得られる。なお、上記(1)~(9)の工程順番は指定されない。
  (第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態による撮像モジュール31について、図7A~図8Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像モジュール31において、第1の実施形態の撮像モジュール31と異なる点は、縦断面視において凹部2cの形状が異なっている点である。
 図7Aに凹部2cの最上層の端部が内側へ張り出している実施形態を示す。本実施形態の撮像素子実装用基体1は、基体2は複数の層からなり、基体2の凹部2cの端部は、上面から1層目が、2層目よりも凹部2cの内側に張り出している。
 本実施形態では、撮像モジュール31の上面から光が入射し、凹部2cの底面または側面で反射が起きた場合でも、凹部2cの端部の上面から1層目が内側に張り出していることで、反射した光が第2撮像素子10bの受光面で受光される可能性を低減させることが可能となる。よって、本発明の主目的である、撮像モジュール31の低背化を可能としつつ、撮像モジュール31で撮像した画像に光の乱反射によるノイズの発生を低減させることができる。なお、図7Aに示す例では、凹部は2層で構成されているが3層以上で構成されていてもよい。このとき、2層目以降の層の凹部2cの側面については縦断面視において2層目の凹部2cの側面と同じ位置に位置していても良いし、2層目の凹部2cの側面より内側または外側に位置していても良い。とくに、2層目以降の層にパッド等が位置しない場合は、1層目の凹部2cの側面よりも外側に位置させることで光の反射によるノイズの発生をより低減させることが可能となる。
 ここで、内側に張り出している1層目は、例えば基体2が電気絶縁性セラミックス材から成るとき、複数層を積層し同じ位置に凹部2cの端部を有したブロック体(積層体)であっても良い。尚このとき、1層目の凹部2cの端部と2層目以降の凹部2cの端部とは例えば15μm以上の差をもうけることで、本発明の効果をより向上させることが可能となる。
 また、図7Aに示す例の様に基体2の凹部2cの端部において上面から1層目が内側に張り出していることで、撮像モジュール31において凹部2cに塵等が混入した場合においても、塵が第2撮像素子10bの上面へ付着することを低減させることができる。よって、撮像モジュール31で撮像した画像に塵の付着によるノイズの発生の低減が可能となる。
 図7Aに示す例の様な撮像素子実装用基体1を製造する方法としては次のような方法がある。例えば基体2が電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程において、2層目またはそれ以降の層となるセラミックグリーンシートに1層目となるセラミックグリーンシートに設けた開口部よりもより大きな開口部を設けたあと、それぞれのセラミックグリーンシートを加圧して積層し、焼成する。なお、この場合他の工程については第1の実施形態と同じである。
 このとき、図7Aに示す例の様に基体2の凹部2cの端部において上面から1層目が内側に張り出すように作製することで、例えば基体2が電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、上記した積層して加圧する工程において、工程誤差によりズレが発生したとしても1層目の凹部2cの側面より2層目以降の凹部2cの側面が内側へ飛び出すことを低減させることが可能となる。よって、凹部2cの上面視における面積(各寸法)を一定以上保つことができる為、第2電子素子10bを実装する工程において、凹部2cに第2電子素子10bが実装できなくなることを低減することが可能となる。
 図7Bに凹部2cの端部の角部が円くなっている実施形態を示す。本実施形態の撮像素子実装用基体1は、基体2の凹部2cの端部の角部が丸くなっている。このとき、基体2の凹部2cの端部の角部が丸くなっていることで、第2電子素子10bと基体2とが接触した場合においても第2撮像素子10bにクラックが発生することを低減させることができる。または、基体2の凹部2cの端部が欠けてしまい、塵が発生することを低減させることが可能となる。
 図7Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1を製造する方法としては次のような方法がある。例えば基体2が電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程において端部が丸くなるような金型を用いて押圧して作製する方法である。また、例えば基体2が電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程、積層して加圧する工程の後、端部が丸くなるような金型を用いて押圧する工程を追加して作製する方法である。また、基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程において使用する金型の上パンチよりも凹となっている金型の臼を大きく設ける事でも作製することが可能となる。なお、これらの場合、他の工程については第1の実施形態と同じである。
 図8Aに凹部2cの壁部が上面から下面に向かって小さくなるように傾斜している実施形態を示す。図8Bに凹部2cの壁部が上面から下面に向かって大きくなるように傾斜している実施形態を示す。
 本実施形態の撮像素子実装用基体1は、基体2の凹部2cは、側壁が上端から下端にかけて傾斜している。このように、基体2の凹部2cの側壁が傾斜していることで、上面から入射した光が凹部2cの側壁で反射し第2撮像素子10bの受光面に到達することを低減させることが可能となる。
 図8Aおよび図8Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1を製造する方法としては次のような方法がある。例えば基体2が電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程の後に側壁が傾斜になるように作製した金型で押圧する工程を追加する方法である。なお、このとき、図8Aに示す例については基体2の上面側から、図8Bに示す例については基体2の下面側からそれぞれ押圧することで、作製することが可能となる。
 また、図8Aおよび図8Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1は、基体2の凹部2cは、図7Aおよび図7Bと同様に作製されてもよい。
 また、図8Aに示す例の様な撮像素子実装用基体1は基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程において使用する金型の凸となっている金型の上パンチよりも凹となっている金型の臼を大きく設け、基体2の上面側から打抜き、加工する事でも作成することが可能となる。
 また、図8Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1は基体2となるセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部2cとなる部分に開口部を設ける工程において使用する金型の凸となっている金型の上パンチよりも凹となっている金型の臼を大きく設け、基体2の下面側から打抜き、加工する事でも作成することが可能となる。
 また、これらの場合、他の工程については第1の実施形態と同じである。
  (第3の実施形態)
 次に、本発明の第3の実施形態による撮像モジュール31について、図9Aおよび図9Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像モジュール31において、第1の実施形態の撮像モジュール31と異なる点は、第1撮像素子10aと第2撮像素子10bとの大きさが異なる点である。
 本実施形態の撮像装置21は、第2撮像素子10bの厚み方向の大きさは第1撮像素子10aの厚み方向の大きさよりも大きい。つまり、第2撮像素子10bは第1撮像素子10aと比較すると、厚み方向において大きく、かつ基体2の凹部2cに収まっている。凹部2cに第2撮像素子10bが収まることで、凹部2cの高さの分だけ第2撮像素子10bの上面の高さを低くすることが可能となり、第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bとの高さをより低い位置で揃えることが可能となる。よって、撮像モジュール31において低背化が可能となる。
  (第4の実施形態)
 次に、本発明の第4の実施形態による撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31について、図10A、図10B、図11Aおよび図11Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31において、第1の実施形態の撮像モジュール31と異なる点は、基体2を構成する部材の1つに金属基板が使用されている点である。
 図10Aおよび図10Bに基体2の最下層が金属基板である撮像素子実装用基体1および撮像装置21の実施形態を示す。図11Aおよび図11Bに基体2の最下層が金属基板である撮像モジュール31の実施形態を示す。
 本実施形態の撮像素子実装用基板1の基体2は、複数の層から成っており、基体2の最下層は金属基板2dである。以下、複数の層からなる基体2の凹部2cの側面となる開口部を有する部分を枠部2a、金属基板を金属基板2dとする。なおここで、複数の層からなる基体2とは枠部2aと金属基板2dの2つの層を有する物であっても良い。そのため、例えば薄膜基板等の単層からなる枠部2aと金属基板2dとから成るもの、または射出形成若しくはモールディングで形成された枠部2aと金属基板2dとから成るものも複数の層から成る基体2となる。
 一般的に、無機材料または有機材料と比較すると金属材料は熱伝導率が高く、また無機材料または有機材料と比較すると延性が高いためより厚みを小さく設けることが可能となる。また外部機器と撮像モジュール31が接する場合においては、撮像素子10と外部機器との間の距離が小さい方がより放熱性を向上させることが可能となる。そのため本実施形態のように、基体2の最下層を金属基板2dとすることで、撮像モジュール31が作動し第2電子素子10bで発生した熱を放熱する場合、放熱するための熱伝導率を向上させつつ、第2撮像素子10bから外部機器までの距離をより短くすることが可能となる。これにより、部分的(第2実装領域4b)に放熱性をより向上させつつ電気特性の維持向上が可能となる。よって、撮像モジュール31で撮像した画像にノイズが発生する等の可能性を低減させることが可能となる。
 また、一般的に近年撮像素子実装用基体1は薄型化が要求されてきており、その薄型化の要求により凹部2cの底面も薄くなっている。このため、撮像素子実装用基体1の凹部2cの底面を金属基板2dとすることで、第2レンズ鏡筒19bから応力がかかった場合においても、金属基板2dは延性が高いため撮像素子実装用基体1の凹部2Cの底面にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。よって、撮像装置21または撮像モジュール31が正常に作動しないことを低減させることが可能となる。
 また、撮像素子実装用基体1は撮像素子10を複数個実装する場合があるため、1方向(例えば本実施形態ではx軸方向)に対しては大きくなる傾向がある。また、撮像モジュールを外部機器に搭載後、その外部機器が落下すると、その落下の振動により撮像モジュールまたは撮像素子実装用基体にうねりが発生しやすくなる場合がる。これに対して、本実施形態では撮像素子実装用基体1の凹部2cの底面を金属基板2dとすることで、撮像素子実装用基体1に発生するうねりを低減させることが可能となり、撮像素子実装用基体1にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
 金属基板2dを構成する材料は例えば、高い熱伝導率を有する材料が使用される。高い熱伝導率を有する材料を使用することによって、撮像素子10を使用する際に発生する熱または枠部2aと金属基板2dとを第3接合材15によって接合させる際に加わる熱を、金属基板2d全体に広がりやすくすることができる。このことによって、第3接合材15を硬化する工程においてむらなく硬化することが可能となる。また、撮像装置21で発生した熱を外部に放熱しやすくすることが可能となる。
 また、金属基板2dの材料として例えば、ステンレス(SUS:Steel Use Stainless)、Fe-Ni-Co合金、42アロイ、銅(Cu)または銅合金等が挙げられる。例えば、枠部2a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、金属基板2dは約10×10-6/℃~17×10-6/℃の熱膨張率を有するステンレス(SUS410またはSUS304等)を用いることができる。
 この場合には、枠部2aと金属基板2dとの熱収縮差・熱膨張差が小さくなるので、枠部2aと金属基板2dとの間にかかる応力を小さくすることができ、枠部2aまたは金属基板2dが変形することを低減することができる。その結果、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bと枠部2aに固定された第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bの光軸ズレを低減することができ、画像の鮮明度を良好に維持することができる。また、枠部2aにクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
 また、金属基板2dは、その材料が非磁性体であることで金属基板2dが第1撮像素子10aまたは第2撮像素子10bまたはそれ以外の基体2に搭載される電子部品により磁化することを低減させることが可能となる。よって、レンズ駆動等の第1レンズ鏡筒19aまたは第2レンズ鏡筒19bの動作を金属基板2dが妨げることを低減させることが可能となる。
 金属基板2dは例えば、1辺の大きさは3mm~10cm程度であり、枠部2aの大きさに追従する。また例えば、金属基板2dの厚みは0.05mm以上である。
 金属基板2dの外縁は、枠部2aの外縁より上面視において内側または重なるに位置していても良いし、上面視において外側に位置(張り出して)していても良い。金属基板2dの外縁が、枠部2aの外縁より上面視において内側または重なる位置に位置していることで、撮像素子実装用基体1の小型化が可能となる。また、金属基板2dの外縁が、枠部2aの外縁より上面視において外側に位置していることで、枠部2aに側面から応力がかかることを低減させることが可能となり、側面からの応力によるクラック等の発生を低減させることが可能となる。また、金属基板2dの外縁が、枠部2aの外縁より上面視において外側に位置しているとき、第1レンズ鏡筒19aまたは第2レンズ鏡筒19b若しくは両方の一部は金属基板2d上と接合されていてもよい。このことで、第1レンズ鏡筒19aまたは第2レンズ鏡筒19b若しくは両方から応力がかかったとしても、金属基板2dに応力を逃がすことができる為、枠部2aにクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
 枠部2aと金属基板2dとは第3接合材15によって接合されていてもよい。第3接合材15を構成する材料として例えば、熱硬化性樹脂またはろう材等が使用される。第3接合材15を形成する材料として使用される熱硬化性樹脂としては例えば、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂等である。また、第3接合材15を形成する材料として使用されるろう材としては例えば、ハンダ、鉛またはガラス等である。
 第3接合材15は例えば導電性を有していてもよい。導電性を有する第3接合材15として例えば、銀エポキシ、はんだ、異方性導電樹脂(ACP:Anisotropic conductive paste)または異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)等である。第3接合材15が導電性を有することで、枠部2aと金属基板2dとを電気的に接合することが可能となる。例えば枠部2aと金属基板2dとを接地(グランド)電極と同電位で電気的に接合させることで、撮像素子10を外部からのノイズから保護するシールドの役割を金属基板2dに持たせることが可能となる。
 撮像素子実装用基体1は、枠部2aと金属基板2dとの間に、樹脂材料から成る第3接合材15を備えていてもよい。一般的に樹脂材料からなる第3接合材15は金属材料から成るろう材と比較して柔らかい傾向にある。そのため、枠部2aに第1レンズ鏡筒19aまたは第2レンズ鏡筒19bから応力が加わったとしても、樹脂材料からなる第3接合材15でその衝撃を緩和することができ、枠部2aにクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
 また、樹脂材料から成る第3接合材15は、比較的柔らかい傾向にある。これにより、撮像素子実装用基体1に外部機器からうねりが伝達したとしてもその動きに追従する。このため、金属基板2dと枠部2aとの剥離の可能性を低減させることが可能となる。
 図10A、図10B、図11Aおよび図11Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1、撮像装置21、撮像モジュール31を製造する方法としては次のような方法がある。まず、枠部2aが電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、枠部2aは第1の実施形態に記載の製造方法で作成することが可能となる。
 次に、金属基板2dは、金属材料から成る板材に、スタンピング金型を用いた打ち抜き加工またはエッチング加工等によって作製される。また、金属基板2dが金属材料であるFe-Ni-Co合金、42アロイ、Cuまたは銅合金等の金属から成る場合には、その表面にニッケルめっき層および金めっき層を被着してもよい。これにより、金属基板2dの表面の酸化腐食を有効に低減することができる。
 次に、枠部2aと金属基板2dとを第3接合材15を用いて接合する。第3接合材15は、ペースト状の熱硬化性樹脂(接着部材)をスクリーン印刷法またはディスペンス法等で、絶縁基板2または金属基板2dのいずれか一方または両方の接合面に塗布する。そして、熱硬化性樹脂を乾燥させた後、絶縁基板2と金属基板2dとを重ねた状態で、トンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させ、加圧し加熱することで接合材を熱硬化させ、絶縁基板2と金属基板2dとを強固に接着させる。
 第3接合材15は、例えばビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型液状樹脂等からなる主剤に、球状の酸化珪素等から成る充填材、テトラヒドロメチル無水フタル酸等の酸無水物などを主とする硬化剤および着色剤としてカーボン紛末等を添加し遠心攪拌機等を用いて混合または混練してペースト状とすることによって得られる。また、第3接合材15としては、この他にも例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂やビスフェノールA変性エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、特殊ノボラック型エポキシ樹脂、フェノール誘導体エポキシ樹脂、ビスフェノール骨格型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系、アミン系、リン系、ヒドラジン系、イミダゾールアダクト系、アミンアダクト系、カチオン重合系またはジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したもの等を使用することができる。
 その後、第1の実施形態に記載と同様に、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bを実装し、撮像装置21を作製することが可能となる。最後に、第1の実施形態に記載と同様に、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを実装し、撮像モジュール31を作製することが可能となる。
  (第5の実施形態)
 次に、本発明の第5の実施形態による撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31について、図12Aおよび図12Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31において、第4の実施形態の撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31と異なる点は、基体2の下面に金属基板2dが使用されている点である。
 本実施形態の撮像素子実装用基体1は、基体2は複数の層からなり、枠部2aと、枠部2aの下面に位置した基部2bと、基部2bの下面に位置した金属基板2dと、から構成されている。以下、複数の層からなる基体2の凹部2cの側面となる開口部を有する部分を枠部2a、2aの下面に位置した平板状の層を基部2b、金属基板を金属基板2dとする。
 本実施形態のように、基体2が枠部2aと、基部2bと、金属基板2dと、から構成されていることで、第4の実施形態と比較すると、基部2bがあることで内部配線、特に電源またはグランドとつながる配線およびパターンをより大きく設けることが可能となる。よって、金属基板2dで放熱性を向上させつつ、電気特性の向上が可能となる。これにより、部分的(第2実装領域4b)に放熱性を向上させつつ電気特性の維持または向上が可能となる。よって、撮像モジュール31で撮像した画像にノイズが発生する等の可能性を低減させることが可能となる。
 また、金属基板2dを基部2bの下面に設けることで、第2レンズ鏡筒19bから応力がかかった場合においても、金属基板2dが補強の効果を有すことが可能となる。よって、撮像素子実装用基体1の凹部2cの底面となる基部2bの強度を向上させることが可能となる。よって、凹部2cの底面となる基部2bにクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。
 図12に示す例の様な撮像素子実装用基体1、撮像装置21、撮像モジュール31を製造する方法としては次のような方法がある。まず、枠部2aおよび基部2bが電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、枠部2aおよび基部2bは第1の実施形態に記載の製造方法で作成することが可能となる。次に金属基板2dを第4実施形態に記載の製造方法で作成する。
 次に枠部2a、基部2b、金属基板2dを第4実施形態に記載の製造方法で接合する。なお、枠部2aと基部2bとは第1の実施形態に記載のように先に積層して加圧し、同時焼結して一体化していてもよい。
 その後、第1の実施形態に記載と同様に、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bを実装し、撮像装置21を作製することが可能となる。最後に、第1の実施形態に記載と同様に、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを実装し、撮像モジュール31を作製することが可能となる。
  (第6の実施形態)
 次に、本発明の第6の実施形態による撮像素子実装用基体1について、図13Aおよび図13Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像モジュール31において、第1の実施形態の撮像モジュール31と異なる点は、基体2の一部にフレキシブル基板2eが使用されている点である。
 本実施形態の撮像モジュール31は、基体2は複数の層からなり、基体2の最下層はフレキシブル基板2eである。本実施形態のように撮像モジュール31の基体2の最下層がフレキシブル基板2eであることにより、フレキシブル基板2eを撮像素子実装用基体1の上面で接続することに比べて小型化が可能となる。また、第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3d、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bが位置する撮像素子実装用基体1の上面と比較して下面は接続領域が確保しやすく、より低抵抗で撮像素子実装用基体1とフレキシブル基板2eとを接続することが可能となる。フレキシブル基板2eは外部機器と電気的に接続していてもよい。
  (第7の実施形態)
 次に、本発明の第7の実施形態による撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31について、図14Aおよび図14Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31において、第4の実施形態の撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31と異なる点は、基体2は枠部2aと金属基板2dとの間にフレキシブル基板2eが位置している点である。
 本実施形態の撮像素子実装用基体1の基体2は複数の層から成っており、凹部2cの側面となる開口部を有する枠部2aと凹部2cの底面となる金属基板2dとを有しており、枠部2aと金属基板2dとの間に、凹部2cとなる箇所に貫通孔を有するフレキシブル基板2eが位置している。
 本実施形態のように、基体2がその一部に凹部2cとなる箇所に貫通孔を有するフレキシブル基板2eを有していることで、外部機器と撮像素子実装用基体1とを電気的に接続しつつ、かつフレキシブル基板2eを介することなく第2撮像素子10bと外部機器との直線距離を小さくすることが可能となる。よって、撮像モジュール31が作動し第2電子素子10bで発生した熱を放熱する場合、放熱するための熱伝導率を向上さることが可能となる。また、フレキシブル基板2eは一般的に内部配線として銅材料が使用されることが多い。そのため、第2撮像素子10bから枠部2aに伝わり、枠部2aに熱がたまった場合においても、フレキシブル基板2eの内部配線を介して外部筐体へ放熱することも可能となる。また、銅材料からなる内部配線を有するフレキシブル基板2eを基体2が有することによって、基体2電気特性をより向上させることが可能となる。これにより、放熱性をより向上させつつ電気特性の維持向上が可能となる。よって、撮像モジュール31で撮像した画像にノイズが発生することを低減させることが可能となる。
 また、一般的にフレキシブル基板2eは柔軟性がある。よって、撮像素子実装用基体1の下面から応力がかかった場合においても、その応力をフレキシブル基板2eで吸収する事が可能となる。よって、枠部2aにクラックまたは割れ等が発生することを低減させることが可能となる。また、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bからかかる応力により、金属基板2dが変形する事を低減することが可能となる。
 本実施形態では、金属基板2dが補強する役割を持ち、基体2のうねりを低減させることが可能となる。よって、撮像素子実装用基板1にクラックまたは割れが発生することを低減させることが可能となる。さらに枠部2aとフレキシブル基板2eとの剥離の発生を低減させることが可能となる。なお、フレキシブル基板2eは枠体2aと電気的に接合しており、外部機器と電気的に接続する外部回路の役割を持っていてもよい。
 フレキシブル基板2eは例えばベースフィルムを有している。ベースフィルムを形成する材料として例えばポリイミドフィルム等の樹脂から成る絶縁体が用いられる。また、フレキシブル基板2eは、ベースフィルムの上面に導電層を有している。導電層は、銅、アルミニウム、金、ニッケルまたはこれらから選ばれる少なくとも1種類以上の金属材料を含有する合金からなる。
 また、導電層の露出表面に、めっき層が位置してもよい。この構成によれば、導電層の露出表面を保護して酸化を低減できる。また、この構成によれば、絶縁基板2と導電層との電気的接続の電気的接続を良好にできる。めっき層は、例えば、厚さ0.5μm~10μmのNiめっき層を被着させるか、またはこのNiめっき層および厚さ0.5μm~3μmの金(Au)めっき層を順次被着させてもよい。さらにはめっき層上にSnメッキが施されていてもよい。
 フレキシブル基板2eは、導電層の上面に位置したカバーフィルムを有している。カバーフィルムは導電層の表面保護用のフィルムであり、ポリイミドフィルム等の樹脂材料からなるフィルムの片面に第2接合材を塗布し、枠部2aと電気的に接合される箇所以外の導電層の表面に位置している。なおこのとき、フレキシブル基板2eと枠部2aとは導電性の第3接合材15で接続されていてもよい。
 また、枠部2aとフレキシブル基板2eと金属基板2dとを接合する第3接合材15は、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bの実装工程において加えられる熱によって変性しにくい材料からなっていてもよい。このような第3接合材15としては、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等である。この場合には、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bの実装工程において枠部2aと、フレキシブル基板2eと、金属基板2dと、が剥離することを良好に低減させることができる。
 第3接合材15は導電性であってもよく、枠体2aとフレキシブル基板2e、またはフレキシブル基板2eと金属基板2dとは電気的に接合していてもよい。このとき、フレキシブル基板2eの一部の内部配線を介して枠部2aのグランド電位と金属基板2dとを同じグランド電位とすることで、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bを外部からのノイズから守るシールドの役割を金属基板2dに持たせることが可能となる。なお、導電性の第3接合材15として例えば、銀エポキシ、はんだ、異方性導電樹脂(ACP)または異方性導電フィルム(ACF)等である。また、枠体2aとフレキシブル基板2eを接合する第3接合材15と、フレキシブル基板2eと金属基板2dを接合する第3接合材15は異なるものであってもよいし、同じものであってもよい。
 また、図14Aおよび図14Bに示す例ではフレキシブル基板2eの外縁の一部は上面視において枠部2aの外縁より内側に位置している。フレキシブル基板2eの外縁の一部が枠部2aの外縁と同じ位置または内側に位置していることで、撮像素子実装用基体1の外形のすべての基準を枠部2aの外縁で統一することが可能となる。よって、撮像素子実装用基体1をより小型化することが可能となると同時に撮像素子実装用基体1の外寸を統一することが容易となる。また、フレキシブル基板2aの外縁の一部は上面視において枠部2aの外縁より外側に位置していてもよい。
 図14Aおよび図14Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1、撮像装置21、撮像モジュール31を製造する方法としては次のような方法がある。まず、枠部2aが電気絶縁性セラミックス材料からなるとき、枠部2aは第1の実施形態に記載の製造方法で作製することが可能となる。次に金属基板2dを第4実施形態に記載の製造方法で作製する。
 次に、フレキシブル基板2eを作製する。フレキブル基板5は、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成することができる。
 次に枠部2a、金属基板2d、フレキシブル基板2eを接合する。その後、第1の実施形態に記載と同様に、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bを実装し、撮像装置21を作製することが可能となる。最後に、第1の実施形態に記載と同様に、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを実装し、撮像モジュール31を作製することが可能となる。
  (第8の実施形態)
 次に、本発明の第8の実施形態による撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31について、図15Aおよび図15Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31において、第1の実施形態の撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31と異なる点は、基体2は上面に第2の基体5が位置している点である。
 本実施形態の撮像素子実装用基体1の基体2は上面に第2の基体5が位置しており、第2の基体5は第1実装領域4aまたは第2実装領域4bもしくは第1実装領域4aおよび第2実装領域4と上面視で重なる位置に貫通孔が位置している。このような構成においても、第2撮像素子10bは第1撮像素子10aよりも断面視において低い位置に位置するため、凹部2cに実装された第2撮像素子10bの上面から第2レンズ鏡筒19bまでの距離を第1撮像素子10aと比較して大きく設けることが可能となる。このことで、第2撮像素子10bにおいて第2レンズ鏡筒19bの枚数を多くする、第2レンズ鏡筒19bの厚みを厚くする、または第2レンズ鏡筒19bに機構をつける等しても、高さ方向の大きさの増加を低減させる事が可能となる。よって、それぞれのレンズ鏡筒19の厚みを最小限にすることができ、撮像モジュール31の低背化が可能となる。
 本実施形態のように、基体2の上面に第2の基体5を設けることで、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bの上面から、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bの距離を第2の基体5を用いて調整することが可能となる。よって、第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bの画素又は種類等が異なったとしても、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bを共通することが可能となる。よって、撮像モジュール31のコストが増大することを低減することが可能となる。
 第2の基体5を形成する材料として使用される電気絶縁性セラミックスとしては例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体またはガラスセラミック焼結体等が含まれる。第2の基体5を形成する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含まれる。フッ素系樹脂としては例えば、ポリエステル樹脂または四フッ化エチレン樹脂等が含まれる。
 第2の基体5は、前述した材料から成る絶縁層を複数上下に積層して形成されていてもよい。第2の基体5を形成する絶縁層は、図15Aおよび図15Bに示すように2層の絶縁層から形成されていてもよいし、単層、3層以上の絶縁層から形成されていてもよい。
 第2の基体5は、図15Aおよび図15Bに示す例の様に基体2と同程度の大きさ且つ第1実装領域4aおよび第2実装領域4bと重なる位置に貫通孔を有する構成であってもよい。この構成により、第1レンズ鏡筒19aおよび第2レンズ鏡筒19bの両方の高さを調整することが可能となる。なおこのとき、第1レンズ鏡筒19aと上面視で重なる位置の第2の基体5と第2レンズ鏡筒19bと上面視で重なる位置の第2の基体5との上面の位置は縦断面視において異ならせていてもよい。この構成により、共通させる第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bとをより柔軟に選択することが可能となる。
 また、第2の基体5は基体2よりも小さく且つ第1実装領域4aまたは第2実装領域4bのどちらかと重なる位置に貫通孔を有する構成であってもよい。この構成により、共通させる第1レンズ鏡筒19aと第2レンズ鏡筒19bとをより柔軟に選択することが可能となる。
 基体2と第2の基体5とが同じ材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。基体2と第2の基体5とが同じ材料から構成さていることで、例えば電気絶縁性セラミックスからなるとき、焼結によりより強固に接合することが可能となる。また、基体2と第2の基体5との物性を異ならせることが可能となり、製造上の効率を向上させることが可能となる。
 第2の基体5は上面に補助電極パッド3eを有しており、基体2の上面に位置した第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3dのそれぞれと電気的に接続されていてもよい。このとき、第2の基体5の内部には、内部または各絶縁層の間に形成される内部配線、内部配線同士を上下に接続する貫通導体が位置していてもよく、これら内部配線または貫通導体は、第2の基体5の表面に露出していてもよい。この内部配線または貫通導体によって、補助電極パッド3eと第1電極パッド3a、第2電極パッド3b、第3電極パッド3c、第4電極パッド3dのそれぞれと電気的に接続されていてもよい。なお、第2の基体5に補助パッド3eが位置するとき、第1実装領域4aおよび第2実装領域4bは対応する補助パッド3eにより取り囲まれた部分であると考えてよい。
 補助電極パッド3e、第2の基体5に位置した内部配線および第2の基体5に位置した貫通導体は、第2の基体5が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)、銀(Ag)若しくは銅(Cu)またはこれらから選ばれる少なくとも1種以上の金属材料を含有する合金等から成っていてもよい。また、補助電極パッド3e、第2の基体5に位置した内部配線および第2の基体5に位置した貫通導体は、第2の基体5が樹脂から成る場合には、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)若しくはチタン(Ti)またはこれらから選ばれる少なくとも1種以上の金属材料を含有する合金等から成っていてもよい。
 補助電極パッド3e、第2の基体5に位置した内部配線および第2の基体5に位置した貫通導体の露出表面には、めっき層が位置している。この構成によれば補助電極パッド3e、第2の基体5に位置した内部配線および第2の基体5に位置した貫通導体の露出表面を保護して酸化を低減できる。また、この構成によれば、補助電極パッド3eと第1撮像素子10aまたは、第2撮像素子10bとをワイヤーボンディング等の第1接合材13を介して良好に電気的接続することができると共に、接合強度を向上させることが可能となる。めっき層は、例えば、厚さ0.5μm~10μmのNiめっき層を被着させるか、またはこのNiめっき層および厚さ0.5μm~3μmの金(Au)めっき層を順次被着させてもよい。
 図15Aおよび図15Bに示す例の様な撮像素子実装用基体1、撮像装置21、撮像モジュール31を製造する方法としては次のような方法がある。基体2と第2の基体5とが同じ材料から構成されるときは、基体2と第2の基体5とを第1の実施形態に記載の製造方法で作成する。なお、このとき、基体2と第2の基体5とが電気絶縁性セラミックスであるとき、積層して加圧する工程において基体2となるセラミックグリーンシートと、第2の基体5となるセラミックグリーンシートと、を積層して加圧したのち同時に焼結して形成してもよい。またそれぞれを焼結し、作成した後で他の部材等を介して接合しても良い。なおこの時、補助電極パッド3eを有する場合は他の部材は導電性の物を用いることで基体2と第2の基体5とを電気的に接続することが可能となる。
 基体2と第2の基体5とが異なる材料から構成されるときは、それぞれを作製した後で、他の部材等を介して接合することで作製することが可能となる。なおこのとき、補助電極パッド3eを有する場合は他の部材は導電性の材料を用いることで基体2と第2の基体5とを電気的に接続することが可能となる。
  (第9の実施形態)
 次に、本発明の第9の実施形態による撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31について、図16を参照しつつ説明する。本実施形態における撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31において、第1の実施形態の撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31と異なる点は、基体2の第1実装領域4aと重なる位置に第1実装領域4aよりも小さい第2の凹部2fが位置しており、第2の凹部2fには電子部品11が実装されている点である。
 本実施形態の撮像素子実装用基体1の基体2は第1実装領域4aと重なる位置に第1実装領域4aよりも小さい第2の凹部2fが位置している。また、本実施形態の撮像装置21は、第2の凹部2fには電子部品11が収納されており、第1撮像素子10aは第2の凹部2fの一部を塞ぐように実装されている。一般的に、撮像装置31および撮像モジュール31は第1撮像素子10aおよび第2撮像素子10bの他に電子部品11を搭載されることを要求される。本構造のように、第1実装領域4aと重なり、かつ第1実装領域4aよりも小さい第2の凹部2fを基体2に設けることで、電子部品11を第2の凹部2fに収めることが可能となる。よって、電子部品11を基体2の上面に設けたときと比較して撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31の小型化が可能となる。
 また、このような構成においても、第1撮像素子10aは基体2の上面に実装され、第2撮像素子10bは第1撮像素子10aよりも断面視において低い位置に位置する。このため、凹部2cに実装された第2撮像素子10bの上面から第2レンズ鏡筒19bまでの距離を第1撮像素子10aと比較して大きく設けることが可能となる。このことで、第2撮像素子10bにおいて第2レンズ鏡筒19bの枚数を多くする、第2レンズ鏡筒19bの厚みを厚くする、または第2レンズ鏡筒19bに機構をつける等しても、高さ方向の大きさの増加を低減させる事が可能となる。よって、それぞれのレンズ鏡筒19の厚みを最小限にすることができ、撮像モジュール31の低背化と小型化が可能となる。
 電子部品11は例えばチップコンデンサ、インダクタ、抵抗等の受動部品、またはOIS(Optical Image Stabilization)、信号処理回路、ジャイロセンサ等の能動部品などである。これら電子部品11はハンダ、導電性樹脂、ワイヤーボンディグ等の接合材により、基体2に位置した配線に接続されている。なお、これら電子部品11は基体2に位置した内部配線等を介して第1撮像素子10a第2撮像素子10bと接続していても構わない。
 撮像装置21は、電子部品11を実装した後、第2の凹部2fを封止材等を充填してもよい。このことで、第1撮像素子10aを実装する工程において、第1撮像素子10aと第2の凹部2fとが上面視において重なる位置で第1撮像素子10aが変形し、実装不良または実装時の位置ずれが発生することを低減させることが可能となる。図15に示す例の様な撮像素子実装用基体1、撮像装置21、撮像モジュール31を製造する方法としては第1の実施形態に記載の製造方法における、凹部2cと同様の方法で第2の凹部2fを作製することで製造することが可能となる。
  (第10の実施形態)
 次に、本発明の第10の実施形態による撮像素子実装用基体1および撮像装置21について、図17Aおよび図17Bを参照しつつ説明する。本実施形態における撮像素子実装用基体1および撮像装置21において、第9の実施形態の撮像素子実装用基体1および撮像装置21と異なる点は、基体2の第1実装領域4aと重なる位置に第1実装領域4aよりも大きい第2の凹部2fが位置しており、第2の凹部2fと重なる位置に凹部2cが位置している点である。
 本実施形態の撮像素子実装用基体1の基体2は第1実装領域4aと第2実装領域4bと重なる位置に第2の凹部2fが位置しており、凹部2cは第2の凹部2fの内側に位置している。また、本実施形態の撮像装置21は、第2の凹部2fには電子部品11が収納されており、第1撮像素子10aは第2の凹部2fの一部を塞ぐように実装されている。本実施形態においても、電子部品11を基体2の上面に設けたときと比較して撮像素子実装用基体1、撮像装置21および撮像モジュール31の小型化が可能となる。また、このような構成においても、第1撮像素子10aは基体2の上面に実装され、第2撮像素子10bは第1撮像素子10aよりも断面視において低い位置に位置するため、凹部2cに実装された第2撮像素子10bの上面から第2レンズ鏡筒19bまでの距離を第1撮像素子10aと比較して大きく設けることが可能となる。このことで、第2撮像素子10bにおいて第2レンズ鏡筒19bの枚数を多くする、第2レンズ鏡筒19bの厚みを厚くする、または第2レンズ鏡筒19bに機構をつける等しても、高さ方向の大きさの増加を低減させる事が可能となる。よって、それぞれのレンズ鏡筒19の厚みを最小限にすることができ、撮像モジュール31の低背化と小型化が可能となる。
 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形は可能である。なお、本実施形態における特徴部の種々の組み合わせは上述の実施形態の例に限定されるものではなく、各実施形態は内容に矛盾をきたさない限り組み合わせ可能である。
1・・・・撮像素子実装用基体
2・・・・基体
2a・・・枠部
2b・・・基部
2c・・・凹部
2d・・・金属基板
2e・・・フレキシブル基板
2f・・・第2の凹部
3・・・・電極パッド
3a・・・第1電極パッド
3b・・・第2電極パッド
3c・・・第3電極パッド
3d・・・第4電極パッド
3e・・・補助電極パッド
4・・・・実装領域
4a・・・第1実装領域
4b・・・第2実装領域
5・・・・第2の基体
9・・・・外部回路接続用パッド
10・・・撮像素子
10a・・第1撮像素子
10b・・第2撮像素子
11・・・電子部品
12・・・蓋体
13・・・第1接合材
14・・・第2接合材
15・・・第3接合材
19・・・レンズ鏡筒
19a・・第1レンズ鏡筒
19b・・第2レンズ鏡筒
21・・・撮像装置
31・・・撮像モジュール

Claims (10)

  1.  上面に第1撮像素子が実装される第1実装領域と、前記第1実装領域と間を空けて位置した第2撮像素子が実装される第2実装領域とを有する基体と、
    前記基体の上面に、前記第1実装領域が間に位置した、第1電極パッドおよび第2電極パッドと、
    前記基体の上面に、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドと間を空けるとともに前記第2実装領域が間に位置した、第3電極パッドおよび第4電極パッドと、を備えており、
    前記基体の上面には、前記第3電極パッドと前記第4電極パッドとの間に凹部を有しており、前記第2実装領域は前記凹部の底面に位置していることを特徴とする撮像素子実装用基体。
  2.  前記基体は、複数の層を含んでおり、前記基体の最下層は金属基板であることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子実装用基体。
  3.  前記基体の前記凹部の端部の角部が丸いことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像素子実装用基体。
  4.  前記基体は複数の層を含んでおり、前記基体の前記凹部の端部は、上面から1層目が、2層目よりも前記凹部の内側に張り出していることを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載の撮像素子実装用基体。
  5.  前記凹部は、側壁が上端から下端にかけて傾斜していることを特徴とする請求項1~4のいずれか1つに記載の撮像素子実装用基体。
  6.  前記基体は、複数の層を含んでおり、前記複数の層に、フレキシブル基板を有していることを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載の撮像素子実装用基体。
  7.  前記基体は、前記第1実装領域と重なる位置に第2の凹部を有していることを特徴とする請求項1~6のいずれか1つに記載の撮像素子実装用基体。
  8.  前記第2の凹部の底面には、電子部品が実装されることを特徴とする請求項7に記載の撮像素子実装用基体。
  9.  請求項1~8のいずれか1つに記載の撮像素子実装用基体と、
    前記撮像素子実装用基体の前記第1実装領域に実装された第1撮像素子と、
    前記撮像素子実装用基体の前記第2実装領域に実装された第2撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
  10.  請求項9に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置の上面に接合された、前記第1実装領域を取り囲む第1レンズ鏡筒と、
    前記撮像装置の上面に接合された、前記第2実装領域を取り囲む第2レンズ鏡筒と、を備えたことを特徴とする撮像モジュール。
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