CN109155288B - 电子元件安装用基板和电子装置 - Google Patents

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Abstract

电子元件安装用基板具有无机基板、框体和接合件。无机基板具有在上表面安装电子元件的安装区域和包围安装区域的周边区域。框***于无机基板的周边区域且包围安装区域。接合件位于无机基板与框体之间且位于周边区域。接合件具有多个空间部。

Description

电子元件安装用基板和电子装置
技术领域
本发明涉及安装有电子元件、例如CCD(Charge Coupled Device)型或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型等摄像元件、LED(Light EmittingDiode)等发光元件或集成电路等的框体和电子装置。
背景技术
以往，公知有由无机基板和具有开口部的框体构成的电子元件安装用基板。无机基板和框体通常由接合件接合。另外，公知有如下的电子装置：在这种电子元件安装用基板安装了电子元件后，利用盖体覆盖框体的上表面的开口部(参照日本特开平5-326772号公报)。
当电子元件进行动作时，电子元件发热，由于近年来的电子元件的高功能化，其发热量通常存在进一步增大的趋势。在日本特开平5-326772号公报所公开的技术中，来自电子元件的发热大多向无机基板传递。传递到该无机基板的热有时经由接合件向框体传递。由于向框体传热，导致设置在框体内外的导体的温度发生变化，伴随该变化，有时导体的电阻也发生变化。
发明内容
本发明的一个方式的电子元件安装用基板具有无机基板、框体以及接合件。无机基板具有在上表面安装电子元件的安装区域和包围安装区域的周边区域。框***于无机基板的周边区域且包围安装区域。接合件位于无机基板与框体之间且位于周边区域。接合件具有多个空间部。
本发明的一个方式的电子装置具有上述电子元件安装用基板和电子元件。电子元件安装在电子元件安装用基板的无机基板的安装区域。
附图说明
图1A是示出本发明的一实施方式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图1B是与图1A的X1-X1线对应的纵剖视图。
图2A、图2B和图2C是本发明的一实施方式的其他形式的电子模块的纵剖视图。
图3A是示出本发明的一实施方式的其他形式的电子模块的外观的俯视图，图3B是与图3A的X3-X3线对应的纵剖视图。
图4A是示出本发明的另一实施方式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图4B是与图4A的X4-X4线对应的纵剖视图。
图5A是示出本发明的另一实施方式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图5B是与图5A的X5-X5线对应的纵剖视图。
图6A是示出本发明的另一实施方式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图6B是与图6A的X6-X6线对应的纵剖视图。
图7A是示出本发明的另一实施方式的其他形式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图7B是与图7A的X7-X7线对应的纵剖视图。
图8A是示出本发明的另一实施方式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图8B是与图8A的X8-X8线对应的纵剖视图。
图9A是示出本发明的另一实施方式的电子元件安装用基板和电子装置的外观的俯视图，图9B是与图9A的X9-X9线对应的纵剖视图。
具体实施方式
<电子元件安装用基板和电子装置的结构>
下面，参照附图对本发明的若干个例示性的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，将在电子元件安装用基板上安装有电子元件且在电子元件安装用基板的上表面接合有盖体的结构设为电子装置。另外，将具有设置在电子元件安装用基板的外面侧的壳体的结构设为电子模块。电子元件安装用基板、电子装置和电子模块可以设任意方向为上方或下方，但为了简便，定义正交坐标系xyz，并且设z方向的正侧为上方。
(一实施方式：例1)
参照图1A、图1B、图2A、图2B和图2C对本发明的一实施方式中的电子装置21和电子元件安装用基板1进行说明。需要说明的是，关于设置在用于接合框体2与无机基板4的接合件15上的空间部15a，在俯视图中利用点和虚线表示，在剖视图中利用点和实线表示。另外，本实施方式中的电子装置21具有电子元件安装用基板1和电子元件10。
电子元件安装用基板1具有：无机基板4，其具有在上表面安装电子元件10的安装区域4b和包围安装区域4b的周边区域4a；框体2，其位于无机基板4的周边区域4a且包围安装区域4b；以及接合件15，其位于无机基板4与框体2之间，且位于周边区域4a，接合件15具有多个空间部15a。电子元件安装用基板1具有无机基板4，该无机基板4具有在上表面安装电子元件10的安装区域4b和包围安装区域4b的周边区域4a。这里，安装区域4b是指无机基板4上的由周边区域4a包围的区域。安装区域4b可以设置在无机基板4的中心部附近，也可以设置在从无机基板4的中心部偏心的位置。需要说明的是，周边区域4a是指无机基板4上的包围安装区域4b的区域，是指沿着无机基板4的外缘的区域。
构成无机基板4的材料例如可以使用具有高导热系数的材料。通过使用具有高导热系数的材料，能够使使用电子元件10时产生的热或通过接合件15来接合框体2与无机基板4时施加的热容易地扩展到无机基板4整体。由此，在对接合件15进行固化的工序中，能够均匀地进行固化。另外，能够使电子装置21中产生的热容易地散出到外部。作为形成无机基板4的材料，例如是氮化铝质烧结体、氮化硅质烧结体或硅(Si)等。需要说明的是，作为形成无机基板4的材料，在例如为氮化铝质烧结体或氮化硅质烧结体等的情况下，无机基板4可以是由多个绝缘层构成的层叠体。另外，无机基板4可以在由多个绝缘层构成的层叠体的表面包覆导电层。需要说明的是，在位于无机基板4的上表面中的安装区域4b安装电子元件10。
另外，作为无机基板4的材料，也可以使用金属材料。作为金属材料，例如举出不锈钢(SUS)、Fe-Ni-Co合金、42合金、铜(Cu)或铜合金等。例如，在框体2为具有大约5×10-6/℃～10×10-6/℃的热膨胀系数的氧化铝质烧结体的情况下，无机基板4能够使用具有大约10～17×10-6/℃的热膨胀系数的不锈钢(SUS410或SUS304等)。该情况下，框体2与无机基板4的热收缩差/热膨胀差较小，因此，能够减小安装区域4b的变形。其结果，能够抑制摄像元件或受光元件等电子元件10与固定在壳体上的透镜或光纤等构件之间的光轴偏移，能够良好地维持图像的清晰度。另外，在无机基板4由金属材料构成时，该材料为非磁性体，由此，能够减少无机基板4磁化的情况。由此，能够减少无机基板4妨碍透镜驱动等外部设备的动作的情况。
关于无机基板4，例如，一边的大小为0.3mm～10cm左右，追随于框体2的大小。另外，例如，无机基板4的厚度为0.05mm以上。
电子元件10例如使用CCD(Charge Coupled Device)型或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)型等摄像元件、LED(Light emitting Diode)等发光元件或集成电路等。需要说明的是，电子元件10可以经由粘接材料配置在无机基板4的上表面。该粘接材料例如使用银环氧树脂或热固化性树脂等。
电子元件安装用基板1具有设置在无机基板4的周边区域4a且包围安装区域4b的框体2。框体2由绝缘层构成，框体2在上表面设置有电子元件连接用的焊盘3。另外，可以在框体2的下表面设置多个与外部电路或无机基板4连接的外部电路连接用电极。构成框体2的绝缘层的材料例如可以使用电绝缘性陶瓷或树脂(塑料)等。
作为用作形成框体2的绝缘层的材料的电绝缘性陶瓷，例如是氧化铝质烧结体、莫来石质烧结体、碳化硅质烧结体、氮化铝质烧结体、氮化硅质烧结体或玻璃陶瓷烧结体等。作为用作形成框体2的绝缘层的材料的树脂，例如是环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或氟系树脂等。作为氟系树脂，例如是聚酯树脂或四氟化乙烯树脂等。
形成框体2的绝缘层可以上下层叠多个由上述材料构成的绝缘层来形成。如图1A和图1B所示，形成框体2的绝缘层可以由三层绝缘层形成，也可以由单层、两层或四层以上的绝缘层形成。另外，如图1A和图1B所示的例子那样，可以使形成框体2的绝缘层的开口部的大小不同而在上表面形成台阶部，在台阶部设置多个焊盘3。
关于框体2，例如，一边的大小为0.3mm～10cm左右，在俯视观察下，在框体2为矩形形状时，可以是正方形，也可以是长方形。另外，例如，框体2的厚度为0.2mm以上。
另外，可以在框体2的上表面、侧面或下表面设置外部电路连接用电极。外部电路连接用电极使框体2与外部电路基板、或者电子装置21与外部电路基板电连接。
在框体2的内部设置有形成在绝缘层之间的内部布线以及将内部布线彼此上下连接的贯通导体。这些内部布线或贯通导体可以露出到框体2的表面。通过该内部布线或贯通导体，外部电路连接用电极及焊盘3能够被电连接。
在框体2由电绝缘性陶瓷构成的情况下，焊盘3、外部电路连接用电极、内部布线和贯通导体由钨(W)、钼(Mo)、锰(Mn)、银(Ag)或铜(Cu)或者含有从中选出的至少一种以上的金属材料的合金等构成。另外，在框体2由树脂构成的情况下，焊盘3、外部电路连接用电极、内部布线和贯通导体可以由铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、镍(Ni)、钼(Mo)或钛(Ti)或者含有从中选出的至少一种以上的金属材料的合金等构成。
可以在焊盘3、外部电路连接用电极、内部布线和贯通导体的露出表面设置镀层。根据该结构，能够保护焊盘3、外部电路连接用电极、内部布线和贯通导体的露出表面并抑制氧化。另外，根据该结构，能够使焊盘3和电子元件10经由接合引线等连接构件13而良好地电连接。关于镀层，例如，可以包覆厚度为0.5～10μm的Ni镀层，或者依次包覆该Ni镀层和厚度为0.5～3μm的金(Au)镀层。
另外，框体2可以具有盖体12以进行密封。盖体12例如为平板形状。另外，例如在电子元件10为CMOS、CCD等摄像元件或LED等发光元件的情况下，盖体12使用玻璃材料等透明度高的构件。另外，例如在电子元件10为集成电路等时，盖体12可以使用金属制材料或有机材料。盖体12例如通过热固化性树脂、低熔点玻璃或由金属成分构成的钎料等粘接构件14接合在框体2的上表面。
电子元件安装用基板1具有设置在无机基板4与框体2之间且设置在周边区域4a的接合件15。
作为构成接合件15的材料，例如使用热固化性树脂或钎料等。作为用作形成接合件15的材料的热固化性树脂，例如是双酚A型液状环氧树脂等。另外，作为用作形成接合件15的材料的钎料，例如是焊料、铅或玻璃等。
接合件15例如可以具有导电性。作为具有导电性的接合件15，例如是银环氧树脂、焊料、各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或各向异性导电树脂(ACP：Anisotropic conductive paste)等。接合件15具有导电性，由此能够使框体2和无机基板4电接合。例如，通过使框体2和无机基板4以与接地电极相同的电位电接合，由此能够使无机基板4具有保护电子元件10不受来自外部的噪声影响的屏蔽作用。
电子元件安装用基板1的接合件15具有多个空间部15a。当电子元件10进行动作时，电子元件10发热。由于近年来的电子元件10的高功能化，其发热量存在进一步增大的趋势。来自电子元件10的发热大多向无机基板4传递。传递到该无机基板4并滞留的热有时经由接合件15向框体2传递。此时，由于向框体2传热，导致设置在框体2的内外的导体的温度变动，伴随该温度变动，有时导体的电阻变动。此时，导体的电阻变高，由此，向电子元件10传递的信号电压或从电子元件10传递的信号电压的电压值产生意外的急剧降低(IR降)，从而存在引起电子装置21的误动作的情况。特别地，由于近年来的电子元件10的高功能化而引起的发热增大的趋势以及电子元件10的高功能化而导致设置于框体2的导体变细，由此，存在容易引起电子装置21的误动作的情况。
与此相对，在本发明的实施方式的电子元件安装用基板1和电子装置21中，在对框体2和无机基板4进行接合的接合件15中具有多个空间部15a。由此，即便电子元件10进行动作而动作时的发热向无机基板4传递，也能够减少此后经由接合件15向框体2传递的热。由此，能够减小框体2由于经由接合件15从无机基板4和电子元件10传递来的热而在内外的导体中产生温度变化的可能性，能够抑制由于导体的温度变化而产生的导体的电阻的变动。由此，能够降低由于导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)，能够抑制电子装置21的误动作。即，能够提供具有电气条件优良的框体2的电子元件安装用基板1和电子装置21。
如图1A和图1B所示的例子那样，无机基板4的外缘可以与框体2的外缘相同或比框体2的外缘更靠内侧。这样，通过使无机基板4的外缘位于与框体2的外缘相同的位置或比框体2的外缘靠内侧的位置，能够使电子装置21更加小型化。
在图1B、图2A、图2B和图2C中示出本发明的实施方式的电子元件安装用基板1的剖视图。在图1B所示的例子中，接合件15的空间部15a面向框体2。由此，通过具有空间部15a，能够减少热从无机基板4向框体2传递的量。另外，通过空间部15a面向框体2，由此，能够减少框体2与接合件15的接触。由此，即使由于从无机基板4传递来的热而使接合件15自身的温度变高，也能够减小框体2和接合件15相接的面积，因此，能够进一步减少由于从接合件15传递的热而使框体2的导体的温度变动的情况。
在图2A所示的例子中，接合件15的空间部15a面向无机基板4。通过具有空间部15a，能够减少热从无机基板4向框体2传递的量。另外，通过空间部15a面向无机基板4，由此，能够减少无机基板4与接合件15的接触。由此，能够减少从无机基板4向接合件15传递的热的量。由此，能够减少从无机基板4经由接合件15向框体2传递的热的量，因此，能够进一步减少框体2的导体的温度变动的情况。
另外，在框体2及无机基板4与接合件15电接合时，一般而言，有时在框体2的下表面设置用于进行电连接的电极。因此，通过使接合件15的空间部15a面向无机基板4，能够在不减小接合件15与框体2的接合面积的情况下减少热的传递。由此，能够获得本公开的效果，而不会使框体2与无机基板4之间的电阻上升。
在图2B所示的例子中，接合件15的空间部15a在接合件15的厚度方向上设置在中间部分。一般而言，电子元件安装用基板1要求小型化，接合面积也较小。如图2B所示的例子那样，空间部15a在接合件15的剖视观察下设置在中间部分，由此，能够在确保框体2与接合件15以及接合件15与无机基板4之间的接合面积的前提下获得本公开的效果。
在图2C所示的例子中，接合件15的空间部15a贯通设置在框体2与无机基板4之间。通过采用这种结构，能够消除框体2与无机基板4经由接合件15而相接的部分中的一部分。由此，能够进一步减少电子元件10动作时的热从无机基板4向框体2传递的量。
需要说明的是，图1B、图2A、图2B和图2C所示的例子的空间部15a可以组合。例如，可以组合图1B和图2A所示的例子，接合件15的空间部15a以面向框体2和无机基板4这两方的方式上下设置。根据该结构，能够进一步减少从无机基板4经由接合件15向框体2传热。另外，例如可以是组合了图1B和图2B的形状、组合了图2A和图2B的形状。由此，能够获得本公开的效果，而不会过度减小接合面积。
图1A、图1B、图2A、图2B和图2C所示的例子的空间部15a可以利用空气填充，也可以填充由其他导热系数低的材料构成的气体。需要说明的是，这里，由导热系数低的材料构成的气体是指具有比接合件15的导热系数低的导热系数的气体。由此，能够进一步减少热从无机基板4向框体2传递的量。
另外，可以进一步在空间部15a中填充比接合件15的导热系数小的材料。由此，能够进一步减少热从无机基板4向框体2传递的量。
在图1A和图1B所示的例子中，空间部15a在俯视观察下呈椭圆形，但是，也可以是圆形，还可以是不规则形状。空间部15a在俯视观察下具有角部时，角部绘制成圆弧或者是钝角，由此，在空间部15a被从无机基板4传递的热加热而膨胀的情况下，能够减少应力集中于角部而在接合件15产生裂纹等的情况。
在图1A、图1B、图2A、图2B和图2C所示的例子中，空间部15a在剖视观察下绘制成圆弧。这样，空间部15a在剖视观察下不具有角部，由此，在空间部15a被从无机基板4传递的热加热而膨胀的情况下，能够减少应力集中于角部而在接合件15产生裂纹等的情况。在图1A和图1B所示的例子中，在相面对的两边各设置一个空间部15a，但是，也可以在各个边设置多个空间部15a。
在接合件15具有多个空间部15a时，空间部15a可以如后所述那样平衡良好地配置。这里，平衡良好例如是指空间部15a以等间隔或合计面积相等的方式进行设置。但是，等间隔或合计面积相等是包含工序误差的。此时，工序误差例如为30～50％左右。另外，例如，空间部15a以一部分集中配置或呈交错状配置等方式不均匀地配置亦可。在空间部15a不均匀地配置时，例如大多配置在布线集中的部位或根据框体2的挠曲而进行配置等，由此能够提高效果。
关于空间部15a的大小，例如在俯视观察下，在对角线上最长的边的长度为0.05mm以上，由此，能够更加可靠地获得不传递热的效果。另外，例如，空间部15a的厚度为接合件15的厚度的0.5％以上即可。
<电子模块的结构>
在图3A和图3B中示出使用电子元件安装用基板1的电子模块31。电子模块31具有电子装置21和设置在电子装置21上的壳体19。另外，电子装置21具有电子元件安装用基板1和安装在电子元件安装用基板1的无机基板4的安装区域4b内的电子元件10。需要说明的是，下面，在图3A和图3B所示的例子中，为了进行说明，以摄像模块为例进行说明。
在图3A和图3B所示的例子中，电子模块31具有壳体19(透镜保持架)。通过具有壳体19，能够进一步提高气密性或者减少来自外部的应力直接施加给电子装置21的情况。壳体19例如由树脂或金属材料等构成。另外，在壳体19为透镜保持架时，壳体19可以组入一个以上的由树脂、液体、玻璃或石英等构成的透镜。另外，壳体19可以带有进行上下左右的驱动的驱动装置等，也可以与框体2电连接。
需要说明的是，在俯视观察下，壳体19可以在四个方向的至少一个边上设置有开口部。而且，可以从壳体19的开口部***外部电路并与框体2电连接。另外，关于壳体19的开口部，可以在外部电路与框体2电连接后，利用树脂等密封材料等封闭开口部的间隙，使电子模块31的内部成为气密。
在图3A和图3B所示的电子模块31中，壳体19和接合件15的空间部15a具有在俯视观察下重叠的区域，但是，壳体19和空间部15a也可以不具有在俯视观察下重叠的区域。例如，当壳体19和接合件15的空间部15a具有在俯视观察下重叠的区域时，在从壳体19的上表面施加了压力的情况下，空间部15a成为缓冲件，能够缓和施加给框体2或无机基板4的应力。由此，能够减少在框体2或无机基板4上产生破裂或裂纹的情况。另外，例如通过使壳体19和空间部15a在俯视观察下不具有重叠的区域，由此在对壳体19和电子元件安装用基板1进行接合的工序中，在从壳体19的上表面加压的情况下，能够减少框体2因空间部15a而挠曲的情况。其结果，能够提高接合性。另外，如图3A和图3B所示的例子那样，壳体19和接合件15的空间部15a具有重叠的区域和不重叠的区域这两方，由此，能够获得上述两种效果。
<电子元件安装用基板和电子装置的制造方法>
接着，对本实施方式的电子元件安装用基板1和电子装置21的制造方法的一例进行说明。需要说明的是，下述所示的制造方法的一例是框体2使用了多件同时加工布线基板的制造方法。
(1)首先，形成构成框体2的陶瓷生片。例如，在要得到氧化铝(Al2O3)质烧结体的框体2的情况下，在Al2O3的粉末中添加二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)或氧化钙(CaO)等的粉末作为烧结辅助材料，进而添加适当的粘合剂、溶剂和增塑剂，接着对它们的混合物进行混炼而成为浆料状。然后，通过刮刀法或压延辊法等成形方法得到多件同时加工用的陶瓷生片。
需要说明的是，在框体2例如由树脂构成的情况下，使用能够成形为规定形状的模具，通过传递模法或注模法等进行成形，由此能够形成框体2。另外，框体2例如也可以如玻璃环氧树脂那样通过在由玻璃纤维构成的基材中含浸树脂而成。该情况下，在由玻璃纤维构成的基材中含浸环氧树脂的前体，以规定温度使该环氧树脂前体热固化，由此能够形成框体2。
(2)接着，通过丝网印刷法等，在上述(1)的工序中得到的陶瓷生片中，在成为焊盘3、外部电路连接用电极、内部布线和贯通导体的部分涂布或填充金属糊剂。在由上述金属材料构成的金属粉末中添加适当的溶剂和粘合剂进行混炼，从而调整为适度的粘度来制作该金属糊剂。需要说明的是，金属糊剂也可以包含玻璃或陶瓷，以提高与框体2之间的接合强度。
(3)接着，通过模具等对所述生片进行加工。在成为框体2的生片的中央部形成开口部。
(4)接着，层叠成为各绝缘层的陶瓷生片并进行加压。由此，制作成为框体2的陶瓷生片层叠体。
(5)接着，以大约1500～1800℃的温度烧制该陶瓷生片层叠体，得到排列有多个框体2的多件同时加工布线基板。需要说明的是，通过该工序，所述金属糊剂与成为框体2的陶瓷生片同时地被烧制，形成焊盘3、外部电路连接用电极、内部布线和贯通导体。
(6)接着，将进行烧制而得到的多件同时加工布线基板分切成多个框体2。在该分切中，能够使用沿着成为框体2的外缘的部位在多件同时加工布线基板上形成分割槽、且沿着该分割槽使多件同时加工布线基板断裂而进行分割的方法；或者通过切片法等沿着成为框体2的外缘的部位进行切断的方法等。需要说明的是，分割槽能够在烧制后通过切片装置以小于多件同时加工布线基板的厚度的方式进行切入而形成，但是，也可以将切割刀片压靠在多件同时加工布线基板用的陶瓷生片层叠体上，通过切片装置以小于陶瓷生片层叠体的厚度的方式进行切入，由此形成分割槽。
(7)接着，准备要与框体2的下表面接合的无机基板4。无机基板4在由金属材料构成的情况下，在由金属材料构成的板材上，通过以往公知的使用冲压模具的冲压加工或蚀刻加工等来制作。另外，在由其他材料构成的情况下，也同样能够通过符合各个材质的冲压加工等来制作。另外，在无机基板4由金属材料即Fe-Ni-Co合金、42合金、Cu或铜合金等金属构成的情况下，也可以在其表面包覆镍镀层和金镀层。由此，能够有效抑制无机基板4的表面的氧化腐蚀。
另外，在无机基板4由电绝缘性陶瓷等构成的情况下，能够通过(1)～(6)所记载的方法等制作无机基板4。需要说明的是，烧制的温度、印刷方法等根据无机基板4所使用的电绝线性陶瓷的种类而适当变更。在无机基板4的表面印刷导体图案的情况下，也同样可以在其表面包覆镍镀层和金镀层。由此，能够有效抑制无机基板4的表面的氧化腐蚀。需要说明的是，此时，还能够利用按压或模具等在规定位置制作向上表面侧弯曲的部分。
(8)接着，经由接合件15对框体2和无机基板4进行接合。接合件15通过丝网印刷法或分配法等在框体2或无机基板4中的任意一方或两方的接合面上涂布糊剂状的热固化性树脂(粘接构件)。然后，在使热固化性树脂干燥后，在重叠了框体2和无机基板4的状态下，使其穿过隧道式的气氛炉或烘箱等，进行加压、加热，由此使接合件热固化，牢固地粘接框体2和无机基板4。
需要说明的是，在该工序中制作空间部15a。例如在使用丝网印刷法来作为制作空间部15a的方法时，制作制版以使得在设置空间部15a的部位不涂布接合件15，由此能够制作空间部15a。或者，通过增大丝网的网径，能够在与网接触的部分使用空间部15a。另外，通过使用丝网印刷法进行两次涂布，能够以空间部15a面向框体2或面向无机基板4的方式进行设置。例如，使用首先第一次在成为空间部15a的部位也涂布接合件15、第二次在成为空间部15a的部位不涂布接合件15这样的制版进行印刷，由此能够制作空间部15a。
另外，例如，有意地在空间部15a的周围涂布较多的接合件15。由此，通过对框体2和无机基板4进行接合的工序的加压，能够设置空间部15a。
例如，在由双酚A型液状环氧树脂、双酚F型液状环氧树脂、苯酚酚醛型液状树脂等构成的主剂中添加由球状的氧化硅等构成的填充材料、以甲基四氢邻苯二甲酸酐等酸酐等为主的固化剂和作为着色剂的碳粉末等，使用离心搅拌机等进行混合或混炼而成为糊剂状，由此得到接合件15。另外，作为接合件15，除此之外，例如能够使用在双酚A型环氧树脂或双酚A改性环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、特殊酚醛型环氧树脂、苯酚衍生物环氧树脂、双酚骨架型环氧树脂等环氧树脂中添加了咪唑类、胺类、磷类、肼类、咪唑加合物类、胺加合物类、阳离子聚合类或双氰胺类等固化剂而得到的材料等。
(9)接着，在无机基板4的安装区域4b安装电子元件10。电子元件10通过接合引线等而与框体2电接合。另外，此时，也可以在电子元件10或无机基板4上设置粘接材料等，将电子元件10固定在无机基板4上。另外，也可以在将电子元件10安装在无机基板4的安装区域4b之后，利用粘接构件14接合盖体12。
如上所述组装框体2和无机基板4，由此能够制作电子装置21。通过上述(1)～(9)的工序得到电子装置21。需要说明的是，上述(1)～(9)的工序顺序没有限定。
(另一实施方式：例2)
接着，参照图4A和图4B对本发明的另一实施方式(例2)的电子元件安装用基板1和电子装置21进行说明。在本实施方式中的电子元件安装用基板1和电子装置21中，与一实施方式的电子元件安装用基板1和电子装置21的不同之处在于，在俯视观察下，空间部15a具有与设置在框体2的上表面上的焊盘3重叠的区域。
在本实施方式中，电子元件安装用基板1在框体2的上表面具有焊盘3，接合件15的空间部15a具有在俯视观察下与焊盘3重叠的区域。一般而言，在与电子元件10电接合的焊盘3的周围设计较多的重要布线。另外，为了良好地向电子元件安装用基板1转移来自电子元件10的信号电压，一般优选焊盘3的电阻较低。如本实施方式那样，接合件15的空间部15a具有在俯视观察下与焊盘3重叠的区域，由此，能够减少集中从无机基板4经由接合件15向焊盘3及其周围传递的热。因此，能够进一步减少焊盘3及其周围的布线的因温度引起的电阻的变化，能够降低来自电子元件10的信号电压的减少(IR降)。
接合件15的空间部15a和设置在框体2的上表面上的焊盘3重叠的区域可以是焊盘3的面积的一半以上。由此，能够进一步减少焊盘3及其周围的布线的因温度引起的电阻的变化，能够降低来自电子元件10的信号电压的减少(IR降)，能够抑制电子装置21的误动作。
另外，接合件15的空间部15a和设置在框体2的上表面上的焊盘3重叠的区域可以是焊盘3的面积的一半以下。由此，即便在框体2的厚度较薄的情况下，也能够减少由于存在空间部15a而导致在引线接合工序的压力下框体2发生变形(垂下)从而引发接合不良的情况，并且获得本公开的效果。需要说明的是，此时，在俯视观察下，接合件15的空间部15a的内侧的端部位于比进行引线接合连接的部位更靠外侧的位置，由此，能够进一步减少框体2变形的情况。
(另一实施方式：例3)
接着，参照图5A和图5B对本发明的另一实施方式(例3)的电子元件安装用基板1和电子装置21进行说明。在本实施方式中的电子元件安装用基板1和电子装置21中，与一实施方式的电子元件安装用基板1和电子装置21的不同之处在于，接合件15的空间部15a为多个圆状，并且，空间部15a平衡良好地设置在全部边上。平衡良好例如是指等间隔地设置空间部15a。但是，等间隔是包含工序误差的。此时，工序误差例如为30～50％左右。
在本实施方式中，接合件15的空间部15a在俯视观察下为大致圆形状。由此，能够减少从无机基板4经由接合件15向框体2传热，并且，在空间部15a被从无机基板4传递的热加热而使内部填充的气体膨胀的情况下，应力也不容易集中，因此，能够减少在接合件15中产生裂纹等的情况。由此，能够减少电子装置21的误动作，并且能够确保气密性。
另外，在本实施方式中，电子元件安装用基板1的框体2为矩形形状，空间部15a平衡良好地设置在全部边上。由此，在电子元件10发热而向无机基板4传递的热经由接合件15向框体2传递的情况下，能够减少该传递的热，并且能够使向框体2传递的热均匀化。由此，能够减少设置在框体2的内外的导体的温度的变化并使其均匀化，由此，能够降低来自电子元件10的信号电压的减少(IR降)，另外，由于其偏差较小，因此，能够抑制电子装置21的误动作。特别地，在焊盘3设置在四个方向上时，通过如本实施方式那样将空间部15a平衡良好地设置在全部边上，能够使设置在各个边上的焊盘3及其周边设置的布线的温度变化均匀，因此，能够进一步减少电子装置21的误动作。
另外，通过空间部15a平衡良好地设置在全部边上，由此，能够使从无机基板4经由接合件15向框体2传递的热在框体2整体中均匀化。由此，能够使框体2或接合件15的因热引起的收缩变形均匀化，能够减少由于应力集中而产生裂纹或破裂等。由此，能够良好地确保电子装置21的气密性。
在图5A和图5B所示的实施方式中，空间部15a在俯视观察下为圆形状，但是，也可以由于工序误差等而成为椭圆形状，或者一部分变形。另外，也可以是矩形形状或其以上的多边形的形状，在该情况下，角部可以描绘成圆弧。
(另一实施方式：例4)
接着，参照图6A～图7B对本发明的另一实施方式(例4)的电子元件安装用基板1和电子装置21进行说明。在本实施方式中的电子元件安装用基板1和电子装置21中，与一实施方式的电子元件安装用基板1和电子装置21的不同之处在于，电子元件安装用基板1的安装区域4b偏心设置。需要说明的是，图6A和图6B是多个空间部15a大致平衡良好地设置的实施例。图7A和图7B是在周边区域宽的部位较大地设置空间部15a的实施例。
在本实施方式中，关于电子元件安装用基板1，在俯视观察下，框体2的外缘与无机基板4的外缘重叠，并且，框体2的内缘与安装区域4b的外缘重叠，安装区域4b的中心从无机基板4的中心偏移设置，在俯视观察下，与在周边区域4a窄的部位设置的接合件15的空间部15a相比，在周边区域4a宽的部位设置有更多的接合件15的空间部15a。一般而言，在电子元件安装用基板1中安装区域4b偏心的情况下，在与周边区域4a宽的部位重叠的框体2的区域内，设计大量的电源或接地电位的整面图案、或输出来自电子元件10的信号的信号图案等重要布线。因此，如本实施方式那样在该周边区域4a宽的部位设置接合件15的空间部15a，由此，能够减少从无机基板4经由接合件15向这些重要的布线传热。由此，能够减少这些重要的布线的导体的温度的变化，能够减少与此相伴的导体的电阻的变化，能够降低由于这些重要的布线的导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)。
在图6A和图6B所示的本实施方式中，多个空间部15a大致均等地排列，并且，与在周边区域4a窄的部位设置的空间部15a相比，在周边区域4a宽的部位设置有更多的空间部15a。由此，与实施方式3同样，在电子元件10发热而向无机基板4传递的热经由接合件15向框体2传递的情况下，能够减少该传递的热，并且能够使向框体2传递的热在各区域中分别均匀化。由此，能够减少设置在框体2的内外的导体的温度的变化并使其均匀化，由此，能够降低来自电子元件10的信号电压的减少(IR降)，另外，由于其偏差较小，因此，能够抑制电子装置21的误动作。
另外，如图6A和图6B所示的例子那样配置空间部15a，由此，能够在从安装区域4b到周边区域4a之间或者多个空间部15a彼此之间设置接合件15的壁垒。由此，在从外部对接合件15施加应力等的情况下，能够减少裂纹贯穿周边区域4a与安装区域4b之间的情况，因此，能够减少电子装置21泄漏的情况。另外，在框体2薄型化的情况下，能够在空间部15a与框体2重叠的区域中减少框体2的变形。另外，在框体2和无机基板4电接合的情况下，能够进一步降低接触电阻。
在图7A和图7B所示的本实施方式中，在俯视观察下，与周边区域4a窄的部位相比，在周边区域4a宽的部位设置的空间部15a的面积设得更大。一般而言，在电子元件安装用基板1的安装区域4b偏心的情况下，如上所述，有时在俯视观察下与更宽的周边区域4a重叠的框体2上，设计电源或接地电位的整面图案这样大且重要的布线。如图7A和图7B所示，与窄的周边区域4a相比，在宽的周边区域4a内设置面积较大的空间部15a，由此，这些电源或接地电位的整面图案的大部分和空间部15a能够在俯视观察下重叠。
由此，能够减少从无机基板4经由接合件15向这些电源或接地电位的整面图案传热。由此，能够减少这些布线的导体的温度的变化。与此相伴，能够减少导体的电阻的变化，能够降低由于导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)。
另外，多个空间部15a也可以配置成在电子元件安装用基板1的平面观察下取得左右或上下的重量的平衡。由此，在与外部电路基板接合时，能够减小由于重量之差而倾斜安装的可能性。
(另一实施方式：例5)
接着，参照图8A和图8B对本发明的另一实施方式(例5)的电子元件安装用基板1和电子装置21进行说明。在本实施方式中的电子元件安装用基板1和电子装置21中，与另一实施方式(例4)的电子元件安装用基板1和电子装置21的不同之处在于，电子装置21在上表面具有电子部件22，接合件15的空间部15a设置在俯视观察下与电子部件22重叠的位置。
在本实施方式中，电子装置21在上表面具有电子部件22，接合件15的空间部15a具有在俯视观察下与电子部件22重叠的区域。一般而言，在电子装置21安装有电子部件22的情况下，从电子元件10经由焊盘3向电子部件22连接的布线或从电子部件22向外部电路连接的布线等与信号有关的布线有时会集中在电子部件22的周边。与此相对，如本实施方式那样电子部件22和空间部15a具有重叠的区域，由此，能够减少从无机基板4经由接合件15向这些与信号有关的布线传递的热。
由此，能够减少这些布线的导体的温度的变化，能够减少与此相伴的导体的电阻的变化。因此，能够降低由于导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)。
另外，一般而言，电子部件22的特性有时由于热而变化。与此相对，通过电子部件22和空间部15a具有在俯视观察下重叠的区域，能够减少从无机基板4经由接合件15向电子部件22传递的热。因此，能够减少由于电子部件22的热变化而引起的特性的变化。
空间部15a可以在俯视观察下与电子部件22完全重叠，也可以仅一部分重叠。另外，与电子部件22连接的电极和空间部15a在俯视观察下重叠的面积较大，由此，能够进一步降低由于导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)。
需要说明的是，这里，电子部件22是电阻、电容器、线圈等无源部件、晶体管、二极管这样的有源部件、或IC(Integrated Circuit)、OIS(Optical Image Stabilizer)等其他部件等。该电子部件22经由框体2和框体2内外的导体而与电子元件10或外部电路电连接。
(另一实施方式：例6)
接着，参照图9A和图9B对本发明的另一实施方式(例6)的电子元件安装用基板1和电子装置21进行说明。在本实施方式中的电子元件安装用基板1和电子装置21中，与一实施方式的电子元件安装用基板1和电子装置21的不同之处在于，在框体2与无机基板4之间具有柔性基板5。
在本实施方式中，电子元件安装用基板1还具有框状的柔性基板5，该柔性基板5设置在无机基板4的上表面与框体2的下表面之间且包围安装区域4b。这种情况下，接合件15也具有空间部15a，由此，能够减少从无机基板4向框体2传热。由此，能够减少框体2的布线的导体的温度的变化，能够减少与此相伴的导体的电阻的变化。即，能够降低由于导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)。
在图9A和图9B所示的例子中，在框体2与柔性基板5之间具有接合件15和空间部15a，在柔性基板5与无机基板4之间具有连接件16和设置在连接件16中的作为空间部的其他的空间部16a。一般而言，与框体2同样，柔性基板5也在内外具有导体，就该导体而言，在从无机基板4经由连接件16传热而使导体的温度变化时，与其对应地，电阻有时也变化。因此，存在流过柔性基板5的信号电压产生差别的情况。
如图9A和图9B所示的例子那样，在连接柔性基板5和无机基板4的连接件16上具有其他的空间部16a，在连接柔性基板5和框体2的接合件15上具有空间部15a，由此，能够减少从无机基板4向柔性基板5和框体2传热。由此，能够减少框体2和柔性基板5的布线的导体的温度的变化，能够减少与此相伴的导体的电阻的变化，能够降低由于导体的电阻变动而引起的信号电压的减少(IR降)，能够抑制电子装置21的误动作。
这里，空间部15a和其他的空间部16a的位置分别没有限定。例如两者可以都面向上表面侧，在空间部15a面向框体2侧的情况下，其他的空间部16a可以面向无机基板4侧，也可以面向柔性基板5侧。另外，空间部15a面向柔性基板5侧的情况也同样。
另外，空间部15a和其他的空间部16a可以具有在俯视观察下重叠的区域。在空间部15a和其他的空间部16a设置在俯视观察下重叠的位置的情况下，更加不容易从无机基板4向该部分传热。由此，通过将空间部15a和其他的空间部16a在俯视观察下重叠的位置设计在最不希望电阻变动的部位，由此能够进一步提高效果。
柔性基板5也可以与框体2电接合，具有外部电路的作用。
柔性基板5例如具有基膜。作为形成基膜的材料，例如使用由聚酰亚胺膜等树脂构成的绝缘体。另外，柔性基板5在基膜的上表面具有导电层。导电层由铜、铝、金、镍或含有从中选出的至少一种以上的金属材料的合金构成。
另外，可以在导电层的露出表面设置镀层。根据该结构，能够保护导电层的露出表面并抑制氧化。另外，根据该结构，能够使布线基板2与导电层的电连接良好。关于镀层，例如，可以包覆厚度为0.5μm～10μm的Ni镀层，或者依次包覆该Ni镀层和厚度为0.5μm～3μm的金(Au)镀层。进而，可以在镀层上设置镀Sn。
柔性基板5具有设置在导电层的上表面的覆盖膜。覆盖膜是导电层的表面保护用的膜，在由聚酰亚胺膜等树脂材料构成的膜的单面涂布粘接材料，设置在与布线基板2电接合的部位以外的导电层的表面。需要说明的是，柔性基板5和布线基板2利用导电性的接合件连接。
另外，对柔性基板5和无机基板4进行接合的接合件15以及对柔性基板5和布线基板2进行接合的粘接构件由不容易因电子元件10的安装工序中被施加的热而改性的材料构成。作为这种接合件15和粘接构件，是双酚A型液状环氧树脂或聚酰亚胺树脂等。该情况下，在电子元件10的安装工序中，能够良好地抑制柔性基板5与无机基板4剥离或者柔性基板5与布线基板2剥离。另外，接合件15和粘接构件可以是导电性的，柔性基板5与布线基板2或者柔性基板5与无机基板4也可以电接合。需要说明的是，作为导电性的接合件15或粘接构件，例如是银环氧树脂、焊料、各向异性导电树脂(ACP)或各向异性导电膜(ACF)等。
作为构成连接件16的材料，例如使用热固化性树脂或钎料等。作为用作形成连接件16的材料的热固化性树脂，例如举出双酚A型液状环氧树脂等。另外，作为用作形成连接件16的材料的钎料，例如举出焊料、铅、玻璃等。
连接件16例如可以具有导电性。作为连接件16，例如是银环氧树脂、焊料、各向异性导电膜(ACF)或各向异性导电树脂(ACP)等。接合件15具有导电性，由此能够使柔性基板5和无机基板4电接合。例如，通过使柔性基板5和无机基板4以与接地电极相同的电位电接合，能够使无机基板4具有保护电子元件10不受来自外部的噪声影响的屏蔽作用。
另外，在图9A和图9B所示的例子中，柔性基板5的外缘的一部分在俯视观察下位于与框体2的外缘相同的位置。柔性基板5的外缘的一部分位于与框体2的外缘相同的位置或比框体2的外缘靠内侧的位置，由此，能够使电子装置21的外形的全部基准在无机基板4的外缘统一。由此，能够使电子装置21更加小型化，同时，容易统一电子装置21的外部尺寸。如图9A和图9B所示的例子那样，作为设置连接件16的其他的空间部16a的方法，能够通过与接合件15的空间部15a相同的方法进行设置。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式的例子，能够进行数值等的各种变形。另外，例如，在图1A～图9B所示的例子中，焊盘3的形状为矩形形状，但是，当然也可以是圆形状或其他多边形状。另外，本实施方式中的焊盘3的配置、数量、形状等没有限定。需要说明的是，本实施方式中的特征部的各种组合不限于上述实施方式的例子。
符号说明
1…电子元件安装用基板
2…框体
3…(电子元件连接用的)焊盘
4…无机基板
4a…周边区域
4b安装区域
5…柔性基板
10…电子元件
12…盖体
13…连接构件
14…粘接构件
15…接合件
15a…空间部
16…连接件
16a…其他的空间部
19…壳体
21…电子装置
22…电子部件
31…电子模块

Claims (6)

1.一种电子元件安装用基板，其特征在于，具有：
无机基板，其具有在上表面安装电子元件的安装区域和包围所述安装区域的周边区域；
框体，其位于所述无机基板的所述周边区域且包围所述安装区域；以及
接合件，其位于所述无机基板与所述框体之间且位于所述周边区域，
所述接合件具有多个空间部，该空间部面向所述无机基板以及所述框体，并且在剖视观察下，该空间部上下贯通所述接合件。
2.根据权利要求1所述的电子元件安装用基板，其特征在于，
在俯视观察下，所述框体的外缘与所述无机基板的外缘重叠，并且所述框体的内缘与所述安装区域的外缘重叠，
所述安装区域的中心从所述无机基板的中心偏移，
在俯视观察下，在所述周边区域宽的部位设置的所述接合件的所述空间部比在所述周边区域窄的部位设置的所述接合件的所述空间部多。
3.根据权利要求1或2所述的电子元件安装用基板，其特征在于，
所述电子元件安装用基板还具有框状的柔性基板，该柔性基板位于所述无机基板的上表面与所述框体的下表面之间且包围所述安装区域。
4.根据权利要求1或2所述的电子元件安装用基板，其特征在于，
所述无机基板由金属材料形成。
5.根据权利要求1或2所述的电子元件安装用基板，其特征在于，
所述空间部的导热系数小于所述接合件的导热系数。
6.一种电子装置，其特征在于，具有：
权利要求1～5中任一项所述的电子元件安装用基板；
电子元件，其安装在所述电子元件安装用基板的所述无机基板的所述安装区域；以及
盖体，其以覆盖由所述框体包围的区域的方式设置在所述电子元件安装用基板的所述框体的上端。
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