电子元器件及电路基板的制作方法_2

文档序号:10081731阅读:来源:国知局
树脂片材进行加热、加压及层叠而构成,由此,基板构件17具有晶体取向,在沿着表面的方向上具有弹性模量的各向异性。另外,作为基板构件17的材料,也可以由液晶聚合物树脂以外的材料、例如具有热塑性的聚酰亚胺等构成。不过,将液晶聚合物树脂片材加热、加压及层叠来构成基板构件17,与基板构件17由聚酰亚胺构成的情况相比,能提高耐水性,能抑制吸水时介电常数的变动和尺寸的变动,因此,作为基板构件17的构成,前者更为优选。此外,通过使用热塑性树脂来作为基板构件17,能容易地通过加热、压接来形成层叠体。不过,由热塑性树脂构成的基板构件17在再加热时容易产生变形,因此,对于各种元器件的安装,使用能局部摩擦生热的超声波焊接法。通过使用超声波焊接法,能抑制由热塑性树脂构成的基板构件17被大范围加热。在摄像头模块10中,若在图像传感器IC13附近的光路产生变形,则会导致致命的问题,因此,通过使用超声波焊接法将各种元器件安装到由热塑性树脂构成的基板构件17上,能抑制光路的变形,能抑制光路上产生的不需要的反射等引起的图像的紊乱。
[0036]基板构件17具备安装部21、22和连接部23。安装部21、连接部23和安装部22一体构成。从厚度方向俯视一个主面时,安装部21呈四边形的平板状,并与连接部23的一端相连接。从厚度方向俯视一个主面时,安装部22呈尺寸比安装部21要小的长方形的平板状,并与连接部23的另一端相连接。连接部23呈扁平电缆状,从厚度方向俯视一个主面时,连接部23的宽度比安装部21、22的宽度要窄,连接部23将安装部21和安装部22的连接方向作为长边延伸。该连接部23构成为比安装部21、22要薄,由此,能确保连接部23处的柔性,并能提高安装部21及安装部22的强度(刚性)。另外,尽管未图示,但在安装部21、22和连接部23的两个主面上适当地设有具有绝缘性的抗蚀剂膜。
[0037]安装部21具备凹部21A和凸部21B。从一个主面侧观察安装部21时,凹部21A相比凸部21B要更加凹陷。凹部21A设置在安装部21的中央。在安装部21,凸部21B设置成包围凹部21A。由此,在凹部21A的一个主面侧构成被凸部21B包围的空腔空间21D。在空腔空间21D的内部收容有图像传感器IC13。此外,在凹部21A的中央设有贯通孔21C。在安装部21的另一个主面以覆盖贯通孔21C的方式设有透镜单元12。贯通孔21C构成将透镜单元12和图像传感器IC13之间光学连接的光路。在凸部21B的四个角落附近设有贯通孔24。贯通孔24用于螺钉固定到外部装置上。另外,尽管此处未图示,但为了对图像传感器IC13遮光,也可以利用设置在一个主面侧的平板状的盖板构件来覆盖凹部21A。由此,在摄像头模块10中,遮住不需要的光,能实现更加良好的光学特性。
[0038]透镜单元12具备透镜12A和透镜驱动部12B。透镜12A配置成光轴与贯通孔21C的开口中心相一致,并具有将从外部入射的光导光(集光)到贯通孔21C的功能。透镜驱动部12B具有如下的功能,即,保持透镜12A,当控制信号从图像传感器IC13或连接器15经由布线部16输入时,改变透镜12A在高度方向的位置来进行对焦等。
[0039]图像传感器IC13是权利要求书中记载的表面安装型元件,在凹部21A的一个主面(内底面)以覆盖贯通孔21C的方式配置在空腔空间21D中。该图像传感器IC13具有与凹部21A的一个主面(内底面)相对的光接收面,并具有经由贯通孔21C接收从透镜单元12入射的光来拍摄图像的功能。此外,图像传感器IC13具有如下的功能,即,经由连接器15及布线部16接收从外部电路输入的控制信号,并经由布线部16及连接器15将图像数据输出到外部电路。
[0040]布线部16配置在电路基板11的表面及内部。布线部16从安装部21经由连接部23延伸至安装部22,如图2所示,透镜单元12、图像传感器IC13、电路元件14和连接器15之间相互连接。布线部16设于由安装部21、22和连接部23—体构成的基板构件17,因此,具有较高的连接可靠性。
[0041]电路元件14埋设在安装部21的内部。作为电路元件14,根据电路结构适当地设置电容元件、电感元件、电阻元件、滤波元件等无源元件。另外,电路元件14也可以设置在电路基板11的表面。此外,电路元件14也可以是图像传感器IC13以外的其它无源元件(1C等)。此外,电路元件14也可以设置多个。此外,电路元件14也可以由配置在电路基板11的表面及内部的导体构成。
[0042]连接器15设置在安装部22的一个主面上。连接器15起到与外部基板等外部电路相连接的连接端子的作用。另外,连接器15也可以设置在电路基板11的另一个主面侧。
[0043]图3是摄像头模块10的侧剖视图。
[0044]基板构件17通过将树脂层31、32、33、34、35、36从一个主面侧朝另一个主面侧依次层叠而构成。在安装部21,凹部21A通过将树脂层34?36进行层叠而构成。在安装部21,凸部21B通过将树脂层31?36进行层叠而构成。连接部23通过将树脂层34?36进行层叠而构成。安装部22通过将树脂层31?36进行层叠而构成。
[0045]布线部16将安装电极16A、过孔导体16B、内部导体图案16C电连接而构成。内部导体图案16C设置在树脂层31?36的层间界面上。过孔导体16B设置成在树脂层31?36的各层内贯通。安装电极16A设置在安装部21的另一个主面及安装部22的一个主面上,并经由金属凸点、各向异性导电片材等安装有透镜单元12和连接器15。
[0046]图像传感器IC13在与电路基板11相对的光接收面上设有光接收区域13A,在该光接收区域13A中矩阵状地排列有多个光接收元件。此外,在图像传感器IC13的光接收面的包围光接收区域13A的区域设有端子电极13B。端子电极13B在此处包含由金形成的金属凸点。
[0047]在基板构件17的安装部21以覆盖凹部21A的一个主面(内底面)的方式附设有平膜状构件18。平膜状构件18由弹性模量比基板构件17 (例如弹性模量为7GPa)要高的环氧基板(例如弹性模量为20GPa)构成,并包括安装电极18A、过孔导体18B、焊盘导体18C。平膜状构件18的端部的整个外周都埋设在凸部21B中。焊盘导体18C设置在平膜状构件18的另一个主面上,并与设于基板构件17的过孔导体16B直接接合。过孔导体18B设置成贯通平膜状构件18的内部,从而将安装电极18A和焊盘导体18C之间电连接。安装电极18A以从凹部21A露出的方式设置在平膜状构件18的一个主面上,并超声波焊接有图像传感器IC13的端子电极13B。另外,安装电极18A在此处是对表面进行了镀金的层叠电镀电极。此外,作为平膜状构件18的材料,除了环氧基板以外,只要弹性模量比基板构件17要高,可以采用低温烧制陶瓷基板、氧化铝基板等陶瓷基板和金属板等任一种基板。
[0048]在本实施方式的摄像头模块10中,如上所述,图像传感器IC13经由平膜状构件18安装在电路基板11上,图像传感器IC13的端子电极(金属凸点)13B超声波焊接在平膜状构件18的安装电极18A上。由于平膜状构件18的弹性模量高于基板构件17的弹性模量,因此,即使利用超声波焊接法将图像传感器IC13安装到电路基板11上,也能抑制图像传感器IC13的超声波振动从平膜状构件18传递至基板构件17而被吸收,能发生较大的摩擦生热。因此,图像传感器IC13能以足够的接合强度与电路基板11接合。另外,超声波振动局部作用于平膜状构件18的表面,因此,即使平膜状构件18较薄、整体的刚性较小,也能利用平膜状构件18来抑制超声波振动传递至基板构件17而被吸收。
[0049]此外,平膜状构件18的端部整个一周都埋设在凸部21B中,并且焊盘导体18C与基板构件17的过孔导体16B直接接合。由此,平膜状构件18与基板构件17以足够的接合强度进行接合。因此,对于该摄像头模块10,即使电路基板11弯曲,也能抑制图像传感器IC13和平膜状构件18的剥落、或者布线部16与图像传感器IC13的电连接发生接触不良。
[0050]此处,参照摄像头模块10的制造方法来更详细地说明图像传感器IC13与电路基板11的接合。
[0051]图4是表示摄像头模块10的制造过程的侧剖视图。
[0052]图4 (A)是表示第1工序的侧剖视图。第1工序是以单层状态分别形成树脂层31?36的工序。
[0053]具体而言,在第1工序中,首先,准备具有热塑性的单面贴有金属的多个液晶聚合物树脂片材。各液晶聚合物树脂片材构成树脂层31?36。作为这样的液晶聚合物树脂片材的金属膜,典型使用的是铜箔。此外,准备成为平膜状构件18的环氧基板。在该平膜状构件18上设有安装电
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