电子模块、电子装备、成像传感器模块、成像装置和显示装置的制作方法

文档序号:21695702发布日期:2020-07-31 22:34阅读:120来源:国知局
电子模块、电子装备、成像传感器模块、成像装置和显示装置的制作方法

本发明涉及电子模块、电子装备、成像传感器模块、成像装置和显示装置。



背景技术:

日本专利申请公开no.2005-101026公开了涉及通过焊接将柔性电路板接合到电路板的技术。在日本专利申请公开no.2005-101026中公开的技术中,当电路板上的一组电极焊盘和柔性电路板上的一组焊料端子彼此附接并且然后经由焊料在柔性电路板上向下执行热压接合时,在柔性电路板的末端部处形成经由坝状物(dam)部分的包括肋状物(rib)部分的停止结构。

日本专利申请公开no.2005-101026公开了在热压接合期间肋状物部分与电路板接触,因此抑制了施加的压力,并且可以在电路板上的一组电极焊盘和柔性电路板上的一组焊料端子之间形成用于焊料池的间隙。

然而,在日本专利申请公开no.2005-101026中公开的技术中,具有与柔性电路板的坝状物部分和肋状物部分相对应的面积的区域被要求固定在电路板上,以使得柔性电路板的肋状物部分可以与电路板接触。



技术实现要素:

根据本发明的一个方面,提供了一种电子模块,该电子模块包括:柔性布线构件,该柔性布线构件包括柔性基底、形成在柔性基底的至少一个面上的第一布线层以及由在未被第一绝缘层覆盖的末端部处的第一布线层形成的第一电极;布线电路板,包括设置有布线的基底、形成在基底的至少一个面上的具有开口的第二绝缘层以及形成在开口中的第二电极;以及将第一电极和第二电极彼此连接的导电连接构件,其中,在平面图中柔性布线构件的末端布置在开口上方。

参考附图,本发明的更多特征将从以下示例性实施例的描述中变得清楚。

附图说明

图1a是示出根据本发明的第一实施例的电子模块中的在柔性布线构件与作为布线基底的印刷布线板之间的连接部的结构的截面图。

图1b是示出根据本发明的第一实施例的电子模块中的在柔性布线构件与作为布线基底的印刷布线板之间的连接部的结构的俯视图。

图2是示出根据本发明的第二实施例的电子模块中的在柔性布线构件与作为布线基底的印刷布线板之间的连接部的结构的截面图。

图3a、图3b和图3c是示出根据本发明的第一实施例的电子模块的制造方法的截面图。

图4a、图4b和图4c是示出根据本发明的第一实施例的电子模块的另一制造方法的截面图。

图5是示出根据本发明的第三实施例的电子组件的截面图。

图6a、图6b和图6c是示出根据本发明的第四实施例的成像单元的示意图。

图7a、图7b和图7c是示出根据本发明的第四实施例的成像单元中的在柔性布线构件与作为布线基底的印刷布线板之间的连接部的结构的截面图。

图8a、图8b和图8c是示出根据本发明的第四实施例的成像单元中的在柔性布线构件与作为布线基底的印刷布线板之间的连接部的另一结构的截面图。

图9是示出根据本发明的第五实施例的作为电子装备的示例的成像装置的一般配置的图。

图10a和图10b是示出根据本发明的第六实施例的作为电子装备的示例的显示装置的一般配置的图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述用于实现本发明的实施例。注意,本发明不限于下面描述的实施例,并且可以在不脱离本发明的精神的范围内适当地改变。此外,在下面描述的附图中,具有相同功能的组件用相同的附图标记来标记,并且可以省略或简化其描述。

电子模块

第一实施例

将参考图1a和图1b描述根据本发明的第一实施例的电子模块的结构。

图1a是示出根据本实施例的电子模块中的在柔性布线构件与作为布线基底的印刷布线板之间的连接部的结构的截面图。

如图1a所示,根据本实施例的电子模块100具有柔性布线构件4和印刷布线板9,该印刷布线板9是布线基底,柔性布线构件4通过焊接直接地连接并安装在该印刷布线板9上。柔性布线构件4是具有弯曲性的膜状柔性印刷布线板。与柔性布线构件4不同,印刷布线板9是作为刚性板的刚性印刷布线板。

柔性布线构件4具有柔性基底1、作为第一布线层的柔性布线层2和作为第一绝缘层的覆盖层3。如下所述,柔性布线构件4具有一个或多个导电层作为柔性布线层2,并且被配置成使得导电层经由柔性基底1被堆叠为绝缘层。注意,在本实施例中,尽管描述了柔性布线构件4中的布线层是单层的情况,但是布线层不限于单层并且可以具有两层或更多层。

柔性基底1例如是由树脂等形成的片状或膜状绝缘基底,并且具有柔性和弯曲性。因此,柔性布线构件4被配置成可变形的,比如可弯曲。形成柔性基底1的绝缘体可以具有电绝缘性。例如使用聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等作为形成柔性基底1的绝缘体。

柔性布线层2是由铜箔、其它金属箔等形成的导电层。柔性布线层2具有布线图案。柔性布线层2形成在柔性基底1的一侧或两侧。形成柔性布线层2的导体是具有比绝缘体高的电导率和高的热导率的物质,例如诸如铜、银、金等之类的金属。注意,柔性布线层2可以形成在柔性基底1的至少一个面上。

覆盖层3是保护由柔性布线层2形成的电路的绝缘层。覆盖层3是由覆盖膜、涂层等形成的。在形成有柔性基底1的柔性布线层2的面上形成覆盖层3以便覆盖柔性布线层2。

在柔性布线构件4的末端部处,没有形成覆盖层3,并且暴露了柔性布线层2。柔性布线层2的暴露部分形成第一电极5。多个第一电极5以预定间距布置。以这种方式,第一电极5由在柔性布线构件4的末端部处暴露的柔性布线层2形成。

作为布线基底的印刷布线板9具有作为基底的印刷布线基底6、作为第二布线层的布线层7以及第二绝缘层8。

注意,在本实施例中,尽管描述了在印刷布线板9中的布线层的数量是四个的情况,但是布线层的数量不限于四个。在印刷布线板9中的布线层可以是单层或多层,即,可以具有四层或更少层或四层或更多层。

作为基底的印刷布线基底6例如是由刚性复合材料等制成并且在板上成形的绝缘基底。与柔性基底1不同,印刷布线基底6是刚性材料。形成印刷布线基底6的绝缘体可以具有电绝缘性。例如,可以使用利用玻璃环氧树脂基底的有机布线电路板、使用陶瓷的陶瓷布线电路板或具有金属芯层的金属芯布线电路板作为印刷布线基底6。另外,基底不限于印刷布线基底并且可以是硅基板。

布线层7是由铜箔、其它金属箔等形成的导电层。布线层7具有布线图案。布线层7形成在印刷布线基底6的一个面或两个面上。另外,一层或多层布线层7形成在印刷布线基底6的内部。图1a表示在印刷布线基底6的两面和内部总共形成四层布线层7的情况。形成布线层7的导体是具有比绝缘体高的电导率和高的热导率的物质,例如诸如铜、银、金等之类的金属。注意,布线层7可以形成在印刷布线基底6的至少一个面上。

第二绝缘层8是保护由布线层7形成的电路的绝缘保护膜。在第一实施例中,第二绝缘层8由固化的液态阻焊剂、膜状阻焊剂等形成。注意,也可以使用具有高绝缘性的诸如sin或al2o3之类的氮化物或氧化物作为第二绝缘层8。在形成有印刷布线基底6的布线层7的表面上形成第二绝缘层8以便覆盖布线层7。

开口12形成在第二绝缘层8中。布线层7暴露在开口12中。布线层7的暴露部分形成第二电极10。多个第二电极10以预定间距布置。以这种方式,第二电极10由暴露在开口12中的布线层7形成。注意,只要电连接是可能的,那么由金属化氧化物或金属化氮化物形成的保护膜就可以设置在第二电极10的一部分中。

在形成有第一电极5的面面对印刷布线板9的状态下,柔性布线构件4安装在印刷布线板9的第二电极10暴露的面上。柔性布线构件4的第一电极5暴露的部分被称为末端部。在从与印刷布线板9垂直的方向的平面图中,第一电极5和第二电极10被布置成彼此面对以便至少部分地重叠。

柔性布线构件4的末端被布置成倾斜地弯曲并且落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。柔性布线构件4的末端落入开口12中,同时在开口12中第一电极5面对第二电极10。即,柔性布线构件4的末端部装配在开口12中,同时在开口12中第一电极5面对第二电极10。从而,柔性布线构件4的末端布置在开口12中。换句话说,在平面图中柔性布线构件4的末端布置在开口12中。

注意,不是全部的柔性布线构件4的末端都需要布置在开口12中。柔性布线构件4的末端可以部分地布置在开口12中,以使得例如末端的印刷布线板9侧的部分落入并且装配在开口12中。

在落入开口中的柔性布线构件4的末端部暴露的第一电极5和在开口12中暴露的第二电极10经由作为导电连接构件的焊料11连接。由于柔性布线构件4的末端部在开口12内倾斜地弯曲,因此连接到第二电极10的第一电极5相对于第二电极10以预定角度倾斜。

作为导电连接构件的焊料11是在加热包含焊料的连接材料之后凝固的焊料,并且是将柔性布线构件4的第一电极5连接到印刷布线板9的第二电极10的构件。包含焊料的连接材料例如可以通过将sn-3.0%ag-0.5%cu焊料或sn-58%bi焊料与焊剂结合来供应,或者可以通过在热固性树脂或热塑性树脂中包含焊料颗粒粉末来供应。另外,作为包含焊料的连接材料,可以预先在第一电极5或第二电极10上形成焊料预涂层并且可以向其供应焊剂。注意,包含焊料的连接材料没有特别限制,并且可以是能够将第一电极5和第二电极10彼此固定并且电连接的任何导电材料。另外,导电连接构件不限于焊料,并且可以使用金属或树脂,诸如各向异性导电膜或各向异性导电树脂。

因此,通过焊料11连接到印刷布线板9的柔性布线构件4的末端部弯曲并且落入形成在印刷布线板9的第二绝缘层8中的开口12中。另一方面,与柔性布线构件4的末端相对的部分放置在印刷布线板9的第二绝缘层8上。从而,柔性布线构件4具有与第二绝缘层8相接触的部分。覆盖层3的第一电极5侧的末端位于开口12的内部。

图1b是示出根据本实施例的电子模块100中的在柔性布线构件4与印刷布线板9之间的连接部的结构的俯视图。图1b示出了在从与印刷布线板9垂直的方向从柔性布线构件4侧观察的平面图中的电子模块100的结构。

如图1b所示,在柔性布线构件4的末端部没有形成覆盖层3,并且多个第一电极5由暴露的柔性布线层2形成。多个第一电极5例如沿着柔性布线构件4的边缘侧在宽度方向上以预定间距布置。

另外,在印刷布线板9的第二绝缘层8中,形成开口12,在该开口12中暴露布线层7。多个第二电极10由在开口12处暴露的布线层7形成。例如,多个第二电极10布置在矩形开口12的一个长边侧,以便在沿着长边的方向上以预定间距布置。

对于彼此对应的多对中的每对,第一电极5和第二电极10被布置成彼此面对,以便在从与印刷布线板9垂直的方向的平面图中至少部分地重叠。

另外,在与在柔性布线构件4的末端部处的开口12中的落下方向垂直的并且与印刷布线板9平行的方向上,开口12的宽度大于柔性布线构件4的末端部的宽度。即,在布置有多个第二电极10的方向上的开口12的宽度大于在布置有多个第一电极5的方向上的柔性布线构件4的末端的宽度。以这种方式,在末端部的宽度方向上,柔性布线构件4的末端部的宽度比开口12的宽度窄。因此,柔性布线构件4的末端部被布置成更容易落入开口12中。因此,第一电极5和第二电极10经由焊料11更可靠地连接。

以这种方式,根据本实施例,即使当第一电极5和第二电极10以窄间距布置使得电极间隔为0.1mm或更小并且供应到电极上的包含焊料的连接材料的量小时,这些电极也可以经由焊料11更可靠地连接。

如上所述,配置了具有柔性布线构件4和印刷布线板9的电子模块100。注意,电子组件可以安装在印刷布线板9和柔性布线构件4中的任何一个或两者中。电子组件没有特别限制,并且可以安装各种电子组件。在下面描述的第六实施例中,将描述作为电子组件的成像传感器元件15安装在印刷布线板9上的情况。

由于增大的静态图像和运动图像的像素的数量或增大的帧率,需要数字静态相机或数字视频相机在成像传感器与用于图像处理的大规模集成(lsi)之间传输大量数据。成像传感器是互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器、电荷耦合器件(ccd)图像传感器等。另外,为了减小产品的尺寸或提高通过移动成像传感器来执行图像稳定的相机内部的图像稳定性能,需要进一步减小成像传感器模块的尺寸。

通常,安装有成像传感器的成像传感器模块的印刷布线板和安装有用于图像处理的lsi的印刷布线板通过柔性布线电路板经由连接器连接。连接器通过金属弹簧等机械地固定柔性布线电路板,并且使得柔性布线电路板的电极和连接器中的电极电接触并导通。

从成像传感器传输到用于图像处理的lsi的较大量数据需要柔性布线电路板的较大量布线。另一方面,由于连接器机械地固定柔性布线电路板,因此较小连接器具有较小的力用于机械地固定柔性布线电路板,这使得在柔性布线电路板的电极与连接器之间难以导通。因此,在减小连接器的尺寸方面存在限制。如果这样的连接器被用于连接,那么随着数据传输的量将增大并且在柔性布线电路板上的布线量将增大,连接器的尺寸将变大,并且成像传感器的尺寸将变大。

因此,日本专利申请公开no.2005-101026提出了不经由连接器而使用焊料通过热压接合在电极之间直接连接的技术。然而,由于需要日本专利申请公开no.2005-101026中公开的技术确保与用于抑制施加的压力并且形成焊料池的肋状物部分和坝状物部分相对应的面积,因此难以在窄面积内将电极彼此连接。

当不经由连接器而使用焊料11进行连接时,在以比焊料的熔点高的温度加热包含焊料的连接材料的状态下,需要第一电极5和第二电极10分别与包含焊料的连接材料接触。

然而,当在第一电极5之间的距离和在第二电极10之间的距离窄,并且第一电极5和第二电极10分别以窄间距布置时,在电极上供应的包含焊料的连接材料的供应量减小。结果,第一电极5和第二电极10不太可能连接到焊料11,这有可能引起接触故障。

相比之下,在本实施例中,暴露柔性布线构件4的第一电极5的末端部落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。从而,暴露柔性布线构件4的第一电极5的末端部布置在开口12中。包括第一电极5的柔性布线构件4的末端部的这样的布置使得第一电极5和第二电极10两者都能够通过焊料11可靠地接触。结果,根据本发明,柔性布线构件4的第一电极5可以经由焊料11可靠地连接到印刷布线板9的第二电极10。而且,根据本实施例,由于不需要确保与诸如肋状物部分或坝状物部分之类的结构相对应的面积,因此第一电极5和第二电极10可以以窄电极间距彼此连接。

另一方面,当第一电极5和第二电极10彼此连接时,当包含焊料的连接材料与从第一电极5和第二电极10之间突出的相邻电极接触时,焊料11和电极可能短路并且引起接触故障。特别地,当第一电极5和第二电极10分别以窄间距布置时,由于在电极之间的距离窄,因此在电极之间可能发生短路故障。

相比之下,在本实施例中,与柔性布线构件4的末端相对的部分放置在印刷布线板9的第二绝缘层8上。即,柔性布线构件4具有与第二绝缘层8接触的部分。因此,在与柔性布线构件4的末端相对的侧,确保从印刷布线板9的第二电极10的表面到第二绝缘层8的表面至少有空间。在该空间中,由于当第一电极5和第二电极10彼此连接时可以保持焊料11,因此在本实施例中,可以防止焊料11从第一电极5和第二电极10之间的部分突出并引起短路故障。

另外,当包含焊料的连接材料在第二绝缘层8的开口12之上突出时,在第二绝缘层8上被柔性布线构件4夹在之间的焊料11移动,并且在电极之间可能发生短路。因此,在防止电极之间的短路的方面,期望在第一电极5和第二电极10之间供应的包含焊料的连接材料的体积v小于或等于预定量。即,期望包含焊料的连接材料的体积v满足以下式子(1),其中,第一电极5的面积被表示为s1,第二电极10的面积被表示为s2,并且从第二电极10的表面到第二绝缘层8的表面的高度被表示为h1。

v<(s1+s2)/2×h1…式子(1)

当包含焊料的连接材料的体积v满足上述式子(1)时,焊料不会在形成在第二绝缘层8中的开口12之上突出。

另外,在防止电极之间的短路的方面,期望在第一电极5之间的距离d1和在第二电极10之间的距离d2分别大于或等于预定的距离。即,期望在第一电极5之间的距离d1和在第二电极10之间的距离d2分别满足以下式子(2a)和(2b),其中,从印刷布线基底6的表面到第二绝缘层8的表面的高度被表示为h2,并且在第二绝缘层8的开口12的横向方向上的截面长度被表示为l。在开口12的横向方向上的截面长度l是在与布置有多个第二电极10的方向垂直的沿着印刷布线板9的表面的方向上的开口12的长度。注意,在式子(2a)和(2b)中,v是如上所述在第一电极5和第二电极10之间供应的包含焊料的连接材料的体积。

d1≥v/(h2×l)…式子(2a)

d2≥v/(h2×l)…式子(2b)

以这种方式,在确保电极之间的距离d1和距离d2的情况下,电极之间的空间的体积大于布置在第一电极5和第二电极10之间的包含焊料的连接材料的体积v。因此,在相邻的第一电极5之间和在相邻的第二电极10之间不太可能发生短路。

在一般的印刷布线板9中,用作第二电极10的铜箔的厚度约为5至20μm,并且第二绝缘层8的厚度是20μm至40μm。在这种情况下,当第一电极5和第二电极10的每个宽度是75μm时,期望在第一电极5之间的距离d1和在第二电极10之间的距离d2分别大于或等于66μm。在相同的情况下,当第一电极5和第二电极10的每个宽度是100μm时,期望在第一电极5之间的距离d1和在第二电极10之间的距离d2分别大于或等于88μm,并且当第一电极5和第二电极10的每个宽度是200μm时,期望距离d1和距离d2分别大于或等于175μm。

注意,第一电极5的面积s1和第二电极10的面积s2可以是相同的或者可以是不同的。

另外,当柔性布线构件4的末端与形成在第二绝缘层8中的开口12的内壁接触时,柔性布线构件4的末端部不太可能落入开口12中。因此,期望柔性布线构件4的末端和开口12的内壁被布置成彼此以一定距离间隔开。具体地,考虑到柔性布线构件4的热膨胀系数和焊料11的连接温度,期望当第一电极5和第二电极10彼此连接时柔性布线构件4的末端和开口12的内壁以大于或等于柔性布线构件4的延伸量的距离间隔开。期望不仅在用于通过焊料11进行焊接的加热中获得的结构中而且在焊接之后获得的结构中都满足在柔性布线构件4的末端和开口12的内壁之间的这样的布置关系。注意,例如,使用聚酰亚胺作为柔性基底1的柔性布线构件4的线性膨胀系数小于或等于12至30ppm/摄氏度。

以这种方式,根据本实施例,柔性布线构件4和印刷布线板9可以不经由连接器以窄电极间距彼此直接连接。

第一示例

将描述根据第一示例的电子模块及其制造方法。柔性布线构件4被配置成具有25μm的厚度的聚酰亚胺作为柔性基底1、6μm的厚度的铜箔作为柔性布线层2以及15μm的厚度的聚酰亚胺作为覆盖层3。在柔性布线构件4的末端部处没有提供覆盖层3的情况下,通过在图1a中的截面方向上以0.8mm的宽度并且在与截面垂直的方向上以18mm的宽度暴露柔性布线层2的铜箔来形成第一电极5。第一电极5具有100μm的宽度,并且以200μm的间距布置,同时在相邻的第一电极5之间的距离为100μm。

印刷布线板9是总厚度为500μm的四层基板,该印刷布线板9是通过使用fr-4材料作为印刷布线基底6并且使用铜箔作为布线层7构建的。在印刷布线板9中,打开具有20μm的厚度的第二绝缘层8以形成具有20μm的开口宽度、1mm的开口长度和20μm的开口深度的开口12。另外,在图1a的截面方向上以1mm的宽度暴露表面层的厚度为12μm的铜箔以形成第二电极10。在第二电极10上形成sn-3.0%ag-0.5%cu焊料预涂层并且在第二电极10上供应焊剂预先作为包含焊料的连接材料。

第一电极5和第二电极10被布置成彼此面对,以使得在从与印刷布线板9垂直的方向的平面图中其至少一部分重叠。另外,柔性布线构件4的末端部被布置成落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。此外,与柔性布线构件4的末端相对的部分放置在印刷布线板9的第二绝缘层8上。此时,在覆盖层3的第一电极5侧的柔性布线构件4的末端被布置成位于形成在印刷布线板9的第二绝缘层8中的开口12的内部。

然后在柔性布线构件4的末端侧的部分通过聚酰亚胺胶带被固定到印刷布线板9。在这种状态下,执行回流加热以使得包含焊料的连接材料的峰值温度大于或等于220摄氏度并且小于250摄氏度,并且第一电极5和第二电极10通过焊接彼此连接。然后移除聚酰亚胺胶带。

注意,柔性布线构件4的线性膨胀系数约为15ppm/摄氏度。因此,考虑到在250摄氏度下在柔性布线构件4的0.8mm的末端部处的约30μm的延伸量,在柔性布线构件4的末端被布置成与第二绝缘层8的开口12的内壁距离约50μm的状态下连接该末端。此时,柔性布线构件4的末端以约2度的倾斜连接到印刷布线基底6的第二电极10的表面。

使用这种结构的连接使得柔性布线构件4和印刷布线板9能够以200μm的窄电极间距彼此连接。

第二实施例

将参考图2描述根据本发明的第二实施例的电子模块的结构。图2是示出根据本实施例的电子模块中的在柔性布线电路板和印刷布线板之间的连接部的结构的截面图。

根据本实施例的电子模块的基本结构与根据第一实施例的电子模块的结构基本相同。根据本实施例的电子模块与第一实施例的不同之处在于,覆盖层3在第一电极5侧的端部相对于形成在第二绝缘层8中的开口12的位置。

如图2所示,如与第一实施例一样,根据本实施例的电子模块100具有柔性布线构件4和通过焊接直接地连接到柔性布线构件4来安装的印刷布线板9。

与第一实施例一样,柔性布线构件4的末端部被布置成弯曲并且落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。与第一实施例一样,在末端部处暴露的第一电极5和在开口12中暴露的第二电极10经由焊料11连接。

因此,与第一实施例一样,通过焊料11连接到印刷布线板9的柔性布线构件4的末端部弯曲并且落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。与第一实施例一样,与柔性布线构件4的末端相对的部分也放置在印刷布线板9的第二绝缘层8上。

另一方面,在本实施例中,与第一实施例不同,覆盖层3在第一电极5侧的边缘位于形成在第二绝缘层8中的开口12的外部。从而,覆盖层3在第一电极5侧的边缘位于第二绝缘层8上。以这种方式,由于覆盖层3被布置成使得覆盖层3的第一电极5侧的边缘位于第二绝缘层8上,因此与第一实施例相比,在本实施例中,落入开口12中的柔性布线构件4的末端部的面积可以大于落入开口12中的柔性布线构件4的末端部的面积。

以这种方式,根据本实施例,通过增大落入开口12中的柔性布线构件4的末端部的面积,可以增大在第一电极5与第二电极10之间的连接面积。即,根据本实施例,例如即使当第一电极5和第二电极10以窄间距布置使得电极间隔为0.1mm或更小并且供应到电极上的包含焊料的连接材料的量小时,这些电极也可以经由焊料11更可靠地接触和连接。

第二示例

将描述根据第二示例的电子模块及其制造方法。柔性布线构件4被配置成具有25μm的厚度的聚酰亚胺作为柔性基底1、6μm的厚度的铜箔作为柔性布线层2以及15μm的厚度的聚酰亚胺作为覆盖层3。在柔性布线构件4的末端部处没有提供覆盖层3的情况下,通过在图2中的截面方向上以1.4mm的宽度并且在与截面垂直的方向上以24.6mm暴露柔性布线层2的铜箔来形成第一电极5。第一电极5具有75μm的宽度,并且以150μm的间距对准,同时在相邻的第一电极5之间的距离为75μm。

印刷布线板9是总厚度为500μm的四层基板,该印刷布线板9是通过使用fr-4材料作为印刷布线基底6并且使用铜箔作为布线层7构建的。在印刷布线板9中,打开具有20μm的厚度的第二绝缘层8以形成具有25.6mm的开口宽度、1mm的开口长度和20μm的开口深度的开口12。另外,形成开口12,并且在图2的截面方向上以1mm的宽度暴露表面层的厚度为12μm的铜箔以形成第二电极10。在第二电极10上形成sn-3.0%ag-0.5%cu焊料预涂层并且在第二电极10上供应焊剂预先作为包含焊料的连接材料。

第一电极5和第二电极10被布置成彼此面对,以使得在从与印刷布线板9垂直的方向的平面图中其至少一部分重叠。另外,柔性布线构件4的末端部被布置成落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。此外,与柔性布线构件4的末端相对的部分放置在印刷布线板9的第二绝缘层8上。此时,在覆盖层3的第一电极5侧的柔性布线构件4的末端被布置成位于形成在印刷布线板9的第二绝缘层8中的开口12的外部。

然后使用磁体利用工具t以0.03mpa至0.1mpa的力将柔性布线构件4的末端侧的部分按压并固定到印刷布线板9。在这种状态下,执行感应加热以使得包含焊料的连接材料的峰值温度大于或等于220摄氏度并且小于250摄氏度,并且第一电极5和第二电极10通过焊接彼此连接。

注意,柔性布线构件4的线性膨胀系数约为15ppm/摄氏度。因此,考虑到在250摄氏度下在柔性布线构件4的0.8mm的末端部处的约30μm的延伸量,在柔性布线构件4的末端被布置成与形成在第二绝缘层8中的开口12的内壁距离约50μm的状态下连接该末端。此时,柔性布线构件4的末端以约2度的倾斜连接到印刷布线基底6的第二电极10的表面。

使用这种结构的连接使得柔性布线构件4和印刷布线板9能够以150μm的窄电极间距彼此连接。

电子模块的制造方法

接下来,将参考图3a至图3c描述用于制造根据第一实施例的电子模块100的制造方法。图3a、图3b和图3c是示出根据第一实施例的电子模块100的制造方法的截面图。注意,根据第二实施例的电子模块100也可以通过基本相同的方法制造。注意,用于制造电子模块100的制造方法包括用于将柔性布线构件4和印刷布线板9彼此连接的连接方法。

首先,如图3a所示,在印刷布线板9中,包含焊料的连接材料11a被供应在第二电极10上,该第二电极10暴露在形成在第二绝缘层8中的开口12中。如第一实施例中所述,期望包含焊料的连接材料的体积v满足式子(1)。

接下来,如图3b所示,柔性布线构件4的第一电极5和印刷布线板9上的第二电极10对准以便彼此面对,并且柔性布线构件4的末端部被布置成落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。此时,例如,期望包含焊料的连接材料11a具有类似焊膏的粘度,并且柔性布线构件4的末端部被临时固定到印刷布线板9。另外,例如,可以通过使用诸如聚酰亚胺胶带之类的耐热胶带或耐热粘合剂将柔性布线构件4的末端部固定到印刷布线板9。因此,第一电极5和第二电极10与包含焊料的连接材料11a接触。

另外,如第一实施例中所述,期望柔性布线构件4的末端和开口12的内壁被布置成彼此以一定距离间隔开。

接下来,使柔性布线构件4的末端部落入形成在第二绝缘层8中的开口12中,然后加热与包含焊料的连接材料11a接触的第一电极5和第二电极10。因此,包含焊料的连接材料11a的焊料熔化。在完成加热之后,通过自然冷却、用冷却器冷却等来冷却通过焊接获得的接合部分。因此,如图3c所示,第一电极5和第二电极10经由焊料11连接。通过这样做,可以将第一电极5和第二电极10彼此可靠地连接,并且在防止焊料11从第一电极5和第二电极10之间的部分突出并引起短路故障的同时,将第一电极5和第二电极10彼此连接。

用于熔化焊料的方法没有特别限制,并且例如,诸如回流加热之类的整体加热可以是用于熔化焊料的方法。另外,例如,用于熔化焊料的方法可以是使用焊接铜等的接触局部加热或者诸如使用热风或灯的点回流或激光、或感应加热或电介质加热之类的非接触局部加热。通过使用非接触局部加热,即使当具有低耐热性的电子组件被安装在印刷布线板9和柔性布线构件4中的一个或两个上时,也可以在不影响电子组件的情况下,将印刷布线板9连接到柔性布线构件4。

注意,尽管上面描述了包含焊料的连接材料11a被供应在第二电极10上的情况,但是代替上述或除了上述之外,还可以将包含焊料的连接材料11a供应在第一电极5上。另外,对供应包含焊料的连接材料11a的方式没有特别限制,并且例如,包含焊料的连接材料11a可以以糊剂(paste)的形式供应,或包含焊料的连接材料11a可以以预涂层的形式供应。

接下来,将参考图4a至图4c描述用于制造根据第一实施例的电子模块100的另一制造方法。图4a、图4b和图4c是示出根据第一实施例的电子模块100的另一制造方法的截面图。注意,根据第二实施例的电子模块100也可以通过基本相同的方法制造。注意,用于制造电子模块100的制造方法包括用于将柔性布线构件4和印刷布线板9彼此连接的连接方法。

首先,如图4a所示,在印刷布线板9中,包含焊料的连接材料11a被供应在第二电极10上,该第二电极10暴露在形成在第二绝缘层8中的开口12中。如第一实施例中所述,期望包含焊料的连接材料的体积v满足式子(1)。

接下来,如图4b所示,柔性布线构件4的第一电极5和印刷布线板9上的第二电极10对准以便彼此面对,并且柔性布线构件4的末端部被布置成落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。因此,第一电极5和第二电极10与包含焊料的连接材料11a接触。

另外,如第一实施例中所述,期望柔性布线构件4的末端和开口12的内壁被布置成彼此以一定距离间隔开。

接下来,利用工具t按压柔性布线构件4的末端部。另外,当柔性布线构件4的末端部被工具t按压时,使柔性布线构件4的末端部落入形成在阻焊剂中的开口12中,然后加热与包含焊料的连接材料11a接触的第一电极5和第二电极10。因此,包含焊料的连接材料11a的焊料熔化。在完成加热之后,通过自然冷却、用冷却器冷却等来冷却通过焊接获得的接合部分。因此,如图4c所示,第一电极5和第二电极10经由焊料11连接。通过这样做,可以将第一电极5和第二电极10彼此可靠地连接,并且在防止焊料11从第一电极5和第二电极10之间的部分突出并引起短路故障的同时,将第一电极5和第二电极10彼此连接。

注意,尽管作为用于按压柔性布线构件4的末端部的夹具的工具t没有特别限制,但是例如可以使用诸如焊接铜之类的加热工具。另外,当用于熔化焊料的加热是通过热空气的局部加热时,工具t可以是吹出热空气的喷嘴。另外,在使用灯、激光等的光进行局部加热的情况下,可以使用引导光的导光板作为工具t。通过使用这样的工具t,在增强局部加热的局部性的同时,可以将柔性布线构件4和印刷布线板9彼此连接。类似地,当用于熔化焊料的加热是电介质加热时,可以通过将电介质材料用于工具t来提高加热效率,并且当用于熔化焊料的加热是感应加热时,可以通过将磁性材料用于工具t来提高加热效率。

另外,按压柔性布线构件4的末端部的工具t的末端部可以具有斜面,以使得柔性布线构件4的末端侧低于与柔性布线构件4的末端相对的侧。即,工具t可以具有倾斜的斜面以使得在第二电极10与柔性布线构件4之间的距离朝着柔性布线构件4的末端侧变小,并且柔性布线构件4的末端部落入开口12中。

在工具t的末端部具有这样的斜面的情况下,当工具t按压柔性布线构件4的末端部时,第一电极5和第二电极10可以彼此连接,同时与柔性布线构件4的末端侧的包含焊料的连接材料11a可靠地接触。另一方面,在与柔性布线构件4的末端相对的侧,可以在第一电极5和第二电极10之间确保空间,并且可以在防止焊料11从第一电极5和第二电极10之间的部分突出并引起短路故障的同时,将第一电极5和第二电极10彼此连接。

注意,尽管上面描述了包含焊料的连接材料11a被供应在第二电极10上的情况,但是代替上述或除了上述之外,还可以将包含焊料的连接材料11a供应在第一电极5上。另外,对供应包含焊料的连接材料11a的方式没有特别限制,并且例如,包含焊料的连接材料11a可以以糊剂的形式供应,或包含焊料的连接材料11a可以以预涂层的形式供应。

电子组件

第三实施例

将参考图5描述根据本发明的第三实施例的电子组件。图5是示出根据本实施例的电子组件的截面图。

在本实施例中,将描述使用具有柔性布线构件4和印刷布线板9的电子模块100的成像单元作为电子组件。柔性布线构件4和印刷布线板9以及具有柔性布线构件4和印刷布线板9的电子模块100与在上面第一实施例和第二实施例中描述的相同。

如图5所示,根据本实施例的成像单元19具有成像传感器模块14和柔性布线构件4。成像传感器模块14具有印刷布线板9、作为成像元件的成像传感器元件15、框架构件17和覆盖玻璃16。

柔性布线构件4具有柔性基底1、柔性布线层2和覆盖层3。在柔性布线构件4的末端部,没有形成覆盖层3,并且暴露柔性布线层2。柔性布线层2的暴露部分形成第一电极5。

印刷布线板9具有印刷布线基底6、布线层7和第二绝缘层8。布线层7暴露在形成在第二绝缘层8中的开口12中。布线层7的暴露部分形成第二电极10。

在形成有第一电极5的面面对印刷布线板9的状态下,柔性布线构件4安装在暴露印刷布线板9的第二电极10的面上。在从与印刷布线板9垂直的方向的平面图中,第一电极5和第二电极10被布置成彼此面对以便至少部分地重叠。

柔性布线构件4的末端部被布置成落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。暴露在末端部的第一电极5和暴露在开口12中的第二电极10经由焊料11连接。

因此,通过焊料11连接到印刷布线板9的柔性布线构件4的末端部弯曲并且落入形成在印刷布线板9的第二绝缘层8中的开口12中。另一方面,与柔性布线构件4的末端相对的部分放置在印刷布线板9的阻焊剂上。

在成像传感器模块14中,成像传感器元件15安装在与连接印刷布线板9的柔性布线构件4的面相对的侧上。框架构件17被布置并且设置在安装有印刷布线板9的成像传感器元件15的面的圆周上。覆盖玻璃16形成在框架构件17上以便在不与成像传感器元件15接触的情况下面对成像传感器元件15。成像传感器元件15布置在由框架构件17和覆盖玻璃16围绕的中空部分处。成像传感器元件15经由金属线18电连接到用于印刷布线板9的布线的焊盘23。

注意,尽管在本实施例中描述了设置框架构件17的情况,但是布置位置不限于印刷布线板9的圆周。另外,例如,成像传感器元件15的布置位置可以在诸如空腔基板之类的具有扩孔的印刷布线板的空洞内。

根据本实施例,与使用连接器连接柔性布线构件4和印刷布线板9的情况相比,柔性布线构件4和印刷布线板9可以在较小面积中彼此连接,并且因此可以实现减小成像传感器模块14的尺寸。

包括成像传感器模块14的成像单元19例如可以形成作为电子装备的诸如数字静态相机或数字视频相机之类的成像装置。即,作为电子装备的成像装置可以被配置成具有壳体以及包括容纳在壳体内的成像传感器模块14的成像单元19。

成像单元

第四实施例

将参考图6a至图8c描述根据本发明的第四实施例的成像单元。图6a是示出根据本实施例的成像单元400的俯视图。图6b是沿着图6a的线a-a′截取的截面图。图6c是沿着图6a的线b-b′截取的截面图。

成像单元400由成像传感器模块14、图像稳定单元410和柔性布线构件4形成。如与第三实施例中一样,成像传感器模块14具有安装在印刷布线板9上的成像传感器元件15并且由框架构件17和覆盖玻璃16形成。如与第三实施例中一样,成像传感器元件15经由金属线18电连接到用于印刷布线板9的布线的焊盘23。

如与第三实施例中一样,印刷布线板9和柔性布线构件4经由焊料11连接并且形成电子模块100。另外,在本实施例中,如下所述,在柔性布线构件4和印刷布线板9之间的连接部由树脂21加固。另外,设置树脂21实现在印刷布线板9和柔性布线构件4之间不太可能发生剥落的结构。

图7a、图7b和图7c分别示出在沿着图6a的线a-a′截取的截面图、沿着线b-b′截取的截面图和沿着线c-c′截取的截面图中在柔性布线构件4和印刷布线板9之间的连接部的结构。

柔性布线构件4由具有柔性的柔性基底1、柔性布线层2和覆盖层3形成。在柔性布线构件4的末端部处,没有形成覆盖层3,并且暴露柔性布线层2。柔性布线层2的暴露部分形成第一电极5。

印刷布线板9由印刷布线基底6、布线层7和第二绝缘层8形成。开口12形成在第二绝缘层8中。第二电极10由暴露在开口12中的布线层7形成。

如图7a所示,第一电极5和第二电极10通过焊料11彼此连接。柔性布线构件4的末端部被布置成倾斜地弯曲并且落入形成在第二绝缘层8中的开口12中。印刷布线板9的第二电极10经由通孔13连接到用于布线的焊盘23。印刷布线板9的基底是玻璃环氧树脂材料,并且布线层7的材料由金属形成。

如图7b所示,在柔性布线构件4与印刷布线板9之间的连接部通过树脂21加固,以便在布线的间距方向上,即,在第一电极5和第二电极10的间距方向上的两个边缘部分处覆盖覆盖层3。

如图7c所示,在通过树脂21加固的两个边缘部分处,树脂21和焊料11形成为经由空间20以便彼此间隔开。

以这种方式,柔性布线构件4的末端部具有覆盖末端部处的宽度方向上的边缘部分的树脂21。树脂21和焊料11布置在柔性基底1和印刷布线板9之间以便彼此间隔开。

由于在树脂21与焊料11之间存在空间20,因此与在树脂21与焊料11之间没有空间20的情况相比,当因为柔性基底1具有柔性而在柔性布线构件4中产生拉力时施加到焊料11的力减小。因此,提高了连接可靠性。

另一方面,当树脂21与焊料11接触,并且在树脂21与焊料11之间没有空间时,拉动柔性布线构件4的力直接施加到焊料11。因此期望树脂21的材料具有比焊料11的材料低的杨氏模量。

而且,即使当在树脂21与焊料11之间没有设置空间时,也可以如图8a至图8c所示在树脂21与焊料11之间设置中间构件22。图8a、图8b和图8c分别示出在沿着图6a的线a-a′截取的截面图、沿着线b-b′截取的截面图和沿着线c-c′截取的截面图中在柔性布线构件4和印刷布线板9之间的连接部的另一结构。

中间构件22由具有比树脂21和焊料11低的杨氏模量的材料形成。例如,中间构件22可以是诸如具有低杨氏模量的树脂或包括在用于连接焊料11的焊膏中的焊剂之类的弹性构件。

以这种方式,电子模块100可以具有中间构件22,该中间构件22具有比树脂21和焊料11低的杨氏模量。在这种情况下,树脂21和中间构件22被布置成彼此接触,并且中间构件22和焊料11被布置成在柔性基底1与印刷布线板9之间彼此接触。

在设置了中间构件22的情况下,与树脂21和焊料11彼此接触的情况相比,当在柔性布线构件4中产生拉力时施加到焊料11的力减小到较小。因此,提高了连接可靠性。

尽管没有特别地限制,但是树脂21例如是环氧树脂。注意,由于树脂21是在连接焊料11之后设置的,因此通过用于固化树脂21的加热,焊剂可能会重新熔化。当焊剂重新熔化时,焊剂进一步附着在树脂21侧的柔性布线构件4或印刷布线板9上,并且抑制了在树脂21与柔性布线构件4或印刷布线板9之间的粘附。因此,期望树脂21是能够在室温下固化的树脂或紫外线可固化树脂。

电子装备

第五实施例

将参考图9描述根据本发明的第五实施例的电子装备。图9是示出根据本实施例的作为电子装备的示例的成像装置的一般配置的图。

作为是电子装备的示例的成像装置的数字相机(相机)600例如是数字单透镜反射相机,并且具有相机主体200和可从相机主体200移除的可更换透镜(镜筒)300。在图9中,可更换透镜300安装在相机主体200上。下面将描述可更换透镜300安装在相机主体200上并且从而形成成像装置的情况。

相机主体200具有壳体201,并且具有布置在壳体201内部的镜子222、快门223、作为电子模块的成像单元400以及图像处理电路224。另外,相机主体200具有液晶显示器225,该液晶显示器225固定到壳体201以便暴露在壳体201之外。成像单元400具有图像稳定单元410、具有印刷布线板9的成像传感器模块14以及电子模块226。

可更换透镜300具有作为可更换透镜外壳的壳体301以及布置在壳体301内的成像光学系统311,并且当壳体301(可更换透镜300)安装在壳体201上时,可更换透镜300在成像传感器模块14上捕获光学图像。成像光学系统311具有多个透镜。

壳体301具有其中形成开口的透镜侧底座301a,并且壳体201具有其中形成开口的相机侧底座201a。透镜侧底座301a和相机侧底座201a彼此配合,并且从而可更换透镜300(壳体301)安装在相机主体200(壳体201)上。图9中示出的箭头x方向是成像光学系统311的光轴方向。

通过成像光学系统311在箭头x方向传播的光通过壳体301中的透镜侧底座301a的开口和壳体201中的相机侧底座201a的开口被引导到壳体201中。镜子222、快门223等在壳体201内沿着箭头x方向在成像单元400前方在箭头x方向上设置。

容纳在壳体201中的成像传感器模块14具有安装在印刷布线板9上的成像传感器元件15并且由框架构件17和覆盖玻璃16形成。柔性布线构件4连接到印刷布线板9。成像传感器元件15是对所捕获的光学图像进行光电转换的诸如cmos图像传感器、ccd图像传感器等的固态成像元件。

另外,覆盖玻璃16形成在框架构件17中以便在不与成像传感器元件15接触的情况下面对成像传感器元件15。成像传感器元件15布置在由框架构件17和覆盖玻璃16围绕的中空部分中。

成像传感器元件15通过金属线18通过用于布线的焊盘23电连接到印刷布线板9。

显示装置

第六实施例

将参考图10a和图10b描述根据本发明的第六实施例的电子装备。图10a和图10b是示出根据本实施例的作为电子装备的示例的显示装置的一般配置的图。

作为电子装备的示例的显示装置700例如是显示器,并且可以被用于成像装置的监视器部分。如图10a所示,提供作为布线电路板的硅基板9f,并且在硅基板9f上依次堆叠发光元件39、第二绝缘层8f、滤色器37、树脂36和覆盖玻璃33。封装部32形成显示装置的外周,并且围绕发光元件39、第二绝缘层8f、滤色器37、树脂36和覆盖玻璃33。另外,防尘玻璃31经由粘合剂(未示出)设置在封装部32上。

发光元件39是有机发光元件,并且具有作为一对电极的阳极和阴极以及布置在这些电极之间的有机化合物层。有机化合物层是由至少具有发光层的一层或多层形成的堆叠构件。当有机化合物层是由多层形成的堆叠构件时,除了发光层之外,该有机化合物层例如可以具有空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层(空穴抑制层、空穴/激子阻挡层)、电子传输层和电子注入层中的任一个。

第二绝缘层8f是用于抑制发光元件39的时间退化的保护层,并且例如可以是诸如sin或al2o3之类的具有高绝缘性的金属氮化物或金属氧化物。

对于滤色器37,例如可以使用透射红色、绿色和蓝色的三种颜色的滤色器。

树脂36用于密封目的并且被设置成填充在覆盖玻璃33、滤色器37、密封构件34和第二绝缘层8f之间的空间。

图10b是由图10a的虚线围绕的部分的放大的图。柔性布线构件4由具有柔性的柔性基底1、柔性布线层2和覆盖层3形成。在柔性布线构件4的末端部处,没有形成覆盖层3,并且暴露柔性布线层2。柔性布线层2的暴露部分形成第一电极5。

第二绝缘层8f设置在硅基板9f上,并且开口12形成在第二绝缘层8f中。作为cu焊盘的第二电极10f形成在开口12中。如图10b所示,第一电极5和第二电极10f通过作为导电连接构件的各向异性导电膜(acf)11f连接。柔性布线构件4的末端部被布置成倾斜地弯曲并且落入形成在第二绝缘层8f中的开口12中。在柔性布线构件4具有这种形状的情况下,如与第一实施例至第五实施例中一样,可以减小在柔性布线构件4与硅基板9f之间的接触面积。

另外,如图10b所示,设置在柔性基底1上的用于加固的树脂21f设置在柔性布线构件4与各向异性导电膜(acf)11f之间的连接部中。在设置树脂21f的情况下,当在柔性布线构件4中产生拉力时施加到作为导电连接构件的各向异性导电膜11f的应力减小,并且提高了连接可靠性。

变形实施例

可以对本发明进行各种修改,而不限于上述实施例。例如,尽管在上述第三实施例中作为示例描述了成像传感器模块14作为具有印刷布线板9的设备,但本示例不限于此。该设备可以是任何类型的设备,并且除了成像传感器模块14之外,可以连接具有诸如安装有lsi的印刷线路板9之类的各种印刷布线板9的设备。

另外,根据上述实施例的电子模块可以容纳在壳体中以形成除成像装置之外的各种电子装备。

根据本发明,柔性布线构件和布线电路板可以以小面积直接连接。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应该明白本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释,以涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

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