JP2005191448A - エリアイメージセンサモジュール用パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】 量産性に優れ、かつ、エリアイメージセンサ素子の受光面を清浄に保つことができるエリアイメージセンサモジュール用パッケージを提供する。
【解決手段】 エリアイメージセンサ素子４０を内蔵するエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１を備えるエリアイメージセンサモジュール１０において、エリアイメージセンサ素子４０を収納する収納部４９の側壁を形成する、樹脂組成物を材料とする絶縁層２２，２３の断面に金属膜３７，３８を形成する。この金属膜３７，３８により、絶縁層２２，２３断面から収納部４９への発塵及び水分の放出を防止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エリアイメージセンサモジュール用パッケージに係り、より詳しくはエリアイメージセンサ素子を内蔵するためのエリアイメージセンサモジュール用パッケージに関する。

従来から、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）エリアイメージセンサ素子やＣＭＯＳイメージセンサ素子等のエリアイメージセンサ素子を内蔵するエリアイメージセンサモジュールが、携帯電話等の様々な製品に実装されている。こうしたエリアイメージセンサモジュールの構成要素であるエリアイメージセンサ用パッケージは、所定の回路配線が形成されたプリント配線板に形成された収納部の底面にエリアイメージセンサ素子が装着されている。

この収納部は、エリアイメージセンサ素子が装着された後に、ガラス等の透明部材により密封され、外部からの塵埃や湿気の侵入により受光面が汚れることが防止されている。また、収納用凹部が形成されているプリント配線板の絶縁層の材料としてはセラミック材料が採用されており、密封後の収納用凹部内における当該収納用凹部の表面からの発塵や水分の放出を防止できるようになっている（特許文献１等参照）。
特開昭６１−２１５６５

上述したように、従来のエリアイメージセンサモジュール用パッケージは、セラミック材料から成る絶縁層を有するプリント配線板に、エリアイメージセンサ素子を収納するための収納用凹部を設け、当該収納用凹部にエリアイメージセンサ素子を配置している。ここで、セラミック材料は、寸法安定性に優れるとともに、焼成工程において焼結されるので、密封後の収納用凹部内における当該収納用凹部の表面からの発塵や水分の放出を防止することができる。

ところで、現状のプリント配線板においては、絶縁層の材料として、セラミック材料以外にも樹脂組成物が多く採用されている。こうした樹脂組成物を絶縁層の材料とするプリント配線板は、セラミック材料を絶縁層の材料とするプリント配線板よりも量産性に優れ、かつ、半導体素子を収納するための収納用凹部の形成も容易に行うことができる。

しかしながら、樹脂組成物を絶縁層の材料とするプリント配線板にエリアイメージセンサ素子を収納するための収納用凹部を設けた場合、当該収納用凹部の側面を形成する樹脂組成物からの発塵や水分の放出の可能性が、セラミック材料を絶縁層の材料とするプリント配線板よりも格段に高い。このため、受光面の清浄性を維持する必要があるエリアイメージセンサ素子を備えるエリアイメージセンサモジュール用パッケージにおけるプリント配線板としては、樹脂組成物を絶縁層の材料とするプリント配線板は用いられていなかった。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、量産性に優れ、かつ、エリアイメージセンサ素子が収納された場合において、その受光面を清浄に保つことができるエリアイメージセンサモジュール用パッケージを提供することを目的とする。

本発明は、エリアイメージセンサ素子を内蔵するエリアイメージセンサモジュール用パッケージであって、前記エリアイメージセンサ素子を収納する収納部が形成された、樹脂組成物を絶縁層の材料とする多層プリント配線板と；前記収納部の側壁における前記絶縁層の部分に形成された金属膜と；を備えるエリアイメージセンサモジュール用パッケージである。

このエリアイメージセンサモジュール用パッケージでは、エリアイメージセンサ素子を収納するために樹脂組成物を絶縁層材料とする多層プリント配線板に形成された収納部の側壁の絶縁層部分に金属膜が形成されている。このため、絶縁層の材料である樹脂組成物が発塵や水分の放出をする性質のものであっても、収納部の側面からの発塵や水分の放出が金属膜によって防止される。

また、このエリアイメージセンサモジュール用パッケージでは、多層プリント配線板が絶縁層の材料として樹脂組成物を採用している。このため、この多層プリント配線板は、量産性に優れている。

したがって、本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージは、量産性に優れ、かつ、エリアイメージセンサ素子が収納されたときに、その受光面を清浄に保つことができる。

本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージでは、前記収納部を、前記多層プリント配線板に形成された有底開口とすることができる。

ここで、前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系が正の歪曲収差を有するときには、前記有底開口の底部に配置され、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有し、前記エリアイメージセンサ素子を載置する素子載置用部材を更に備える構成とすることができる。この場合には、結像光学系による結像面の形状にエリアイメージセンサ素子の受光面の形状を近付けた、すなわち、結像光学系の歪曲収差を補正したと同等の状態で、エリアイメージセンサ素子による撮像を行うことができる。

また、前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系が負の歪曲収差を有するときには、前記有底開口の底部に配置され、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有し、前記エリアイメージセンサ素子を載置する素子載置用部材を更に備える構成とすることができる。この場合にも、結像光学系の歪曲収差（distortion）を補正したと同等の状態で、エリアイメージセンサ素子による撮像を行うことができる。

ここで、歪曲収差とは、本来被写体と相似形であるべき撮影した画像が歪み、被写体と像との相似性が崩れることをいい、ディストーションとも呼ばれる。歪曲収差は、下記式（１）で定義される。
Dist（％）＝（ｙ−Ｙ₀）/Ｙ₀ × １００ …（１）
（式（１）中、ｙは実像高、Ｙ₀は理想像高を表す。）
上記式（１）の計算の結果、得られた値が正の場合には「正の歪曲収差」、負の場合には「負の歪曲収差」となる。

本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージでは、前記収納部を、前記多層プリント配線板に形成された貫通開口とするとともに、前記多層プリント配線板の一方側の表面上に配設され、前記貫通開口の前記一方側の端部覆い、前記エリアイメージセンサ素子を他方側の表面上に載置する素子載置用部材を更に備える構成とすることができる。

ここで、前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系が正の歪曲収差を有するときには、前記素子載置用部材が、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有することとすることができる。この場合には、結像光学系の歪曲収差を補正したと同等の状態で、エリアイメージセンサ素子による撮像を行うことができる。

また、前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系は、負の歪曲収差を有するときには、前記素子載置用部材は、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有することとすることができる。この場合にも、結像光学系の歪曲収差を補正したと同等の状態で、エリアイメージセンサ素子による撮像を行うことができる。

本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージでは、前記多層プリント配線板が、第１の樹脂組成物を絶縁層とする複数の基板と；前記複数の基板間それぞれに配設された、前記第１の樹脂組成物の熱膨張率よりも大きいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有する第２の樹脂組成物からなる接着層と；を備える構成とすることができる。

ここで、前記第１の樹脂組成物を、ガラス不織布に浸潤させて固化されたエポキシ系樹脂組成物とし、前記第２の樹脂組成物を、ポリオレフィン系樹脂組成物とすることができる。この場合には、接着層の材料として発塵性及び水分の放出性が小さなポリオレフィン系樹脂組成物を使用するので、収納部の側面における上記の絶縁層部分に金属膜を形成すれば、収納部の側面からの発塵や水分の放出を実質的に防止することができる。

本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージでは、前記多層プリント配線板の表面における信号端子形成領域以外の外周部領域に形成された金属膜を更に備える構成とすることができる。この場合には、クリーンルーム等におけるエリアイメージセンサモジュール用パッケージの組立ての場合における、多層プリント配線板の外周部からの発塵を有効に防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、量産性に優れ、かつ、エリアイメージセンサ素子が収納されたときに、その受光面を清浄に保つことができるエリアイメージセンサモジュール用パッケージを提供することができるという効果を奏する。さらに、製造時の寸法安定に優れるばかりでなく、実装後も高い熱安定性を有するため、精度の高いエリアイメージセンサモジュール用パッケージを提供することができるという効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態を、図１から図９を参照しつつ説明する。図１（Ａ）には、一実施形態に係るエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１を備えるエリアイメージセンサモジュール１０の外観図が斜視図にて示されている。図１（Ａ）に示されるように、このエリアイメージセンサモジュール１０は、側面に外部接続端子としての断面スルーホール１５が形成されたエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１と、エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１の＋Ｚ方向側表面上に載置されたガラス板等の板状の光透過性部材１２とを備えている。

エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１の構成は、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に総合的に示されている。ここで、図１（Ｂ）は、エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１の部分破砕断面図を斜視図にて表した図である。また、図２（Ａ）は図１（Ｂ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１は、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）により総合的に示されるように、（ａ）＋Ｚ方向側表面に導体パターン３１が形成された絶縁層２１と、（ｂ）＋Ｚ方向側表面に導体パターン３２が形成された絶縁層２２と、（ｃ）絶縁層２３とを備えている。ここで、絶縁層２１、絶縁層２２及び絶縁層２３の材料としては、エポキシ樹脂、ガラス不織布（以下、「ガラスクロス」ということがある。）にエポキシ樹脂を含浸させたもの（以下、「ガラスエポキシ」ということがある。）、ポリイミド等を使用することができ、ガラスエポキシを使用することが、寸法安定性、量産性及び熱安定性の面から好ましい。なお、絶縁層２１，２２，２３は、上記のような材料から選ばれる同一の材料を用いて形成してもよいし、互いに異なる材料を用いて形成してもよい。また、導体パターン３１，３２の材料としては、銅、アルミニウム、ニッケル等の導体金属を使用することができ、メッキのし易さ及び回路形成のし易さの点から銅を使用することが好ましい。

絶縁層２２は、絶縁層２１及び導体パターン３１の＋Ｚ方向側表面上に配設された接着層２６を介して、絶縁層２１の＋Ｚ方向側に積層されている。この絶縁層２２には、その中央部に、後述するエリアイメージセンサ素子４０を収納する空間を形成するために貫通開口が形成されている。そして、その貫通開口の側壁には、金属膜３７が形成されており、絶縁層２２の貫通開口の側壁からの発塵や水分の放出が防止されるようになっている。

また、絶縁層２３は、絶縁層２２及び導体パターン３２の＋Ｚ方向側表面上に配設された接着層２６を介して、絶縁層２２の＋Ｚ方向側に積層されている。この絶縁層２３には、その中央部に、エリアイメージセンサ素子４０の＋Ｚ方向側表面に形成された信号端子４２と導体パターン３２とを結ぶワイヤ３９を収納するための貫通開口が形成されている。そして、その貫通開口の側壁には、金属膜３８が形成されており、絶縁層２３の貫通開口の側壁からの発塵や水分の放出が防止されるようになっている。

上記の絶縁体２２及び２３を被覆する金属膜３７及び金属膜３８の材料としては、銅（Ｃｕ）−ニッケル（Ｎｉ）−金（Ａｕ）、パラジウム、クロム、錫及びハンダ等を使用することができる。上記の絶縁体は、後述するようにいずれもロ字状の開口部を有している。このため、これらの切断面からの発塵を抑制し、また、後述するようにこれらを重ね合わせて形成される有底凹部内への水分の放出を阻止する上で、こうした金属で絶縁体２２及び２３の切断面を被覆することが好ましく、侵入した水分に対する耐蝕性が高いために、Ｎｉ−Ａｕを使用することが好ましい。

ここで、Ｎｉで被覆する場合には、電解メッキ法又は無電解メッキ法を採用し、約０．２〜２０μｍの厚みを有する膜を形成することが、金属膜中にピンホールが形成されるのを回避する上で好ましい。ついで、電解メッキ法又は無電解メッキ法を採用し、約０．０５〜１μｍの厚みのＡｕ膜を形成することが耐蝕性の点から好ましい。

一方、接着層２６及び接着層２７の材料としては、ポリオレフィン系樹脂組成物を使用することが、発塵性や吸湿性の低さの点から好ましい。上記の樹脂がフィラーを含有する場合には、当該フィラーは、シリカ、アルミナその他の無機フィラーから選ばれるものであって、粒形は特に限定されないが、平均粒径が約０．２〜５μｍの範囲にあるものであることが好ましい。

さらに、これらのポリオレフィン系樹脂組成物は、フィラーの含有量が約６０容積％以下であることが好ましく、約５０容積％以下であることがさらに好ましい。これは、上記の絶縁層２３と同様の大きさの貫通開口部を設ける場合に、フィラーの含有量の少ない方が、上記貫通開口部の側壁面からのフィラーの脱粒による発塵量を抑制しやすいからである。また、フィラーを含まない樹脂組成物を用いると、フィラーの脱粒に起因する塵を抑制できることから、全く含有しないものであることが特に好ましい。

上記樹脂組成物は、上記のフィラーを単独で含有するものであってもよく、必要とされる特性に応じた２種以上のフィラーを適宜含有するものであってもよい。上記のようなこのような粒径のフィラーを２種類以上含有する場合でも、フィラーの含有量は約６０容積％以下であることが好ましく、約５０容積％以下であることが、上記と同様の理由から、さらに好ましい。

ポリオレフィン系樹脂組成物としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、及びこれらの共重合体等を挙げることができ、これらは熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂のいずれであってもよい。こうしたポリオレフィン系樹脂組成物は、市販品を購入して使用することもでき、具体的には、１５９２（住友スリーエム（株）製）や、融点が２００℃以上と高いＴＰＸ（三井石油化学工業（株）、融点２４０℃）又はＳＰＳ（出光石油化学工業（株）製、融点２７０℃）等を挙げることができる。上記のようなポリオレフィン系樹脂組成物の中でも、１５９２（住友スリーエム（株）製、エスフレックス（住友化学（株）製）はヤング率が１０ＭＰａ〜３０ＭＰａと小さいため、これらを用いると、各層の圧着の際及び実装後使用中に要求される平滑性に優れ、精度の高い多層プリント配線板を製造できるという利点がある。

また、上述したポリオレフィン系樹脂組成物は、後述するように形成された導体パターンを有する絶縁層２１、２２及び２３を積層時に相互に接着するという役割をも果たす。このため、上記の樹脂に必要に応じて上記の量のフィラーを加え、キシレン、トルエン、シクロヘキサン等の溶剤と混合し、１〜１０Ｐａ・ｓの粘度の液状組成物を調製する。この液状組成物を、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にドクターブレード法、ロールコーター法等によって薄く広げ、２段階で加温して溶剤を除去することにより、厚みが約０．５０〜約２５０μｍ、好ましくは約７０〜約１５０μｍ、最も好ましくは約１００μｍの半硬化状態のフィルムを製造する。フィルムの厚みが０．５０μｍ未満では接着強度を維持できず、ボイド等が発生し易くなり、逆に２５０μｍを越えると吸湿する水分量が多くなることによる。このようして製造した半硬化状態のフィルムを接着層２６及び２７として使用する。

ついで、絶縁層２１の＋Ｚ方向に、以上のようにして製造したポリオレフィン樹脂を含む接着層２６を重ね、順次、絶縁層２２、接着層２７及び絶縁層２３を重ねる。これを加熱圧着することにより、エリアイメージセンサ素子４０を収納するための有底凹部である収納部４９が形成された多層プリント配線板とする。この多層プリント配線板の側面には、上述したように断面スルーホール１５が形成されているとともに、断面スルーホール１５の形成領域以外の領域には、金属膜２９が形成されている。

この金属膜２９により、多層プリント配線板の外周側面からの発塵が防止されるようになっている。ここで、金属膜２９としては、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ、銅、錫、鉛等の金属膜を形成することができ、耐蝕性の面からＣｕ−Ｎｉ−Ａｕを使用することが好ましい。ここで、Ｎｉ及びＡｕによる被覆は、金属膜３８を形成する場合と同様である。

収納部４９の底面を構成する接着層２６の＋Ｚ方向側表面の領域上には、載置用部材４５が接着剤により固定されている。ここで、載置用部材４５の材料としては、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）等の単体金属の他、３６％Ｎｉ−Ｆｅ（以下、「３６アロイ」という。）、４２％Ｎｉ−Ｆｅ（以下、「４２アロイ」という。）を使用することができ、低線膨張率、低熱膨張率、高剛性を有し、寸歩安定性と放熱性に優れることから、３６アロイ又は４２アロイを使用することが好ましい。載置用部材は、これらを後述するようにメッキし、表面を処理を行って製造することができる。また、載置用部材４５用の接着剤としては、１５９２（住友スリーエム（株）製）や、融点が２００℃以上と高いＴＰＸ（三井石油化学工業（株）、融点２４０℃）又はＳＰＳ（出光石油化学工業（株）製、融点２７０℃）、エスフレックス（住友化学（株）製）等を使用することができる。

なお、エリアイメージセンサ素子４０の受光面に像を結像させる結像光学系の歪曲収差が正である場合には、載置用部材４５の材料として、その熱膨張率が、多層プリント配線板の接着層２６の熱膨張率よりも小さいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有するものを採用することが好ましい。この場合には結像光学系による結像面の形状とエリアイメージセンサ素子４０の受光面の形状とを近似させることができるので、結像光学系の歪曲収差の影響を低減させた像を撮像することができる。

一方、エリアイメージセンサ素子４０の受光面に像を結像させる結像光学系の歪曲収差が負である場合には、載置用部材４５の材料として、その熱膨張率が、多層プリント配線板の接着層２６の熱膨張率よりも小さいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有するものを採用することが好ましい。この場合にも結像光学系による結像面の形状とエリアイメージセンサ素子４０の受光面の形状とを近似させることができるので、結像光学系の歪曲収差の影響を低減させた像を撮像することができる。

次に、エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１の製造工程について説明する。

エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１は、後述するように製造された基板６１、６２及び６３が、ポリオレフィン系樹脂組成物からなる接着層２６及び２７を介してラミネートされて製造されている。そして、基板６１は、上記基板６２及び６３、接着層２６及び２７がその＋Ｚ方向に配設され、これらによって形成される有底凹部の低部を形成する部材である。この有底凹部には、上述したような載置用部材４５が搭載される。

基板６１の製造に際しては、まず、絶縁層２１の両面に、例えば、ベタで銅の導体パターン３１Ｕが形成された基板６１Ａを用意する（図３（Ａ）参照）。引き続き、この基板出発材６１Ａに、サブトラクティブ法によるパターン形成法を適用することにより、＋Ｚ方向側表面に導体パターンを形成する。

すなわち、基板６１Ａの＋Ｚ側表面及び−Ｚ方向側表面に、例えば、３ＥＣ−ＶＬＰ銅箔１８μｍ（三井金属鉱業（株）製）が両面にラミネートされたプリント配線板に、ＨＷ４４０（日立化成（株）製）等のドライフィルムレジストを重ねてレジストを形成する。ついで、エッチングを行い、サブトラクティブ法により、導体パターン３１Ｕを、基板６１Ａの＋Ｚ方向に形成する。以上のようにして、＋Ｚ方向側表面に導体パターン３１を、−Ｚ方向側表面に導体パターン３１Ｌをそれぞれ有する、基板６１を製造する（図３（Ｂ）参照）。

基板６２は、中央部に穴が形成されたロ字状の基板であり、その＋Ｚ方向表面及び−Ｚ方向表面の双方に導体パターンが形成されている。この基板６２は、上述した素材で形成された絶縁層２２の両面に、例えばベタで銅の導体パターン３２Ｕ及び３２Ｌが形成された基板６２Ａを出発材料として製造することができる（図４（Ａ）参照）。基板６２Ａを、打ち抜き、切断加工等を行うことによって、まず、ロ字状の貫通開口部６２Ｏを形成する（図４（Ｂ）を参照）。

次いで、上記の貫通開口部６２Ｏを設けた基板６２Ａに、スルーホールに銅メッキを行う場合と同様にして、銅メッキを施す。

引き続き、基板６２Ａの＋Ｚ側表面及び−Ｚ側表面の所定の領域に、例えば、ＨＷ４４０（日立化成（株）製）等のドライフィルムレジストを重ねてレジストを形成する。

次いで、塩化第二銅を含有するエッチング液を用いてエッチングを行い、サブトラクティブ法により、基板６２Ａの＋Ｚ方向及び−Ｚ側方向に導体パターン３２を形成するとともに、開口部６２Ｏの側壁部に金属膜３７を形成する（図４（Ｃ）参照）。

次いで、下記表１に示す組成のメッキ浴に浸漬し、下記の組成の浴を用いる硫酸ニッケル浴（ｐＨ４〜５）を用いて、所定の条件、例えば、４０〜６０℃、電流密度約２〜６Ａ/ｄｍ²で１分間の条件で電解メッキ法に従い、適宜、メッキレジストを使用して、開口部６２Ｏの側面を含む所定の部分に厚さ約０．２０μｍのニッケル膜を形成する。引き続き、下記表２に示す組成のメッキ浴に浸漬し、所定の条件、例えば、２０〜２５℃、電流密度約０．２〜１０Ａ/ｄｍ²で０．５分間の条件で電解メッキ法により、ニッケルメッキの上に厚さ約０．０５〜０．２０μｍの金メッキを施す。

以上の処理により、貫通開口部６２Ｏの側壁部に金属膜３７が形成され、貫通開口部６２Ｏの側壁部からの発塵や水分の放出が防止される。

基板６３もまた、基板６２と同様、中央部に穴が形成されたロ字状の基板であり、その＋Ｚ方向表面及び−Ｚ方向表面の双方に、ベタパターンが形成されている。この基板６３は、上述した素材で形成された絶縁層２３の両面に、例えばベタで銅の導体パターン３３Ｕ及び３３Ｌが形成された基板６３Ａを出発材料として製造することができる（図５（Ａ）参照）。基板６３Ａを、打ち抜き、切断加工等を行うことによって、まず、基板６２Ａに設けられているよりも開口面積の大きなロ字状の貫通開口部６３Ｏを形成する（図５（Ｂ）を参照）。

引き続き、基板６３Ａの＋Ｚ側表面及び−Ｚ側表面の指定領域に、基板６２と同様の工程によって導体膜３８Ａを形成する。（図５（Ｃ）参照）

次いで、上記の貫通開口部６３Ｏを設けた基板６３Ａを、基板６２の製造と同様の条件でメッキを施し、基板６３の＋Ｚ方向表面及び開口部６３Ｏの側面を含む所定の領域に厚さ０．０５〜０．２０μｍの金メッキを施す。

以上の処理により、貫通開口部６３Ｏの側壁部に金属膜が形成され、貫通開口部６２Ｏの側壁部からの発塵や水分の放出が防止される。

上述したように製造した３種類の導体パターンを有する基板６１、６２および６３を、以下のようにしてラミネートする。まず、基板６１の＋Ｚ方向表面上に、上述したポリオレフィン樹脂のうち、シート状の１５９２（住友スリーエム（株）製）を、厚みが約０．０５〜約０．２５μｍ、好ましくは約０．０７〜約０．１５μｍ、最も好ましくは約０．１μｍとなるように重ねる。基板６２の＋Ｚ方向表面上にも、同様にこのフィルムを重ねる。

基板６１の＋Ｚ方向表面と、基板６２の−Ｚ方向表面とが対向するように、これら２枚の基板を、それぞれの貫通開口部の中心で合わせて重ね、次いで、基板６２の＋Ｚ方向表面と基板６３の−Ｚ方向表面とが対向するように、貫通開口部の中心を合わせて基板６３をさらに重ねる（図６（Ａ）参照）。

次いで、これを、所望の条件下、例えば、約１８５℃、約４０ｋｇ／ｍ²で１時間加圧して積層し、積層体７０Ａを形成する。この積層体７０Ａには、図６（Ａ）に示すような断面形状を有する、載置用部材４５のための収納部４９が形成されている。ドリル等を用いて、この積層体７０Ａに穴６９を形成する（図６（Ｂ）参照）。

次に、積層体７０Ａの＋Ｚ方向表面及び−Ｚ方向表面に、レジストフィルムを重ね、穴６９の開口周囲を除いて、メッキレジストを形成する。

メッキレジストを形成した後、無電解メッキの前に、パラジウム触媒付与を行う。こうしたパラジウム触媒としては、パラジウム触媒付与を行う。こうしたパラジウム触媒としては、例えば、シプレイ社（Shipley Company L.L.C., Marlborough, MA, USA）から市販されている製品を使用することができる。

ついで、下記表３に示す組成のメッキ浴を用いて、所定の条件、例えば、温度３０℃、めっき時間１８分の条件下で無電解メッキを行い、次いで下記表４に示す組成のメッキ浴を用いて、例えば電流密度１Ａ／ｄｍ²、時間６５分、温度２２±２℃の条件下で、電解メッキを行う。

このメッキ処理により、穴６９の内壁面上、及びこれらの穴の周囲に、所望の厚みの金属皮膜が形成される。ついで、サブトラクティブ法により、塩化第二銅を含むエッチング液を用いてエッチングを行い、スルーホール１５Ａを形成する。このスルーホール内壁面に形成された金属皮膜は、基板６１の−Ｚ方向表面及び６３の＋Ｚ方向表面の開口周囲に形成されたランドで強く保持されているため、後述するようにこの穴の軸線に沿って積層体を切断したときにも剥がれることはない。

ついで、エッチング液を用いてメッキレジストを除去し、スルーホール１５Ａのほぼ中心の位置で、積層体７０Ａを切断し、断面スルーホール１５を有する積層体７０を製造する（図７（Ｂ）参照）。

引き続き、前記断面スルーホール部にメッキレジストを形成し、断面スルーホール１５の形成領域を除く、積層体７０の側面を金属メッキし、エリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１を製造する（図８（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

この後、所望のエリアイメージセンサ素子４０を上述した収納部４９に載置し、ワイヤ３９によってボンディングすることにより、エリアイメージセンサモジュールを製造することができる。

以上説明したように、本実施形態のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１では、エリアイメージセンサ素子４０を収納するためにガラスエポキシ等の樹脂組成物を絶縁層２２，２３の材料とする多層プリント配線板に形成された収納部４９の側面に金属膜３７，３８が形成されている。このため、樹脂組成物が発塵や水分の放出をする性質のものであっても、収納部の側面からの発塵や水分の放出が金属膜３７，３８によって防止される。したがって、本実施形態のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１は、量産性に優れ、かつ、エリアイメージセンサ素子４０を収納したときに、その受光面を清浄に保つことができる。

また、本実施形態では、エリアイメージセンサ素子４０の受光面に像を結像させる結像光学系が正の歪曲収差を有するときには、収納部４９の底部に配置され、絶縁層２２，２３の材料の熱膨張率よりも小さいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有し、エリアイメージセンサ素子４０を載置するための載置用部材４５を更に備える構成とするようにしている。

一方、エリアイメージセンサ素子４０の受光面に像を結像させる結像光学系が負の歪曲収差を有するときには、収納部４９の底部に配置され、絶縁層２２及び２３の材料の熱膨張率よりも小さいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有し、エリアイメージセンサ素子４０を載置するための載置用部材４５を更に備える構成とするようにしている。このため、結像光学系による結像面の形状にエリアイメージセンサ素子４０の受光面の形状を近付けた、すなわち、結像光学系の歪曲収差を補正したと同等の状態で、エリアイメージセンサ素子４０による撮像を行うことができる。

また、本実施形態のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１では、ガラスエポキシ材というエポキシ系組成物を絶縁層２１，２２，２３の材料とするとともに、それらの間に、エポキシ系組成物の熱膨張率よりも大きいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有し、発塵性及び水分の放出性が小さなポリオレフィン系樹脂組成物を接着層として配設している。この結果、収納部の側面からの発塵や水分の放出を実質的に防止することができる。

また、本実施形態のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ１１では、前記多層プリント配線板の表面における信号端子形成領域以外の外周部領域に形成された金属膜２９を更に備える構成としている。このため、クリーンルーム等におけるエリアイメージセンサモジュール１０の組立ての場合における、多層プリント配線板の外周部からの発塵を有効に防止することができる。

なお、上記の実施形態では多層プリント配線板に有底開口を形成して収納部４９とした。これに対して、図１０に示されるように、上記の実施形態では多層プリント配線板における絶縁層２１及び接着層２６を除いたものに貫通開口４９’を形成し、その貫通開口４９’の−Ｚ方向側を塞ぐ載置用部材４５’を絶縁層２２の−Ｚ方向側表面に配設するようにしてもよい。

なお、図１０に示されるエリアイメージセンサ素子４０においても、上記の実施形態の場合と同様に、受光面に像を結像させる結像光学系の歪曲収差が正である場合には、載置用部材４５の材料として、その熱膨張率が、多層プリント配線板の絶縁層の熱膨張率よりも小さいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有するものを採用することが好ましい。この場合には結像光学系による結像面の形状とエリアイメージセンサ素子４０の受光面の形状とを近似させることができるので、結像光学系の歪曲収差の影響を低減した像を撮像することができる。

一方、エリアイメージセンサ素子４０の受光面に像を結像させる結像光学系の歪曲収差が負である場合にも、上記の実施形態の場合と同様に、載置用部材４５の材料として、その熱膨張率が、多層プリント配線板の絶縁層の熱膨張率よりも小さいとともに、エリアイメージセンサ素子４０の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有するものを採用することが好ましい。この場合にも結像光学系による結像面の形状とエリアイメージセンサ素子４０の受光面の形状とを近似させることができるので、結像光学系の歪曲収差の影響を低減させた像を撮像することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）本発明のエリアモジュールセンサ用パッケージの製造
（１）基板６１の製造
３ＥＣ−ＶＬＰ銅箔１８μｍ（三井金属鉱業（株）製）がガラスエポキシの両面にラミネートされた基板に、ＨＷ４４０（日立化成（株）製）等のドライフィルムレジストを重ねてレジストを形成した。ついで、エッチングを行い、サブトラクティブ法により、導体パターンをこの基板の＋Ｚ方向に形成し、同様の処理を行って−Ｚ方向側表面にも導体パターンを形成し、基板６１を製造した。

（２）基板６２の製造
基板６１の場合と同様に、ガラスエポキシの両面にベタで銅の導体パターンが形成された基板を、切断加工してロ字状の貫通開口部を形成し、スルーホールに銅メッキを行う場合と同様にして、銅メッキを施し、この基板の＋Ｚ側表面及び−Ｚ側表面の所定の領域に、ＨＷ４４０（日立化成（株）製）等のドライフィルムレジストを重ねた。

次いで、塩化第二銅を含有するエッチング液を用いてエッチングを行い、サブトラクティブ法により、この基板の両面及び開口部の側壁部に金属膜を形成した。

次いで、前記表１に示す組成の硫酸ニッケル浴（ｐＨ４〜５）を用いて、４０〜６０℃、電流密度約２〜６Ａ/ｄｍ²にて１分間、開口部の側面を含む所定の部分に厚さ約０．２０μｍのニッケル膜を形成した。引き続き、前記表２に示す組成のメッキ浴に浸漬し、２０〜２５℃、電流密度約０．２〜１０Ａ/ｄｍ²にて０．５分間電解メッキを行い、ニッケルメッキの上に厚さ約０．０５〜０．２０μｍの金メッキ層を形成し、基板６２を製造した。

（３）基板６３の製造
別の基板を、打ち抜き加工して、上記の基板に設けられているよりも開口面積の大きなロ字状の貫通開口部を形成し、基板６２と同様処理を行い、この基板の＋Ｚ側表面及び−Ｚ側表面の指定領域にも導体膜を形成し、基板６３を製造した。

（４）積層体の製造
上述したように製造した３種類の導体パターンを有する基板３枚を、以下のようにしてラミネートした。まず、基板６１の＋Ｚ方向表面上に、シート状のポリオレフィン樹脂１５９２（住友スリーエム（株）製）を、厚みが約０．１μｍとなるように重ねた。基板６２の＋Ｚ方向表面上にも、同様にこのフィルムを重ねた。１５９２を重ねた基板６１の上に基板６２を載せ、基板６２の上に重ねられた１５９２と接触するように基板６３を重ねた。

次いで、約１８５℃、約４０ｋｇ／ｍ²で１時間加圧して積層し、載置用部材のための収納部が形成されている積層体とし、ドリルを用いてこの積層体に穴を形成した。

次に、この積層体の＋Ｚ方向表面及び−Ｚ方向表面に、レジストフィルムを重ね、穴開口周囲を除いて、メッキレジストを形成した。無電解メッキの前に、シプレイ社（Shipley Company L.L.C., Marlborough, MA, USA）から市販されている製品を使用してパラジウム触媒付与を行った。

ついで、前記表３に示す組成のメッキ浴を用いて、３０℃にて１８分間無電解メッキを行い、次いで前記表４に示す組成のメッキ浴を用いて、電流密度１Ａ／ｄｍ²にて６５分間、２２±２℃の条件下で、電解メッキを行った。

以上のメッキ処理により、穴の内壁面上、及びこれらの穴の周囲に金属皮膜を形成した。ついで、サブトラクティブ法により、塩化第二銅を含むエッチング液を用いてエッチングを行い、スルーホールを形成し、スルーホールのほぼ中心の位置でこの積層体を切断し、断面スルーホールを有する積層体を製造した。

（５）エリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造
上記の積層体の断面スルーホール部にメッキレジストを形成し、断面スルーホールの形成領域を除く、積層体の側面を金属メッキし、エリアイメージセンサモジュール用パッケージを製造した。

（比較例１） 貫通開口部の側壁に金属膜を形成していないエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造
実施例１の基板６２及び６３の貫通開口部の側壁に金属膜を形成しない他は実施例１と同様にして、比較例１のエリアイメージセンサモジュール用パッケージを製造した。

（比較例２） 接着層にポリオレフィン樹脂を使用していないエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造
接着層としてガラスクロス入りのエポキシ樹脂プリプレグを用いた他は実施例１と同様にして、比較例１のエリアイメージセンサモジュール用パッケージを製造した。

（実施例１と比較例１及び２のパッケージの比較試験）
配線が形成されていないシリコンから、１０ｍｍ×１０ｍｍのダミーエリアイメージセンサを形成した。上述した実施例１、比較例１及び２のエリアモジュールセンサ用パッケージに、このダミーエリアイメージセンサを実装した。比較例１のパッケージでは、十分な超音波洗浄を行った後に、下記のダストカウンターを用いて２μｍ以上のダストが存在していないことを確認し、ダミーイメージセンサを実装した。光透過性部材であるガラス板を装着してセンサ収納部を密閉した。

上記３種類のパッケージにダミーイメージセンサの実装した後に、ダストカウンター（リオン パーティクルカウンターＫＬ−１１ リオン社製）を用いて、２μｍ以上のダストが発生しているか否かを確認した。

また、恒温恒湿器を用いて、高湿条件（４０℃、湿度９０％）下にイメージセンサを放置した場合に、センサ部のガラスに曇りが発生するか否かを目視で確認した。結果を表５に示す。

表５に示したように、実施例１のパッケージを用いたエリアイメージセンサにおいては、センサ収納部に２μｍ以上のダストの発生は見られず、実用上も問題は発生しないものと考えられた。また、高湿条件下に１６８時間放置した後でもガラスに曇りは見られず、さらに、０℃の恒温恒湿器中に移して冷却した場合でも、同様にガラスに曇りは見られなかった。

一方、比較例１のパッケージを使用した場合には、超音波洗浄を行ったにも関わらず、実装後には約５μｍのガラス繊維の脱利が認められ、これに起因する画像の一部欠落という不具合が生じた。また、上記の高湿条件に１２時間放置し、実施例１のパッケージを使用した場合と同様に冷却した場合には、若干の曇りの発生が見られた。上記の高湿条件下に２４時間放置し、同様に冷却した場合には、顕著に曇りの発生が見られた。

また、比較例２のパッケージを使用した場合には、各基板の貫通開口部に金属膜が形成されているため、ダストの発生は見られなかった。しかし、接着層としてポリオレフィン樹脂の代わりにガラスクロス入りのエポキシ樹脂プリプレグを使用していることから、上記の高湿条件下に２４時間放置し、実施例１のパッケージを使用した場合と同様に０℃に冷却すると若干の曇りの発生が認められた。上記の高湿条件下に３６時間放置し、同様に冷却した場合には、顕著に曇りの発生が見られた。

以上より、各基板の貫通開口部に金属膜を形成し、かつ、接着層としてポリオレフィン樹脂を使用すると、ダストの発生が極めて少なく、水分もほとんど侵入しないエリアイメージセンサモジュール用パッケージを製造することができることが確認された。

本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージは、携帯電話、ロボット等に装備されるカメラユニットの構成要素として用いるのに適している。

図１（Ａ）は、本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの外観を現す斜視図であり、図１（Ｂ）は、上記エリアイメージセンサモジュール用パッケージの内部構造の概略を現す一部破断図である。 図２（Ａ）は、本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージのＡ−Ａ断面を現す断面図であり、図２（Ｂ）は、本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージのＢ−Ｂ断面を現す断面図である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その１）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その２）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その３）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その４）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その５）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その６）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの製造工程図（その７）である。 本発明のエリアイメージセンサモジュール用パッケージの変形例を表わす断面図である。

符号の説明

１０…エリアイメージセンサモジュール、１１…エリアイメージセンサモジュール用パッケージ、２１，２２，２３…絶縁層、２６，２７…接着層、２９…外周部の金属層、３７，３８…収納部側壁の金属膜、４０…エリアイメージセンサ素子、４５…載置用部材（素子載置用部材）、４９，４９’…収納部、７０…積層体（多層プリント配線板）、６１，６２，６３…基板。

Claims (10)

1. エリアイメージセンサ素子を内蔵するためのエリアイメージセンサモジュール用パッケージであって、
   前記エリアイメージセンサ素子を収納する収納部が形成された、樹脂組成物を絶縁層の材料とする多層プリント配線板と；
   前記収納部の側壁における前記絶縁層の部分に形成された金属膜と；を備えるエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
2. 前記収納部は、前記多層プリント配線板に形成された有底開口である、ことを特徴とする請求項１に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
3. 前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系は、正の歪曲収差を有し、
   前記有底開口の底部に配置され、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有し、前記エリアイメージセンサ素子を載置する素子載置用部材を更に備える、ことを特徴とする請求項２に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
4. 前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系は、負の歪曲収差を有し、
   前記有底開口の底部に配置され、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有し、前記エリアイメージセンサ素子を載置する素子載置用部材を更に備える、ことを特徴とする請求項２に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
5. 前記収納部は、前記多層プリント配線板に形成された貫通開口であり、
   前記多層プリント配線板の一方側の表面上に配設され、前記貫通開口の前記一方側の端部覆い、前記エリアイメージセンサ素子を他方側の表面上に載置する素子載置用部材を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
6. 前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系は、正の歪曲収差を有し、
   前記素子載置用部材は、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも小さな熱膨張率を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
7. 前記エリアイメージセンサ素子の受光面に像を結像させる結像光学系は、負の歪曲収差を有し、
   前記素子載置用部材は、前記樹脂組成物の熱膨張率よりも小さいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
8. 前記多層プリント配線板は、
   第１の樹脂組成物を絶縁層とする複数の基板と；
   前記複数の基板間それぞれに配設された、前記第１の樹脂組成物の熱膨張率よりも大きいとともに、前記エリアイメージセンサ素子の熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有する第２の樹脂組成物からなる接着層と；を備えることを特徴とする請求項１〜７に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
9. 前記第１の樹脂組成物は、ガラス不織布に浸潤させて固化されたエポキシ系樹脂組成物であり、
   前記第２の樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂組成物である、ことを特徴とする請求項８に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。
10. 前記多層プリント配線板の表面における信号端子形成領域以外の外周部領域に形成された金属膜を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のエリアイメージセンサモジュール用パッケージ。

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