素子搭載用基板および半導体モジュール
【課題】電磁波を透過させるための開口部が設けられた素子搭載用基板の剛性を高める技術を提供する。
【解決手段】チップ部品２２０が搭載された素子搭載用基板２１０に、半導体素子１２０の設置領域に対応して開口部３００が設けられている。開口部３００に透明部材３１０が嵌め込まれており、透明部材３１０の外周の側面は、開口部３００に露出する素子搭載用基板２１０の内壁に接着剤３２０により固着されている。
【解決手段】チップ部品２２０が搭載された素子搭載用基板２１０に、半導体素子１２０の設置領域に対応して開口部３００が設けられている。開口部３００に透明部材３１０が嵌め込まれており、透明部材３１０の外周の側面は、開口部３００に露出する素子搭載用基板２１０の内壁に接着剤３２０により固着されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ部品等を搭載可能な素子搭載用基板およびこれを用いた半導体モジュールに関する。より具体的には、開口部が形成された素子搭載用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ、ＤＶＣ、ＤＳＣといったポータブルエレクトロニクス機器には、人物や風景を撮影できるカメラ機能が付加されるなどの高機能化が加速するなか、こうした製品が市場で受け入れられるためには小型・軽量化が必須となっており、その実現のために高集積のシステムＬＳＩが求められている。
【０００３】
一方、これらのエレクトロニクス機器に対しては、より使い易く便利なものが求められており、機器に使用されるＬＳＩに対し、高機能化、高性能化が要求されている。このため、ＬＳＩチップの高集積化に伴いそのＩ／Ｏ数が増大する一方でパッケージ自体の小型化、薄型化の要求も強く、これらを両立させるために、半導体部品の高密度な基板実装に適合した半導体パッケージの開発が強く求められている。このような要求に応えるため、半導体部品を搭載する半導体モジュールについてはさらなる薄型化が求められている。
【０００４】
従来のポータブルエレクトロニクス機器の一例であるカメラモジュールについて説明する。
【０００５】
図１０は、従来のカメラモジュールの構造を示す断面図である。図１０に示すように、従来のカメラモジュールは、撮像用半導体素子である撮像素子３１、鏡筒３３、レンズ３５、光学フィルター（赤外線フィルター）３７、回路基板３９、補強板４１、接着剤４３および封止材４５を備えている。
【０００６】
被写体像が入射される撮像面（受光面）４７を有する撮像素子３１は、バンプ４９を介して回路基板３９に電気的に接続されている。レンズ３５は、被写体像を撮像素子３１の受光面４７に結像し、レンズ３５と撮像素子３１との間に導光空間５１が形成されている。導光空間５１には赤外線フィルター３７が設けられ、赤外線フィルター３７は撮像画像の劣化の原因となる赤外線を遮断する。補強板４１は、回路基板３９が強度不足となる場合に、この強度不足を補うために設けられている。補強板４１は接着剤４３により回路基板３９に接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３１６１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のようにプリント基板に代表される配線基板（素子搭載用基板あるいは回路基板）に可視光を含む電磁波を透過させるための開口部を設けると、配線基板の剛性が低くなり、熱応力が加わったときに変形しやすくなるという課題が生じていた。具体的には、開口部を有する配線基板にチップ部品などをはんだを用いて実装する際に配線基板にねじれが生じ、配線基板の接続信頼性の低下を招くおそれがあった。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁波を透過させるための開口部が設けられた素子搭載用基板の剛性を高める技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は素子搭載用基板である。当該素子搭載用基板は、一方の主表面から他方の主表面に貫通する開口部が設けられている配線基板と、開口部に嵌め込まれ、特定の波長領域の電磁波が透過可能な透明部材と、を備え、配線基板の面方向において、透明部材の外周の側面の少なくとも一部と、開口部の配線基板の側壁とが重畳している。
【００１１】
上記態様の素子搭載用基板において、透明部材は、赤外線カットフィルターであってもよい。また、配線基板は、無機充填材が充填された絶縁樹脂層を含み、透明部材は、無機充填材と熱膨張係数が同等であってもよい。また、また、透明部材はガラス材からなり無機充填材はガラスクロスからなっていてもよい。
【００１２】
本発明の他の態様は、半導体モジュールである。当該半導体モジュールは、半導体素子を搭載した他の素子搭載用基板と、他の素子搭載用基板の上方に設けられた上述した態様の素子搭載用基板と、半導体素子の周囲に設けられ、他の素子搭載用基板に設けられている配線層と上述した態様の素子搭載用基板に設けられている配線層とを電気的に接続する電気接続部材と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のさらに他の態様は、半導体モジュールである。当該半導体モジュールは、上述した態様の素子搭載用基板と、素子搭載用基板の他方の主表面に実装されている半導体素子と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電磁波を透過させるための開口部が設けられた素子搭載用基板の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係るカメラモジュールの構造を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態２に係るカメラモジュールの構造を示す概略断面図である。
【図３】実施の形態３に係るカメラモジュールの構造を示す概略断面図である。
【図４】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図５】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図６】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図７】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図８】実施の形態に係るカメラモジュールを備えた携帯電話の構成を示す図である。
【図９】図８に示した携帯電話の部分断面図である。
【図１０】従来のカメラモジュールの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０の構造を示す概略断面図である。本実施の形態に係るカメラモジュール１０は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話に搭載のカメラなどの撮像装置に用いられる。
【００１９】
実施の形態１に係るカメラモジュール１０は、回路モジュール２００を備える。
【００２０】
回路モジュール２００は、素子搭載用基板２１０の一方の面にチップ部品２２０が搭載され、素子搭載用基板２１０の他方の面に半導体素子１２０が搭載された構成を有する。チップ部品２２０は、後述するレンズ２９０を駆動するための電子部品であり、たとえば、駆動ＩＣ、電源ＩＣ、抵抗や容量等の受動部品等が挙げられる。半導体素子１２０はＣＭＯＳ型イメージセンサ等の受光素子である。半導体素子１２０の表面には、フォトダイオードがマトリクス状に形成されており、各フォトダイオードは、受光量に応じて光を電荷量に光電変換し、画素信号として出力する。
【００２１】
素子搭載用基板２１０は、基材となる絶縁樹脂層２３０と、絶縁樹脂層２３０の一方の主表面（本実施の形態では、半導体素子搭載面）に形成された配線層２４０と、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面に形成された電極部２４２と、絶縁樹脂層２３０の一方の主表面に形成された絶縁樹脂層２５０と、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面に形成された絶縁樹脂層２５２とを含む。
【００２２】
絶縁樹脂層２３０は、たとえば、ＢＴレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ＰＰＥ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂で形成することができる。本実施の形態では、絶縁樹脂層２３０に、補強材として無機充填材の一種であるガラスクロス２３２が埋設されている。絶縁樹脂層２３０の厚さは、たとえば、２４０μｍである。
【００２３】
絶縁樹脂層２３０の一方の主表面に所定パターンの配線層２４０が設けられている。図示しないが、配線層２４０の上にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。配線層２４０の所定箇所において、チップ部品２２０がはんだ２２１により電気的に接続されている。また、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面に電極部２４２が設けられている。図示しないが、電極部２４２の上にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。配線層２４０および電極部２４２を構成する材料としては銅が挙げられる。配線層２４０と電極部２４２とは、絶縁樹脂層２３０の所定位置において絶縁樹脂層２３０を貫通するビア導体（図示せず）により電気的に接続されている。なお、特に図示していないが、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面には、電極部２４２と同層で、かつ、同じ高さの配線層が設けられている。
【００２４】
絶縁樹脂層２３０の一方の主表面にフォトソルダーレジストなどからなる絶縁樹脂層２５０が設けられている。また、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面にフォトソルダーレジストなどからなる絶縁樹脂層２５２が設けられている。絶縁樹脂層２５０および絶縁樹脂層２５２の厚さは、たとえば、３０μｍである。絶縁樹脂層２５２には、電極部２４２にはんだ２７２を搭載するための開口が設けられている。はんだ２７２により、電極部２４２と半導体素子１２０に設けられた素子電極１２１とが電気的に接続されている。
【００２５】
素子搭載用基板２１０には、鏡筒２８０が設置されており、鏡筒２８０の内周面に設けられたネジ部の螺合によって円筒型本体２８２と鏡筒２８０とが結合している。レンズ２９０は、円筒型本体２８２に取り付けられている。
【００２６】
また、半導体素子１２０の設置領域に対応して、素子搭載用基板２１０を貫通する開口部３００が設けられている。この開口部３００に透明部材３１０が嵌め込まれている。透明部材３１０の外周の側面は、開口部３００に露出する素子搭載用基板２１０の内壁に接着剤３２０により固着されている。透明部材３１０の厚さは、たとえば、３００μｍである。
【００２７】
透明部材３１０は、特定の波長領域の電磁波が透過可能な材料で形成されており、具体的には、ＩＲカットフィルターである。透明部材３１０をＩＲカットフィルターとすることにより、半導体素子１２０へ流入する過度な長波長の赤外線が遮断される。なお、透明部材３１０としては、ＩＲカットフィルターの他に、紫外線カットフィルター、カラーフィルター、偏光板、燃焼ガス透過フィルター、火炎測温フィルター、プラスチック測温フィルター、石英ガラス透過フィルター、ガラス測温用フィルターなどが挙げられる。
【００２８】
本実施の形態では、透明部材３１０のレンズ２９０側の主表面は、絶縁樹脂層２５０のレンズ２９０側の主表面と面一であるが、透明部材３１０のレンズ２９０側の主表面と絶縁樹脂層２５０のレンズ２９０側の主表面とが段差を形成していてもよい。言い換えると、素子搭載用基板２１０の面方向において、透明部材３１０の外周の側面の少なくとも一部と、開口部３００の素子搭載用基板２１０の内壁とが重畳していればよい。なお、本実施の形態では、配線基板は、絶縁樹脂層２３０、絶縁樹脂層２５０および絶縁樹脂層２５２を含む素子搭載用基板２１０である。
【００２９】
透明部材３１０の熱膨張係数は、絶縁樹脂層２３０に埋設された無機充填材、本実施の形態では、ガラスクロス２３２の熱膨張係数と同等である。一般的に使用されるガラスクロスの熱膨張係数（℃−１）は、５．５×１０−６である。この場合、透明部材３１０の熱膨張係数（℃−１）として５．５×１０−６が好ましい。なお、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石英ガラスの熱膨張係数（℃−１）は、それぞれ、５．６×１０−７、５．２×１０−６、８．５×１０−６であり、ガラスクロスの構成材料によっては、透明部材３１０の熱膨張係数（℃−１）の範囲として、５×１０−７〜９×１０−６の範囲を取り得る。なお、エポキシ樹脂の熱膨張係数（℃−１）は、およそ６×１０−５であり、透明部材３１０の熱膨張係数の範囲から外れている。
【００３０】
以上説明した半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０によれば、少なくとも以下に挙げる効果を得ることができる。
（１）素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むことにより、素子搭載用基板２１０の強度あるいは剛性を高めることができる。
【００３１】
この他に、本実施の形態のカメラモジュール１０によって得られる効果として以下の項目が挙げられる。
（２）素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に絶縁樹脂層２３０に埋設された無機充填材と熱膨張係数が同等の透明部材３１０を嵌め込むことにより、素子搭載用基板２１０全体の熱応答性を均一にすることができる。これにより、チップ部品２２０や半導体素子１２０を表面実装する際に、素子搭載用基板２１０に熱が加わった場合に、素子搭載用基板２１０にねじれが生じることを抑制することができる。
（３）素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むことにより、図１０に示すように、光学フィルター３７を回路基板３９の上方に載置する場合に比べて、レンズ２９０の高さをより低くすることができ、ひいては、カメラモジュール１０の低背化を図ることができる。
（４）透明部材３１０を素子搭載用基板２１０の上方に載置する場合には、透明部材３１０を固定するための接着剤によるフィレットが形成され、透明部材３１０の側方に広がる。これにより、素子搭載用基板２１０にチップ部品を搭載する場合に、チップ部品の搭載領域が制約される。これに対して、素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むことにより、透明部材３１０を固着する接着剤３２０は開口部３００内にとどまるため、チップ部品２２０の設置領域に関する設計自由度を向上させることができる。
（５）開口部３００に露出する素子搭載用基板２１０の内壁が接着剤３２０で被覆されるため、ダスト発生抑制のための端面保護樹脂を別途設ける必要がない。
【００３２】
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０の構造を示す概略断面図である。実施の形態２に係るカメラモジュール１０は、回路モジュール１００と、回路モジュール１００の上に搭載された回路モジュール２００とを備える。実施の形態１に係るカメラモジュール１０では、半導体素子１２０が素子搭載用基板２１０の裏面側に搭載され、回路モジュール２００に備えられているが、本実施の形態では、半導体素子１２０が回路モジュール１００に備えられている。
【００３３】
回路モジュール１００は、主な構成として素子搭載用基板１１０と素子搭載用基板１１０に実装された半導体素子１２０を備える。
【００３４】
素子搭載用基板１１０は、絶縁樹脂層１３０とガラスクロス１３２とを含む。このガラスクロス１３２は、絶縁樹脂層１３０に複数層織り込まれていてもよい。
【００３５】
絶縁樹脂層１３０は、たとえば、ＢＴレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ＰＰＥ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂で形成することができる。
【００３６】
絶縁樹脂層１３０に埋め込まれたガラスクロス１３２により、素子搭載用基板１１０の剛性が高められている。
【００３７】
絶縁樹脂層１３０の一方の主表面（本実施の形態では、回路素子搭載面）に所定パターンの配線層１４０が設けられている。また、絶縁樹脂層１３０の一方の主表面には、回路モジュール搭載用のはんだを接合するための電極部１６０が設けられている。電極部１６０については後述する。配線層１４０を構成する材料としては銅が挙げられる。配線層１４０の厚さは、たとえば２０μｍである。
【００３８】
絶縁樹脂層１３０の一方の主表面に絶縁樹脂層１５０が設けられている。絶縁樹脂層１５０は、電極部１６０の周囲および電極部１６０を構成する導体部１６２の上面周縁部を被覆している。言い換えると、絶縁樹脂層１５０には、電極部１６０の中央領域が露出するような開口が設けられている。なお、絶縁樹脂層１５０は、たとえば、フォトソルダーレジストにより形成される。絶縁樹脂層１５０の厚さは、たとえば８０〜１００μｍである。絶縁樹脂層１５０は、電極部１６０の周囲のみならず、絶縁樹脂層１３０の周縁に沿って堤防状に設けられている。すなわち、絶縁樹脂層１５０で囲まれた領域が凹部（キャビティ）となっている。
【００３９】
電極部１６０は、導体部１６２および導体部１６４を含む。
【００４０】
導体部１６２は、配線層１４０と同層であり、絶縁樹脂層１３０の一方の主表面に形成されている。さらに、導体部１６２は、配線層１４０と同等の厚さ（たとえば２０μｍ）を有する。導体部１６２の径は、たとえば３５０μｍである。
【００４１】
導体部１６４は、導体部１６２の上面、絶縁樹脂層１５０の側壁により形成された空間内に充填されている。すなわち、導体部１６４の上面は、絶縁樹脂層１５０に設けられた開口内に位置している。導体部１６４の厚さは、たとえば４０μｍである。
【００４２】
なお、導体部１６４の上面にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。金めっき層により導体部１６４の酸化が抑制される。金めっき層としてＮｉ／Ａｕ層を形成する場合には、導体部１６４側に設けられるＮｉ層の厚さは、たとえば１〜１５μｍであり、Ｎｉ層の上に設けられるＡｕ層の厚さは、たとえば０．０３〜１μｍである。
【００４３】
以上説明した素子搭載用基板１１０に半導体素子１２０が搭載されている。具体的には、絶縁樹脂層１５０で囲まれたキャビティに半導体素子１２０が実装されている。半導体素子１２０に設けられた素子電極１２１と所定領域の配線層１４０とが金線１２２によりワイヤボンディング接続されている。また、ワイヤボンディングが接続される配線層１４０の上面にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。
【００４４】
本実施の形態のカメラモジュール１０によれば、実施の形態１のカメラモジュール１０で得られる効果（１）〜（５）の他に以下の効果が得られる。
（６）開口部が設けられた上側のプリント基板を下側のプリント基板に積層した後、上側のプリント基板の開口部を塞ぐように透明部材を設置する場合に、透明部材を設置するまでの間に下側のプリント基板上のＣＭＯＳイメージセンサー等の半導体素子にダストが落ちるおそれがある。これに対して、素子搭載用基板２１０は、素子搭載用基板２１０を素子搭載用基板１１０に搭載する前に、開口部３００が透明部材３１０により塞がれているため、素子搭載用基板２１０を素子搭載用基板１１０に搭載することで、半導体素子１２０にダストが落ちることを抑制することができる。
【００４５】
（実施の形態３）
図３は、実施の形態３に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０の構造を示す概略断面図である。本実施の形態のカメラモジュール１０は、レンズ２９０および透明部材３１０の構成を除き、実施の形態２と同様である。
【００４６】
本実施の形態では、レンズ２９０が非対称の平凸レンズであり、透明部材３１０の側が凸になっている。
【００４７】
素子搭載用基板２１０のレンズ２９０側の主表面（本実施の形態では、絶縁樹脂層２５０の表面）に対して、透明部材３１０のレンズ２９０側の表面が凹んだ構造となっている。このため、実施の形態２で述べた効果の他に、レンズ２９０の凸側表面と透明部材３１０のレンズ２９０側の表面との距離を確保することができ、カメラモジュール１０のさらなる低背化を図ることができる。
【００４８】
（素子搭載用基板の作製方法）
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５乃至図７は、素子搭載用基板２１０の作製方法を示す工程図である。なお、図６および図７では、図６（ｉ）、図７（ｉ）に素子搭載用基板２１０の平面図を示し、それぞれのＡ−Ａ’線に対応する断面図を図６（ｉｉ）、図７（ｉｉ）に示す。
【００４９】
まず、図４（Ａ）に示すように、素子搭載用基板２１０を用意する。なお、図４乃至図７では、素子搭載用基板２１０が簡略化して図示されており、配線層２４０等は適宜省略されている。
【００５０】
次に、図４（Ｂ）に示すように、素子搭載用基板２１０の所定領域（後の工程で組み付けられる透明部材３１０の角部に対応する領域）にドリル加工により貫通孔（捨て穴）３１２を形成する。より具体的には、貫通孔３１２の領域内に透明部材３１０の角部が位置するように貫通孔３１２を形成する。
【００５１】
次に、図５に示すように、四隅が貫通孔３１２となるような切断線３１４に沿って素子搭載用基板２１０を切断し、開口部３００を形成する。開口部３００を形成する切断加工をルーターのみを用いて行うと、四隅の形状が点線３１６のように丸みを帯びるため、開口部３００内の有効面積が減少する。これに対して、開口部３００の四隅に貫通孔３１２を予め形成しておくことにより、開口部３００の四隅に障害となる部分がなくなるため、開口部３００内をより広く利用することができる。すなわち、より大きい面積の透明部材を開口部３００に嵌め込むことができる。
【００５２】
次に、図６（ｉ）および図６（ｉｉ）に示すように、台座（または治具）４００の上に、素子搭載用基板２１０を載置した状態で、開口部３００に透明部材３１０を嵌め込み、仮置きを行う。なお、台座４００の中央部分の領域４１０は、台座４００の基準面４２０から深さＨだけ低くなっている。このため、開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むと、透明部材３１０の下面は、素子搭載用基板２１０の下面から深さＨだけ下方に突出する。言い換えると、透明部材３１０と素子搭載用基板２１０の厚みが同じ場合には、中央部分の領域４１０が低くなった台座４００を用いることにより、透明部材３１０の上面が素子搭載用基板２１０の上面より深さＨ分だけ低くなった状態で保持することができる。また、台座４００の中央部分の領域４１０の周囲に領域４１０よりさらに低い凹部４３０が設けられている。
【００５３】
次に、図７（ｉ）および図７（ｉｉ）に示すように、台座４００によって透明部材３１０が保持された状態で、透明部材３１０と開口部３００に露出した素子搭載用基板２１０の内壁との間の隙間に接着剤３２０を流し込む。このとき、余分な接着剤が発生した場合に、余分な接着剤は凹部４３０に流れ込み、凹部４３０が液だめとして機能することにより、余分な接着剤が素子搭載用基板２１０に付着することを抑制することができる。
【００５４】
なお、実施の形態２に係るカメラモジュール１０では、透明部材３１０の厚みと素子搭載用基板２１０の厚みとが同等であり、素子搭載用基板２１０の半導体素子１２０側の主表面に対して、透明部材３１０の半導体素子１２０側の表面が凸になっているが、これに限られない。透明部材３１０の厚みが素子搭載用基板２１０よりも厚みが薄く、透明部材３１０の半導体素子１２０側の表面が素子搭載用基板２１０の半導体素子１２０側の表面に対して凹んでいてもよい。この場合には、中央部分の領域４１０が基準面４２０より高くなっている台座４００を用いて、台座４００の上に、素子搭載用基板２１０を載置した状態で、開口部３００に透明部材３１０を嵌め込み、仮置きを行う。
【００５５】
（携帯機器への適用）
次に、本発明の一態様のカメラモジュールを備えた携帯機器について説明する。なお、携帯機器として携帯電話に搭載する例を示すが、たとえば、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、音楽プレーヤ、及びデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）といった電子機器であってもよい。
【００５６】
図８は実施の形態に係るカメラモジュール１０を備えた携帯電話の外観の構成を示す図である。なお、本願のカメラモジュールを搭載した構造については後述する。携帯電話１１１１は、第１の筐体１１１２と第２の筐体１１１４が可動部１１２０によって連結される構造になっている。第１の筐体１１１２と第２の筐体１１１４は可動部１１２０を軸として回動可能である。第１の筐体１１１２には文字や画像等の情報を表示する表示部１１１８やスピーカ部１１２４が設けられている。第２の筐体１１１４には操作用ボタンなどの操作部１１２２やマイク部１１２６が設けられている。なお、本発明の各実施形態に係るカメラモジュールのいずれかがこうした携帯電話１１１１の内部に搭載されている。
【００５７】
図９は図８に示した携帯電話の部分断面図（第１の筐体１１１２および第２の筐体１１１４の断面図）である。半導体モジュール１２００がはんだボール１２１０を介してプリント基板１１２８ａに搭載され、こうしたプリント基板１１２８ａを介して表示部１１１８などと電気的に接続されている。半導体モジュール１２００は、たとえば、各回路を駆動するための電源回路、ＲＦを発生するＲＦ発生回路、ＤＡＣ、エンコーダ回路、携帯電話の表示部に採用される液晶パネルの光源としてのバックライトの駆動回路、後述するカメラモジュール１０で取得された画像データなどの入出力回路などとして機能する。
【００５８】
実施の形態に係るカメラモジュール１０は、第２の筐体１１１４に設けられたプリント基板１１２８ｂに実装されている。第２の筐体１１１４には、光を透過させる窓部１１１５が設けられており、カメラモジュール１０に設けられたレンズが窓部１１１５に対向して設けられている。このカメラモジュール１０により携帯電話で撮影が可能になっている。撮影されたデータは、半導体モジュール１２００の処理によりメモリ（図示せず）に格納される。
【００５９】
本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯機器によれば、以下の効果を得ることができる。
【００６０】
上記実施の形態で示したカメラモジュール１０は、図１に示したような素子搭載用基板２１０の強度あるいは剛性が高められているので、こうしたカメラモジュール１０を搭載した携帯機器の動作信頼性を高めることができる。
【００６１】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００６２】
例えば、絶縁樹脂層１３０が多層化され、配線層が絶縁樹脂層１３０の多層化に応じて多層化されていてもよい。同様に、絶縁樹脂層２３０が多層化され、配線層が絶縁樹脂層２３０の多層化に応じて多層化されていてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０ カメラモジュール、１００ 回路モジュール、１１０ 素子搭載用基板、１２０ 半導体素子、１３０ 絶縁樹脂層、１３２ ガラスクロス、１５０ 絶縁樹脂層、１６０ 電極部、２００ 回路モジュール、２１０ 素子搭載用基板、２２０ チップ部品、２３０，２５０，２５２ 絶縁樹脂層、２７０ はんだボール、２８０ 鏡筒、２８２ 円筒型本体、２９０ レンズ、３１０ 透明部材、３２０ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ部品等を搭載可能な素子搭載用基板およびこれを用いた半導体モジュールに関する。より具体的には、開口部が形成された素子搭載用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ、ＤＶＣ、ＤＳＣといったポータブルエレクトロニクス機器には、人物や風景を撮影できるカメラ機能が付加されるなどの高機能化が加速するなか、こうした製品が市場で受け入れられるためには小型・軽量化が必須となっており、その実現のために高集積のシステムＬＳＩが求められている。
【０００３】
一方、これらのエレクトロニクス機器に対しては、より使い易く便利なものが求められており、機器に使用されるＬＳＩに対し、高機能化、高性能化が要求されている。このため、ＬＳＩチップの高集積化に伴いそのＩ／Ｏ数が増大する一方でパッケージ自体の小型化、薄型化の要求も強く、これらを両立させるために、半導体部品の高密度な基板実装に適合した半導体パッケージの開発が強く求められている。このような要求に応えるため、半導体部品を搭載する半導体モジュールについてはさらなる薄型化が求められている。
【０００４】
従来のポータブルエレクトロニクス機器の一例であるカメラモジュールについて説明する。
【０００５】
図１０は、従来のカメラモジュールの構造を示す断面図である。図１０に示すように、従来のカメラモジュールは、撮像用半導体素子である撮像素子３１、鏡筒３３、レンズ３５、光学フィルター（赤外線フィルター）３７、回路基板３９、補強板４１、接着剤４３および封止材４５を備えている。
【０００６】
被写体像が入射される撮像面（受光面）４７を有する撮像素子３１は、バンプ４９を介して回路基板３９に電気的に接続されている。レンズ３５は、被写体像を撮像素子３１の受光面４７に結像し、レンズ３５と撮像素子３１との間に導光空間５１が形成されている。導光空間５１には赤外線フィルター３７が設けられ、赤外線フィルター３７は撮像画像の劣化の原因となる赤外線を遮断する。補強板４１は、回路基板３９が強度不足となる場合に、この強度不足を補うために設けられている。補強板４１は接着剤４３により回路基板３９に接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３１６１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のようにプリント基板に代表される配線基板（素子搭載用基板あるいは回路基板）に可視光を含む電磁波を透過させるための開口部を設けると、配線基板の剛性が低くなり、熱応力が加わったときに変形しやすくなるという課題が生じていた。具体的には、開口部を有する配線基板にチップ部品などをはんだを用いて実装する際に配線基板にねじれが生じ、配線基板の接続信頼性の低下を招くおそれがあった。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁波を透過させるための開口部が設けられた素子搭載用基板の剛性を高める技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は素子搭載用基板である。当該素子搭載用基板は、一方の主表面から他方の主表面に貫通する開口部が設けられている配線基板と、開口部に嵌め込まれ、特定の波長領域の電磁波が透過可能な透明部材と、を備え、配線基板の面方向において、透明部材の外周の側面の少なくとも一部と、開口部の配線基板の側壁とが重畳している。
【００１１】
上記態様の素子搭載用基板において、透明部材は、赤外線カットフィルターであってもよい。また、配線基板は、無機充填材が充填された絶縁樹脂層を含み、透明部材は、無機充填材と熱膨張係数が同等であってもよい。また、また、透明部材はガラス材からなり無機充填材はガラスクロスからなっていてもよい。
【００１２】
本発明の他の態様は、半導体モジュールである。当該半導体モジュールは、半導体素子を搭載した他の素子搭載用基板と、他の素子搭載用基板の上方に設けられた上述した態様の素子搭載用基板と、半導体素子の周囲に設けられ、他の素子搭載用基板に設けられている配線層と上述した態様の素子搭載用基板に設けられている配線層とを電気的に接続する電気接続部材と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のさらに他の態様は、半導体モジュールである。当該半導体モジュールは、上述した態様の素子搭載用基板と、素子搭載用基板の他方の主表面に実装されている半導体素子と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電磁波を透過させるための開口部が設けられた素子搭載用基板の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係るカメラモジュールの構造を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態２に係るカメラモジュールの構造を示す概略断面図である。
【図３】実施の形態３に係るカメラモジュールの構造を示す概略断面図である。
【図４】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図５】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図６】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図７】素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。
【図８】実施の形態に係るカメラモジュールを備えた携帯電話の構成を示す図である。
【図９】図８に示した携帯電話の部分断面図である。
【図１０】従来のカメラモジュールの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０の構造を示す概略断面図である。本実施の形態に係るカメラモジュール１０は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話に搭載のカメラなどの撮像装置に用いられる。
【００１９】
実施の形態１に係るカメラモジュール１０は、回路モジュール２００を備える。
【００２０】
回路モジュール２００は、素子搭載用基板２１０の一方の面にチップ部品２２０が搭載され、素子搭載用基板２１０の他方の面に半導体素子１２０が搭載された構成を有する。チップ部品２２０は、後述するレンズ２９０を駆動するための電子部品であり、たとえば、駆動ＩＣ、電源ＩＣ、抵抗や容量等の受動部品等が挙げられる。半導体素子１２０はＣＭＯＳ型イメージセンサ等の受光素子である。半導体素子１２０の表面には、フォトダイオードがマトリクス状に形成されており、各フォトダイオードは、受光量に応じて光を電荷量に光電変換し、画素信号として出力する。
【００２１】
素子搭載用基板２１０は、基材となる絶縁樹脂層２３０と、絶縁樹脂層２３０の一方の主表面（本実施の形態では、半導体素子搭載面）に形成された配線層２４０と、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面に形成された電極部２４２と、絶縁樹脂層２３０の一方の主表面に形成された絶縁樹脂層２５０と、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面に形成された絶縁樹脂層２５２とを含む。
【００２２】
絶縁樹脂層２３０は、たとえば、ＢＴレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ＰＰＥ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂で形成することができる。本実施の形態では、絶縁樹脂層２３０に、補強材として無機充填材の一種であるガラスクロス２３２が埋設されている。絶縁樹脂層２３０の厚さは、たとえば、２４０μｍである。
【００２３】
絶縁樹脂層２３０の一方の主表面に所定パターンの配線層２４０が設けられている。図示しないが、配線層２４０の上にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。配線層２４０の所定箇所において、チップ部品２２０がはんだ２２１により電気的に接続されている。また、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面に電極部２４２が設けられている。図示しないが、電極部２４２の上にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。配線層２４０および電極部２４２を構成する材料としては銅が挙げられる。配線層２４０と電極部２４２とは、絶縁樹脂層２３０の所定位置において絶縁樹脂層２３０を貫通するビア導体（図示せず）により電気的に接続されている。なお、特に図示していないが、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面には、電極部２４２と同層で、かつ、同じ高さの配線層が設けられている。
【００２４】
絶縁樹脂層２３０の一方の主表面にフォトソルダーレジストなどからなる絶縁樹脂層２５０が設けられている。また、絶縁樹脂層２３０の他方の主表面にフォトソルダーレジストなどからなる絶縁樹脂層２５２が設けられている。絶縁樹脂層２５０および絶縁樹脂層２５２の厚さは、たとえば、３０μｍである。絶縁樹脂層２５２には、電極部２４２にはんだ２７２を搭載するための開口が設けられている。はんだ２７２により、電極部２４２と半導体素子１２０に設けられた素子電極１２１とが電気的に接続されている。
【００２５】
素子搭載用基板２１０には、鏡筒２８０が設置されており、鏡筒２８０の内周面に設けられたネジ部の螺合によって円筒型本体２８２と鏡筒２８０とが結合している。レンズ２９０は、円筒型本体２８２に取り付けられている。
【００２６】
また、半導体素子１２０の設置領域に対応して、素子搭載用基板２１０を貫通する開口部３００が設けられている。この開口部３００に透明部材３１０が嵌め込まれている。透明部材３１０の外周の側面は、開口部３００に露出する素子搭載用基板２１０の内壁に接着剤３２０により固着されている。透明部材３１０の厚さは、たとえば、３００μｍである。
【００２７】
透明部材３１０は、特定の波長領域の電磁波が透過可能な材料で形成されており、具体的には、ＩＲカットフィルターである。透明部材３１０をＩＲカットフィルターとすることにより、半導体素子１２０へ流入する過度な長波長の赤外線が遮断される。なお、透明部材３１０としては、ＩＲカットフィルターの他に、紫外線カットフィルター、カラーフィルター、偏光板、燃焼ガス透過フィルター、火炎測温フィルター、プラスチック測温フィルター、石英ガラス透過フィルター、ガラス測温用フィルターなどが挙げられる。
【００２８】
本実施の形態では、透明部材３１０のレンズ２９０側の主表面は、絶縁樹脂層２５０のレンズ２９０側の主表面と面一であるが、透明部材３１０のレンズ２９０側の主表面と絶縁樹脂層２５０のレンズ２９０側の主表面とが段差を形成していてもよい。言い換えると、素子搭載用基板２１０の面方向において、透明部材３１０の外周の側面の少なくとも一部と、開口部３００の素子搭載用基板２１０の内壁とが重畳していればよい。なお、本実施の形態では、配線基板は、絶縁樹脂層２３０、絶縁樹脂層２５０および絶縁樹脂層２５２を含む素子搭載用基板２１０である。
【００２９】
透明部材３１０の熱膨張係数は、絶縁樹脂層２３０に埋設された無機充填材、本実施の形態では、ガラスクロス２３２の熱膨張係数と同等である。一般的に使用されるガラスクロスの熱膨張係数（℃−１）は、５．５×１０−６である。この場合、透明部材３１０の熱膨張係数（℃−１）として５．５×１０−６が好ましい。なお、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石英ガラスの熱膨張係数（℃−１）は、それぞれ、５．６×１０−７、５．２×１０−６、８．５×１０−６であり、ガラスクロスの構成材料によっては、透明部材３１０の熱膨張係数（℃−１）の範囲として、５×１０−７〜９×１０−６の範囲を取り得る。なお、エポキシ樹脂の熱膨張係数（℃−１）は、およそ６×１０−５であり、透明部材３１０の熱膨張係数の範囲から外れている。
【００３０】
以上説明した半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０によれば、少なくとも以下に挙げる効果を得ることができる。
（１）素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むことにより、素子搭載用基板２１０の強度あるいは剛性を高めることができる。
【００３１】
この他に、本実施の形態のカメラモジュール１０によって得られる効果として以下の項目が挙げられる。
（２）素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に絶縁樹脂層２３０に埋設された無機充填材と熱膨張係数が同等の透明部材３１０を嵌め込むことにより、素子搭載用基板２１０全体の熱応答性を均一にすることができる。これにより、チップ部品２２０や半導体素子１２０を表面実装する際に、素子搭載用基板２１０に熱が加わった場合に、素子搭載用基板２１０にねじれが生じることを抑制することができる。
（３）素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むことにより、図１０に示すように、光学フィルター３７を回路基板３９の上方に載置する場合に比べて、レンズ２９０の高さをより低くすることができ、ひいては、カメラモジュール１０の低背化を図ることができる。
（４）透明部材３１０を素子搭載用基板２１０の上方に載置する場合には、透明部材３１０を固定するための接着剤によるフィレットが形成され、透明部材３１０の側方に広がる。これにより、素子搭載用基板２１０にチップ部品を搭載する場合に、チップ部品の搭載領域が制約される。これに対して、素子搭載用基板２１０に設けられた開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むことにより、透明部材３１０を固着する接着剤３２０は開口部３００内にとどまるため、チップ部品２２０の設置領域に関する設計自由度を向上させることができる。
（５）開口部３００に露出する素子搭載用基板２１０の内壁が接着剤３２０で被覆されるため、ダスト発生抑制のための端面保護樹脂を別途設ける必要がない。
【００３２】
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０の構造を示す概略断面図である。実施の形態２に係るカメラモジュール１０は、回路モジュール１００と、回路モジュール１００の上に搭載された回路モジュール２００とを備える。実施の形態１に係るカメラモジュール１０では、半導体素子１２０が素子搭載用基板２１０の裏面側に搭載され、回路モジュール２００に備えられているが、本実施の形態では、半導体素子１２０が回路モジュール１００に備えられている。
【００３３】
回路モジュール１００は、主な構成として素子搭載用基板１１０と素子搭載用基板１１０に実装された半導体素子１２０を備える。
【００３４】
素子搭載用基板１１０は、絶縁樹脂層１３０とガラスクロス１３２とを含む。このガラスクロス１３２は、絶縁樹脂層１３０に複数層織り込まれていてもよい。
【００３５】
絶縁樹脂層１３０は、たとえば、ＢＴレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ＰＰＥ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂で形成することができる。
【００３６】
絶縁樹脂層１３０に埋め込まれたガラスクロス１３２により、素子搭載用基板１１０の剛性が高められている。
【００３７】
絶縁樹脂層１３０の一方の主表面（本実施の形態では、回路素子搭載面）に所定パターンの配線層１４０が設けられている。また、絶縁樹脂層１３０の一方の主表面には、回路モジュール搭載用のはんだを接合するための電極部１６０が設けられている。電極部１６０については後述する。配線層１４０を構成する材料としては銅が挙げられる。配線層１４０の厚さは、たとえば２０μｍである。
【００３８】
絶縁樹脂層１３０の一方の主表面に絶縁樹脂層１５０が設けられている。絶縁樹脂層１５０は、電極部１６０の周囲および電極部１６０を構成する導体部１６２の上面周縁部を被覆している。言い換えると、絶縁樹脂層１５０には、電極部１６０の中央領域が露出するような開口が設けられている。なお、絶縁樹脂層１５０は、たとえば、フォトソルダーレジストにより形成される。絶縁樹脂層１５０の厚さは、たとえば８０〜１００μｍである。絶縁樹脂層１５０は、電極部１６０の周囲のみならず、絶縁樹脂層１３０の周縁に沿って堤防状に設けられている。すなわち、絶縁樹脂層１５０で囲まれた領域が凹部（キャビティ）となっている。
【００３９】
電極部１６０は、導体部１６２および導体部１６４を含む。
【００４０】
導体部１６２は、配線層１４０と同層であり、絶縁樹脂層１３０の一方の主表面に形成されている。さらに、導体部１６２は、配線層１４０と同等の厚さ（たとえば２０μｍ）を有する。導体部１６２の径は、たとえば３５０μｍである。
【００４１】
導体部１６４は、導体部１６２の上面、絶縁樹脂層１５０の側壁により形成された空間内に充填されている。すなわち、導体部１６４の上面は、絶縁樹脂層１５０に設けられた開口内に位置している。導体部１６４の厚さは、たとえば４０μｍである。
【００４２】
なお、導体部１６４の上面にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。金めっき層により導体部１６４の酸化が抑制される。金めっき層としてＮｉ／Ａｕ層を形成する場合には、導体部１６４側に設けられるＮｉ層の厚さは、たとえば１〜１５μｍであり、Ｎｉ層の上に設けられるＡｕ層の厚さは、たとえば０．０３〜１μｍである。
【００４３】
以上説明した素子搭載用基板１１０に半導体素子１２０が搭載されている。具体的には、絶縁樹脂層１５０で囲まれたキャビティに半導体素子１２０が実装されている。半導体素子１２０に設けられた素子電極１２１と所定領域の配線層１４０とが金線１２２によりワイヤボンディング接続されている。また、ワイヤボンディングが接続される配線層１４０の上面にＮｉ／Ａｕ層などの金めっき層が形成されていてもよい。
【００４４】
本実施の形態のカメラモジュール１０によれば、実施の形態１のカメラモジュール１０で得られる効果（１）〜（５）の他に以下の効果が得られる。
（６）開口部が設けられた上側のプリント基板を下側のプリント基板に積層した後、上側のプリント基板の開口部を塞ぐように透明部材を設置する場合に、透明部材を設置するまでの間に下側のプリント基板上のＣＭＯＳイメージセンサー等の半導体素子にダストが落ちるおそれがある。これに対して、素子搭載用基板２１０は、素子搭載用基板２１０を素子搭載用基板１１０に搭載する前に、開口部３００が透明部材３１０により塞がれているため、素子搭載用基板２１０を素子搭載用基板１１０に搭載することで、半導体素子１２０にダストが落ちることを抑制することができる。
【００４５】
（実施の形態３）
図３は、実施の形態３に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール１０の構造を示す概略断面図である。本実施の形態のカメラモジュール１０は、レンズ２９０および透明部材３１０の構成を除き、実施の形態２と同様である。
【００４６】
本実施の形態では、レンズ２９０が非対称の平凸レンズであり、透明部材３１０の側が凸になっている。
【００４７】
素子搭載用基板２１０のレンズ２９０側の主表面（本実施の形態では、絶縁樹脂層２５０の表面）に対して、透明部材３１０のレンズ２９０側の表面が凹んだ構造となっている。このため、実施の形態２で述べた効果の他に、レンズ２９０の凸側表面と透明部材３１０のレンズ２９０側の表面との距離を確保することができ、カメラモジュール１０のさらなる低背化を図ることができる。
【００４８】
（素子搭載用基板の作製方法）
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５乃至図７は、素子搭載用基板２１０の作製方法を示す工程図である。なお、図６および図７では、図６（ｉ）、図７（ｉ）に素子搭載用基板２１０の平面図を示し、それぞれのＡ−Ａ’線に対応する断面図を図６（ｉｉ）、図７（ｉｉ）に示す。
【００４９】
まず、図４（Ａ）に示すように、素子搭載用基板２１０を用意する。なお、図４乃至図７では、素子搭載用基板２１０が簡略化して図示されており、配線層２４０等は適宜省略されている。
【００５０】
次に、図４（Ｂ）に示すように、素子搭載用基板２１０の所定領域（後の工程で組み付けられる透明部材３１０の角部に対応する領域）にドリル加工により貫通孔（捨て穴）３１２を形成する。より具体的には、貫通孔３１２の領域内に透明部材３１０の角部が位置するように貫通孔３１２を形成する。
【００５１】
次に、図５に示すように、四隅が貫通孔３１２となるような切断線３１４に沿って素子搭載用基板２１０を切断し、開口部３００を形成する。開口部３００を形成する切断加工をルーターのみを用いて行うと、四隅の形状が点線３１６のように丸みを帯びるため、開口部３００内の有効面積が減少する。これに対して、開口部３００の四隅に貫通孔３１２を予め形成しておくことにより、開口部３００の四隅に障害となる部分がなくなるため、開口部３００内をより広く利用することができる。すなわち、より大きい面積の透明部材を開口部３００に嵌め込むことができる。
【００５２】
次に、図６（ｉ）および図６（ｉｉ）に示すように、台座（または治具）４００の上に、素子搭載用基板２１０を載置した状態で、開口部３００に透明部材３１０を嵌め込み、仮置きを行う。なお、台座４００の中央部分の領域４１０は、台座４００の基準面４２０から深さＨだけ低くなっている。このため、開口部３００に透明部材３１０を嵌め込むと、透明部材３１０の下面は、素子搭載用基板２１０の下面から深さＨだけ下方に突出する。言い換えると、透明部材３１０と素子搭載用基板２１０の厚みが同じ場合には、中央部分の領域４１０が低くなった台座４００を用いることにより、透明部材３１０の上面が素子搭載用基板２１０の上面より深さＨ分だけ低くなった状態で保持することができる。また、台座４００の中央部分の領域４１０の周囲に領域４１０よりさらに低い凹部４３０が設けられている。
【００５３】
次に、図７（ｉ）および図７（ｉｉ）に示すように、台座４００によって透明部材３１０が保持された状態で、透明部材３１０と開口部３００に露出した素子搭載用基板２１０の内壁との間の隙間に接着剤３２０を流し込む。このとき、余分な接着剤が発生した場合に、余分な接着剤は凹部４３０に流れ込み、凹部４３０が液だめとして機能することにより、余分な接着剤が素子搭載用基板２１０に付着することを抑制することができる。
【００５４】
なお、実施の形態２に係るカメラモジュール１０では、透明部材３１０の厚みと素子搭載用基板２１０の厚みとが同等であり、素子搭載用基板２１０の半導体素子１２０側の主表面に対して、透明部材３１０の半導体素子１２０側の表面が凸になっているが、これに限られない。透明部材３１０の厚みが素子搭載用基板２１０よりも厚みが薄く、透明部材３１０の半導体素子１２０側の表面が素子搭載用基板２１０の半導体素子１２０側の表面に対して凹んでいてもよい。この場合には、中央部分の領域４１０が基準面４２０より高くなっている台座４００を用いて、台座４００の上に、素子搭載用基板２１０を載置した状態で、開口部３００に透明部材３１０を嵌め込み、仮置きを行う。
【００５５】
（携帯機器への適用）
次に、本発明の一態様のカメラモジュールを備えた携帯機器について説明する。なお、携帯機器として携帯電話に搭載する例を示すが、たとえば、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、音楽プレーヤ、及びデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）といった電子機器であってもよい。
【００５６】
図８は実施の形態に係るカメラモジュール１０を備えた携帯電話の外観の構成を示す図である。なお、本願のカメラモジュールを搭載した構造については後述する。携帯電話１１１１は、第１の筐体１１１２と第２の筐体１１１４が可動部１１２０によって連結される構造になっている。第１の筐体１１１２と第２の筐体１１１４は可動部１１２０を軸として回動可能である。第１の筐体１１１２には文字や画像等の情報を表示する表示部１１１８やスピーカ部１１２４が設けられている。第２の筐体１１１４には操作用ボタンなどの操作部１１２２やマイク部１１２６が設けられている。なお、本発明の各実施形態に係るカメラモジュールのいずれかがこうした携帯電話１１１１の内部に搭載されている。
【００５７】
図９は図８に示した携帯電話の部分断面図（第１の筐体１１１２および第２の筐体１１１４の断面図）である。半導体モジュール１２００がはんだボール１２１０を介してプリント基板１１２８ａに搭載され、こうしたプリント基板１１２８ａを介して表示部１１１８などと電気的に接続されている。半導体モジュール１２００は、たとえば、各回路を駆動するための電源回路、ＲＦを発生するＲＦ発生回路、ＤＡＣ、エンコーダ回路、携帯電話の表示部に採用される液晶パネルの光源としてのバックライトの駆動回路、後述するカメラモジュール１０で取得された画像データなどの入出力回路などとして機能する。
【００５８】
実施の形態に係るカメラモジュール１０は、第２の筐体１１１４に設けられたプリント基板１１２８ｂに実装されている。第２の筐体１１１４には、光を透過させる窓部１１１５が設けられており、カメラモジュール１０に設けられたレンズが窓部１１１５に対向して設けられている。このカメラモジュール１０により携帯電話で撮影が可能になっている。撮影されたデータは、半導体モジュール１２００の処理によりメモリ（図示せず）に格納される。
【００５９】
本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯機器によれば、以下の効果を得ることができる。
【００６０】
上記実施の形態で示したカメラモジュール１０は、図１に示したような素子搭載用基板２１０の強度あるいは剛性が高められているので、こうしたカメラモジュール１０を搭載した携帯機器の動作信頼性を高めることができる。
【００６１】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００６２】
例えば、絶縁樹脂層１３０が多層化され、配線層が絶縁樹脂層１３０の多層化に応じて多層化されていてもよい。同様に、絶縁樹脂層２３０が多層化され、配線層が絶縁樹脂層２３０の多層化に応じて多層化されていてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０ カメラモジュール、１００ 回路モジュール、１１０ 素子搭載用基板、１２０ 半導体素子、１３０ 絶縁樹脂層、１３２ ガラスクロス、１５０ 絶縁樹脂層、１６０ 電極部、２００ 回路モジュール、２１０ 素子搭載用基板、２２０ チップ部品、２３０，２５０，２５２ 絶縁樹脂層、２７０ はんだボール、２８０ 鏡筒、２８２ 円筒型本体、２９０ レンズ、３１０ 透明部材、３２０ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主表面から他方の主表面に貫通する開口部が設けられている配線基板と、
前記開口部に嵌め込まれ、特定の波長領域の電磁波が透過可能な透明部材と、
を備え、
前記配線基板の面方向において、前記透明部材の外周の側面の少なくとも一部と、前記開口部の前記配線基板の内壁とが重畳している素子搭載用基板。
【請求項２】
前記透明部材は、赤外線カットフィルターである請求項１に記載の素子搭載用基板。
【請求項３】
前記配線基板は、無機充填材が充填された絶縁樹脂層を含み、
前記透明部材は、前記無機充填材と熱膨張係数が同等である請求項１または２に記載の素子搭載用基板。
【請求項４】
前記透明部材はガラス材からなり前記無機充填材はガラスクロスからなる請求項３に記載の素子搭載用基板。
【請求項５】
半導体素子を搭載した他の素子搭載用基板と、
前記他の素子搭載用基板の上方に設けられた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子搭載用基板と、
前記半導体素子の周囲に設けられ、前記他の素子搭載用基板に設けられている配線層と請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子搭載用基板に設けられている配線層とを電気的に接続する電気接続部材と、を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子搭載用基板と、
前記素子搭載用基板の他方の主表面に実装されている半導体素子と、
を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項１】
一方の主表面から他方の主表面に貫通する開口部が設けられている配線基板と、
前記開口部に嵌め込まれ、特定の波長領域の電磁波が透過可能な透明部材と、
を備え、
前記配線基板の面方向において、前記透明部材の外周の側面の少なくとも一部と、前記開口部の前記配線基板の内壁とが重畳している素子搭載用基板。
【請求項２】
前記透明部材は、赤外線カットフィルターである請求項１に記載の素子搭載用基板。
【請求項３】
前記配線基板は、無機充填材が充填された絶縁樹脂層を含み、
前記透明部材は、前記無機充填材と熱膨張係数が同等である請求項１または２に記載の素子搭載用基板。
【請求項４】
前記透明部材はガラス材からなり前記無機充填材はガラスクロスからなる請求項３に記載の素子搭載用基板。
【請求項５】
半導体素子を搭載した他の素子搭載用基板と、
前記他の素子搭載用基板の上方に設けられた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子搭載用基板と、
前記半導体素子の周囲に設けられ、前記他の素子搭載用基板に設けられている配線層と請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子搭載用基板に設けられている配線層とを電気的に接続する電気接続部材と、を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子搭載用基板と、
前記素子搭載用基板の他方の主表面に実装されている半導体素子と、
を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５１２２２（Ｐ２０１３−５１２２２Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８２６０（Ｐ２００９−２９８２６０）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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