JP2016134579A - 基板、及び電子ユニット - Google Patents

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繁光 小池
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Abstract

【課題】高い配線信頼性を実現可能な基板、及び電子ユニットを提供する。【解決手段】配線基板20は、基板厚み方向に貫通する貫通孔23が設けられた基板本体21と、基板本体21における貫通孔23の外周縁に沿う位置に設けられた端子部22と、を備え、基板本体21は、端子部22から所定距離範囲内において、貫通孔23に連続し、かつ貫通孔23から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第二貫通孔24を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、基板及び電子ユニットに関する。
従来、例えばファブリーペローエタロン素子等の電子素子が格納された電子パッケージや半導体チップ等を基板に実装した電子ユニットが知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の電子ユニットは、基板のバンプランドと、半導体チップの端子とを半田により接合して導通を取っている。この際、基板のバンプランドの周縁部をソルダレジスト膜で覆い、バンプランドとソルダレジスト膜との間に隙間を設け、半田ボールの先端部がバンプランドに確実に接触するように構成されている。
ところで、電子パッケージや半導体チップの線膨張係数と、基板の線膨張係数とが異なる場合、加熱された半田により両者を接合すると、線膨張係数差により半田にクラックが生じ、接続不良となるおそれがあるという課題がある。
これに対して、基板のコネクタ部の近傍に貫通孔を設け、線膨張係数差に応じた応力が発生した場合に、基板が貫通孔側に変形することで当該応力を逃がし、半田のクラックを抑制する構成が知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2013−175664号公報 特開平4−307988号公報
ところで、上記特許文献2に記載の電子ユニットは、貫通孔が設けられる基板平面方向に基板を変形させることで、線膨張係数差に起因した半田のクラックを抑制することができる。しかしながら、基板平面方向に対して交差する方向(例えば法線方向)等に対して線膨張係数差による応力が加わった場合、当該応力を十分に逃がすことができず、半田にクラックが発生するおそれがあり、配線信頼性が低下するとの課題がある。
本発明は、高い配線信頼性を実現可能な基板、及び電子ユニットを提供することを目的とする。
本発明に係る一適用例に係る基板は、基板厚み方向に貫通する貫通孔が設けられた基板本体と、前記基板本体における前記貫通孔の外周縁に沿う位置に設けられた端子部と、を備え、前記基板本体は、前記端子部から所定距離範囲内において、前記貫通孔に連続し、かつ前記貫通孔から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第二貫通孔を有することを特徴とする。
本適用例の基板では、基板本体の貫通孔に沿って端子部が設けられ、端子部から所定距離範囲内の近傍位置に第二貫通孔が貫通孔から離れる方向に向かって設けられている。このような構成では、基板本体における端子部が設けられる端子部近傍位置に加わる応力を効果的に逃がすことができる。つまり、基板本体の端子部近傍位置に基板面方向の応力が加わった場合、端子部近傍位置が貫通孔側や第二貫通孔側に変形することで、応力を逃がすことができる。また、端子部近傍位置に基板面に対して交差する方向(例えば法線方向)の応力が加わった場合でも、貫通孔と第二貫通孔とにより囲われる部分(貫通孔の外周縁と、第二貫通孔の外周縁との交点を中心とした所定領域)が基板の面方向に交差する方向に反るように湾曲変形して、応力を逃がすことができる。
これにより、例えば端子部に半田等の加熱接合部材を用いて、基板の端子部と電子チップ(例えば半導体チップや光学モジュール等)のチップ端子部とを接合する際、基板本体の熱膨張量と電子チップの熱膨張量が異なり、これらの熱膨張量の差によって基板本体に応力が加わって、上記のように基板本体が変形することで当該応力を逃がすことができる。従って、基板本体と電子チップの熱膨張量差による応力が接合部材に伝達されにくくなり、接合部材の破損(クラック等)を抑制できる。よって、配線信頼性を高めることができる。
本適用例の基板において、前記第二貫通孔は、所定間隔おきに複数設けられていることが好ましい。
本適用例では、所定間隔おきに第二貫通孔が設けられている。すなわち、本実施形態では、隣り合う一対の第二貫通孔と貫通孔とにより、2つの第二貫通孔の貫通孔とは反対側の端部間を基端部として貫通孔側に突出する突出部が設けられることになり、当該突出部が複数設けられることで櫛歯形状が構成されることになる。このような突出部は、基端側を中心に湾曲しやすく、基板本体に加わる基板面に対して交差する方向の応力をより効果的に低減できる。
本適用例の基板において、前記第二貫通孔は、前記端子部を挟む位置にそれぞれ設けられていることが好ましい。
本適用例では、第二貫通孔が端子部を挟む位置にそれぞれ設けられている。このような構成では、上記のような突出部に1つの端子部が設けられることになる。1つの突出部に対して複数の端子部が設けられる構成では、例えば各端子部に対して半田等の加熱溶融された接合部材を接触させた際に、端子部間に第二貫通孔がないために、基板本体に加わる応力を逃がす部分が少なく、十分な応力低減を図れない。これに対して、上記のように、端子部を挟む位置に第二貫通孔を設けることで、各端子部近傍の基板本体に応力が加わった場合に、各応力を近傍の第二貫通孔側に逃がすことができる。
本適用例の基板において、前記第二貫通孔の前記貫通孔からの長さ寸法は、前記端子部の前記貫通孔から最も遠い点と前記貫通孔との距離よりも長いことが好ましい。すなわち、第二貫通孔の貫通孔からの長さ寸法は、端子部のサイズよりも大きい。従って、端子部を加熱溶融された半田等の接合部材に接触させた際の応力を効果的に第二貫通孔に逃がすことができる。また、上述のように、一対の第二貫通孔と貫通孔とに囲われた突出部を形成する場合では、突出部内に端子部が設けられる構成となる。この場合、端子部近傍の応力を受けやすい場所が突出部内にあり、突出部内に加わる応力を突出部が反ることで、また貫通孔及び第二貫通孔側に変形することで効果的に逃がすことができる。
本適用例の基板において、前記基板本体は、前記貫通孔及び前記第二貫通孔の少なくともいずれか一方に連続し、かつ前記貫通孔及び前記第二貫通孔の少なくともいずれか一方から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第三貫通孔を有し、前記端子部は、前記第三貫通孔を跨いで設けられていることが好ましい。
このような構成では、基板本体が第三貫通孔に向かって変形することで、基板本体に加わる応力をより効果的に低減できる。また、基板本体と端子部との隣接面積が小さくなるため、例えば半田等の加熱接合部材を端子部に接合する場合に、端子部から基板本体に熱が伝達される面積が小さくなり、基板本体の熱膨張量を小さくできる。これにより、端子部と電子チップとを接合する際の接合部材の破損をより確実に抑えられ、配線信頼性のさらなる向上を図れる。
本発明に係る一適用例の電子ユニットは、基板厚み方向に貫通する貫通孔が設けられた基板本体、及び前記基板本体における前記貫通孔の外周縁に沿う位置に設けられた端子部と、を備えた基板と、前記基板の端子部に導電性の接合部材により接合されるチップ端子部を有する電子チップと、を備え、前記基板本体は、前記端子部から所定距離範囲内において、前記貫通孔に連続し、かつ前記貫通孔から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第二貫通孔を有することを特徴とする。
本適用例では、上記適用例と同様に、基板本体における端子部が設けられる端子部近傍位置にいかなる方向の応力が加わっても当該応力を逃がすことができる。従って、例えば半田等の接合部材により端子部とチップ端子部とを接合する際に、基板本体及び電子チップの線膨張係数が異なり、基板本体に線膨張係数差による応力が加わった場合でも、基板本体が変形して応力を逃がすことで、接合部材に加えられる応力を抑制できる。これにより、接合部材の破損を抑制でき、電子ユニットの配線信頼性を高めることができる。
本発明に係る第一実施形態の光学ユニット10の概略構成を示す側面図。 第一実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。 (A)は第一実施形態の配線基板の概略構成を示す平面図、(B)は端子部近傍の拡大平面図。 第二実施形態の配線基板の端子部近傍の拡大平面図。 第三実施形態の配線基板の端子部近傍の拡大平面図。 他の実施形態における電子ユニットの一例を示す断面図。 さらに他の実施形態における電子ユニットの一例を示す断面図。 さらに他の実施形態における配線基板の概略構成を示す平面図。 さらに他の実施形態における配線基板の概略構成を示す平面図。 さらに他の実施形態における配線基板における端子部近傍の概略構成を示す平面図。 さらに他の実施形態における配線基板における端子部近傍の概略構成を示す平面図。
[第一実施形態]
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の電子ユニットである光学ユニット10の概略構成を示す側面図である。
図1に示すように、光学ユニット10は、本発明の基板である配線基板20と、配線基板20に搭載される光学フィルターデバイス30(電子チップ)とを備えている。
光学フィルターデバイス30は、内部に波長可変干渉フィルター5(図2参照)が格納されて、入射光から所定波長の光を選択して出射させる光学チップである。この光学フィルターデバイス30は、波長可変干渉フィルター5に接続された複数のチップ端子部31を有し、これらのチップ端子部31が配線基板20に設けられた端子部22に、例えば半田等の導電性の接合部材40により接合されている。
配線基板20は、図示略のフィルター駆動回路を有し、当該フィルター駆動回路は、端子部22及び図示略の制御装置に接続されている。そして、フィルター駆動回路は、制御装置からの制御信号を受信すると、制御信号に基づいた電圧信号を端子部22からチップ端子部31に出力し、これにより、波長可変干渉フィルター5が駆動される。
このような光学ユニット10は、例えば入射光の分光測定を実施する分光測定装置や、分光画像を撮像する分光カメラ、入射光から所定波長の光を選択して出射させる光源装置等に適用することができる。
以下、光学ユニット10の各構成について詳細に説明する。
(光学フィルターデバイス30の構成)
図2は、光学フィルターデバイス30の概略構成を示す断面図である。
図2に示すように、光学フィルターデバイス30は、波長可変干渉フィルター5と、波長可変干渉フィルター5を格納する筐体60とを備えている。
(波長可変干渉フィルター5の構成)
波長可変干渉フィルター5は、透光性の固定基板51及び可動基板52を備え、これらの固定基板51及び可動基板52が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜53により接合されることで、一体的に構成されている。このような波長可変干渉フィルター5は、例えば分光素子としてAOTF(Acousto-Optic Tunable Filter)やLCTF(Liquid crystal tunable filter)を用いる場合等に比べて素子サイズが小さくでき、光学フィルターデバイス30や光学ユニット10の小型化を図ることができる。
固定基板51は、エッチングにより形成された電極配置溝511及び反射膜設置部512を備えている。そして、電極配置溝511には、固定電極561が設けられ、反射膜設置部512には、固定反射膜54が設けられている。
固定電極561は、電極配置溝511において、例えば反射膜設置部512を囲う環状に形成されている。
この固定反射膜54としては、例えばAg等の金属膜や、Ag合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をTiO、低屈折層をSiOとした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜(又は合金膜)を積層した反射膜や、金属膜(又は合金膜)上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層(TiOやSiO等)と金属膜(又は合金膜)とを積層した反射膜などを用いてもよい。
可動基板52は、図2に示すように、可動部521と、可動部521の外に設けられ、可動部521を保持する保持部522とを備えている。
可動部521は、保持部522よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板52の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部521は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置部512の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部521には、可動電極562及び可動反射膜55が設けられている。
可動電極562は、固定電極561に対向する位置に設けられている。また、可動反射膜55は、固定反射膜54に対向する位置に、ギャップG1を介して配置されている。この可動反射膜55としては、上述した固定反射膜54と同一の構成の反射膜が用いられる。
保持部522は、可動部521の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部521よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部522は、可動部521よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部521を固定基板51側に変位させることが可能となる。これにより、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で、ギャップG1のギャップ寸法を変更することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部522を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点を中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
以上のような波長可変干渉フィルター5では、固定電極561及び可動電極562により静電アクチュエーター56が構成されており、これらの電極561,562は、それぞれ、可動基板52の外周縁まで引き出されて、筐体60に設けられた内側端子部32、チップ端子部31、配線基板20の端子部22を介して、配線基板20に設けられたフィルター駆動回路に接続されている。そして、上記のように、制御装置からフィルター駆動回路に制御信号が出力されると、フィルター駆動回路から静電アクチュエーター56に電圧が印加され、電圧に応じた静電引力が電極561,562間に作用し、反射膜間ギャップG1のギャップ寸法が変更される。これにより、波長可変干渉フィルター5を透過する光の波長を変化させることが可能となる。
(筐体60の構成)
次に、光学フィルターデバイス30を構成する筐体60の詳細な構成を説明する。
図2に示すように、筐体60は、ベース61と、リッド62と、カバーガラス63と、を備えている。ベース61及びリッド62は、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリット(低融点ガラス)を用いた低融点ガラス接合、エポキシ樹脂等の接着剤による接着などにより、接合されている。同様に、ベース61及びカバーガラス63も低融点ガラス接合や接着接合等により接合されている。これにより、筐体60の内部は、収容空間が形成され、この収容空間内に波長可変干渉フィルター5が収納されている。
ベース61は、例えば薄板上のセラミックを積層することで構成され、台座部611と、側壁部612とを備えている。
台座部611は、フィルター平面視において例えば矩形状の外形を有する平板状に構成されており、この台座部611の外周部から例えば筒状の側壁部612がリッド62に向かって立ち上がる。
台座部611は、厚み方向に貫通する光通過孔613を備えている。この光通過孔613は、台座部611に波長可変干渉フィルター5を収容した状態で、台座部611を厚み方向から見た平面視において、反射膜54,55と重なる領域を含むように設けられている。
また、台座部611のリッド62に対向する内面(ベース内側面611A)には、波長可変干渉フィルター5の固定電極561及び可動電極562に例えばワイヤーボンディング等により接続される内側端子部32が設けられている。
さらに、台座部611には、内側端子部32が設けられる位置に、導通孔614が形成されている。内側端子部32は、導通孔614を介して、台座部611のベース外側面611Bに設けられたチップ端子部31に接続されている。このチップ端子部31は、上述したように、半田等の導電性の接合部材40により接合されている。
側壁部612は、台座部611の縁部から立ち上がり、ベース内側面611Aに載置された波長可変干渉フィルター5の周囲を覆っている。側壁部612のリッド62に対向する面は、例えばベース内側面611Aに平行な平坦面となる。
また、ベース61には、例えば接着剤等の固定材64を用いて、波長可変干渉フィルター5が固定される。この際、波長可変干渉フィルター5は、台座部611に対して固定されていてもよく、側壁部612に対して固定されていてもよい。
リッド62は、ガラス平板であり、ベース61の側壁部612の端面に接合されている。
また、カバーガラス63は、ガラス基板であり、ベース61のベース外側面611Bに、光通過孔613を覆って接合されている。リッド62及びベース61の接合方法、カバーガラス63及びベース61の接合方法としては、上述したように、低融点ガラス接合等を用いることができる。
(配線基板20の構成)
図3(A)は、本実施形態の配線基板20を基板厚み方向から見た平面図であり、図3(B)は、配線基板20の端子部22近傍の拡大平面図である。
配線基板20は、例えばガラスエポキシ基板により構成される基板本体21、基板本体21に設けられた複数の金属製の端子部22、端子部22に接続される配線電極(図示略)、及び配線電極により端子部22と接続されたフィルター駆動回路等の回路(図示略)等を備えて構成されている。
基板本体21には、少なくとも光学フィルターデバイス30の光通過孔613に対向する位置に貫通孔23が設けられている。これにより、例えば、光学ユニット10を分光測定装置や分光カメラに適用する場合に、光学フィルターデバイス30から出射された光を、配線基板20の貫通孔23を通過させ、配線基板20の光学フィルターデバイス30とは反対側に設けられた受光素子で受光させることが可能となる。
また、基板本体21は、図3に示すように、貫通孔23に連通する複数の第二貫通孔24を有している。これらの第二貫通孔24は、貫通孔23の外周縁から、貫通孔23から離れる方向に例えば矩形スリット状に形成されている。各第二貫通孔24のスリットの長手方向の長さ寸法aは、少なくとも端子部22の長さ寸法b以上となる。そして、端子部22は、貫通孔23及び第二貫通孔24の外周縁から、所定距離寸法となる領域で、かつ一対の第二貫通孔24により挟まれる位置に設けられている。
つまり、基板本体21において、一対の第二貫通孔24及び貫通孔23により囲われた部分は、第二貫通孔24の貫通孔23とは反対側の端部241から貫通孔23側に突出する突出部25を構成し、端子部22は、当該突出部25内に設けられる。このような突出部25は、第二貫通孔24の端部241間を支点とし、基板本体21の基板面の法線方向に向かって湾曲変形可能な形状となる。
なお、本実施形態において、基板本体21に対して、貫通孔23及び第二貫通孔24がそれぞれ個別に形成されていてもよく、貫通孔23及び第二貫通孔24を同時に形成(一体形成)されていてもよい。
(接合部材40による端子部22及びチップ端子部31の接合)
接合部材40は、半田等の導電性を有する素材により構成され、例えばピーク温度が240〜250度となるリフロー炉にて加熱溶融させて、端子部22及びチップ端子部31を接合する。
ところで、ガラスエポキシ基板により構成された基板本体21の線膨張係数は、例えば12.0ppm/Kとなり、セラミックにより構成されたベース61の線膨張係数は例えば7.6ppm/Kとなり、基板本体21の線膨張係数の方が大きくなる。このため、加熱溶融された接合部材40を端子部22及びチップ端子部31に接触させると、線膨張係数差により接合部分(端子部22及びチップ端子部31の近傍)における基板本体21の膨張量が、ベース61の膨張量よりも大きくなり、基板本体21に応力が発生する。
ここで、基板本体21に貫通孔23や第二貫通孔24が設けられていない場合では、当該応力を逃がす部分がなく、残留応力となる。また、上述した特許文献1のように、単に端子部の近傍に貫通孔を設けるのみの構成の場合、基板本体が貫通孔側に変形することで基板面方向(水平方向)の応力を逃がすことができるものの、基板面方向に直交する方向の応力を効果的に逃がすことができず、残留応力となる。このような残留応力は、接合部材40にクラックを発生させる原因となり、接続信頼性が低下してしまう。
これに対して、本実施形態では、端子部22は、貫通孔23及び第二貫通孔24の近傍で、かつ第二貫通孔24に挟まれる位置、つまり、突出部25内に配置されている。このため、突出部25が貫通孔23や第二貫通孔24側に向かって膨張変形することで、線膨張係数差による基板本体21の基板面方向に沿った応力を逃がすことが可能となる。また、基板面に対して交差する方向(例えば基板面に対して法線方向)の応力を受けた場合でも、突出部25の基端側(第二貫通孔24の端部241間)を支点として反る(湾曲変形する)ことで応力を逃がすことが可能となる。従って、基板本体21における残留応力を低減でき、これによる接合部材40のクラックを抑制できる。
[第一実施形態の作用効果]
本実施形態では、配線基板20は、貫通孔23、及び貫通孔23に連続して貫通孔23から離れる方向に延出した第二貫通孔24を有する基板本体21を備える。また、配線基板20は、基板本体21の貫通孔23及び第二貫通孔24の外周縁から所定距離寸法となる近傍位置に、光学フィルターデバイス30のチップ端子部31に接合部材40により接合される端子部22を備える。
このような構成では、基板本体21における端子部22が設けられる領域に、基板面の面方向に沿った応力が加わっても、当該領域が貫通孔23や第二貫通孔24側に変形することで応力を逃がすことができる。また、端子部22が設けられる領域に基板面の法線方向に沿った応力が加わった場合でも、貫通孔23と第二貫通孔24とにより囲われる突出部25が湾曲変形して反ることで、応力を逃がすことができる。
従って、接合部材40として例えば半田等を用いて、加熱溶融した接合部材40を端子部22に接触させた際、基板本体21とベース61との線膨張係数の差に基づいた応力が基板本体21に加わったとしても、その応力を効果的に逃がすことができ、残留応力を低減できる。これにより、残留応力によって接合部材40にクラック等の破損が発生せず、端子部22とチップ端子部31との接続信頼性を向上させることができ、光学ユニット10の信頼性を高めることができる。
本実施形態では、端子部22が一対の第二貫通孔24により挟む位置に設けられている。つまり、端子部22は、貫通孔23、及び一対の第二貫通孔24により形成された突出部25内に設けられる。このため、突出部25は、一対の第二貫通孔24の端部241間を支点として容易に湾曲可能な形状となり、基板本体21の基板面に対して法線方向の応力を容易に逃がすことができる。
本実施形態では、端子部22のサイズが第二貫通孔24の長手方向の長さ寸法よりも小さく、突出部25内に収まっている。突出部25は、貫通孔23及び第二貫通孔24に囲われているので、上記のように、基板面方向に変形することで面方向の応力を逃がしやすく、第二貫通孔24の端部241間を支点として湾曲変形することで、基板面の法線方向の応力を逃がしやすい。したがって、突出部25内に端子部22を設けることで、接合部材40を端子部22に接合させる際に、線膨張係数差による応力を効果的に逃がすことができ、残留応力による接合部材40のクラックを抑制できる。
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上述した第一実施形態では、図3に示すように、貫通孔23の外周縁から所定寸法外側の位置に端子部22を配置している。これに対して、第二実施形態では、端子部22が設けられる位置が上記第一実施形態と相違する。
図4は、第二実施形態における配線基板における端子部22の近傍を示す拡大平面図である。
図4に示すように、第二実施形態の基板本体21は、上記第一実施形態と同様に、貫通孔23及び第二貫通孔24を有する。
そして、本実施形態の端子部22は、貫通孔23の外周縁に隣接して設けられている。
本実施形態では、端子部22が突出部25の突出先端に設けられる。突出部25の突出先端は、第二貫通孔24の貫通孔23とは反対側の端部間を支点とした際、湾曲変形時の変形可能量が最も大きくなる位置である。このため、基板本体21及びベース61の線膨張係数差により、配線基板20の基板本体21の基板面に対して法線方向に作用する応力を受けた際に、より効果的にその応力を逃がすことができる。これにより、接合部材40の破損をより確実に抑制でき、光学ユニット10の信頼性をより向上させることができる。
[第三実施形態]
次に、本発明に係る第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態及び第二実施形態では、基板本体21に、貫通孔23、及び第二貫通孔24が設けられる構成を例示した。これに対して、第三実施形態では、さらに、第三貫通孔が設けられる点で上記実施形態と相違する。
図5は、第三実施形態における配線基板における端子部22の近傍を示す拡大平面図である。
本実施形態では、図5に示すように、基板本体21は、貫通孔23と、第二貫通孔24と、貫通孔23の外周縁に連続し、かつ貫通孔23から離れる方向に延出するスリット状の第三貫通孔26とを備えている。そして、端子部22は、第三貫通孔26を跨いで配置されている。
具体的には、互いに隣り合う一対の第二貫通孔24の間に第三貫通孔26が設けられており、貫通孔23、第二貫通孔24、及び第三貫通孔26により、1つの突出部27が構成される。換言すると、貫通孔23と一対の第二貫通孔24とにより囲われる突出部25が、第三貫通孔26により2つの突出部27に分割されており、これらの2つの突出部27に亘って1つの端子部22が配置されている。
本実施形態では、端子部22の間に第三貫通孔26が設けられ、端子部22は、当該第三貫通孔26を跨いで配置されている。従って、端子部22と基板本体21とが接する面積が、例えば第一実施形態や第二実施形態に比べて小さく、加熱された接合部材40により端子部22とチップ端子部31とを接合する際に、線膨張係数差による基板本体21側の膨張量を小さくできる。また、貫通孔23及び第二貫通孔24に加え、第三貫通孔26の方向にも基板本体21を変形させることが可能となる。以上により、加熱時の残留応力をより低減させることができ、配線信頼性の更なる向上を図ることができる。
[他の実施形態]
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、第一実施形態において、本発明の電子チップとして光学フィルターデバイス30を例示し、本発明の電子ユニットとして、波長可変干渉フィルター5が格納された光学フィルターデバイス30が配線基板20に搭載された光学ユニット10を例示したが、これに限定されない。光学フィルターデバイスとして、例えば、LCTFやAOTF等の光学素子を格納してもよい。例えば、図6や図7に示すように、本発明の電子ユニットとして、例えば半導体チップ等の電子チップと、配線基板とを備える構成としてもよい。
図6は、他の実施形態における電子チップとしての半導体チップ70を配線基板20に搭載した電子ユニット10Aの概略断面図である。
図6に示すように、配線基板20の基板本体21には、貫通孔23が設けられているため、基板厚み方向において、当該貫通孔23に半導体チップ70の一部を配置することで、電子ユニット10Aの全体厚みを低減できる。また、上記実施形態と同様、貫通孔23及び第二貫通孔24を備えた基板本体21の突出部25内に端子部22を配置することで、残留応力による接合部材40の破損を抑制でき、配線信頼性の向上を図れる。
図7は、さらに他の実施形態における電子チップとしての半導体チップ71を配線基板20に搭載した電子ユニット10Bの概略断面図である。
図7に示すように、複数の電子ユニット10Bを配置する場合では、一方の電子ユニット10Bにおける基板本体21の貫通孔23内に、他方の電子ユニット10Bの半導体チップ71を配置してもよく、この場合でも、装置の薄型化を図れ、かつ、上記実施形態と同様、各電子ユニット10Bの配線信頼性を高めることができる。
また、上記第一から第三実施形態において、1つの突出部25に対して1つの端子部22が設けられる例を示したが、これに限定されない。
図8は、さらに他の実施形態における配線基板20の概略を示す平面図である。
例えば、図8に示すように、1つの突出部25に対して、複数の端子部22が設けられる構成としてもよい。
さらに、一対の第二貫通孔24に挟まれる位置に端子部22が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。
図9は、さらに他の実施形態における配線基板20の概略を示す平面図である。
図9に示すように、貫通孔23と1つの第二貫通孔24との近傍位置に端子部22が設けられる構成としてもよい。図9の例では、平面視矩形状の貫通孔23の頂点に連続する第二貫通孔24が設けられている。このような構成では、貫通孔23の第二貫通孔24が設けられていない頂点と、第二貫通孔24の端部241を結ぶ仮想線である破線28を支点として、貫通孔23、第二貫通孔24及び破線28にて囲われる領域が、基板面の法線方向に湾曲変形しやすい形状となり、法線方向の応力を逃がすことができる。
また、第三実施形態において、一対の第二貫通孔24の間に第三貫通孔26を形成して、端子部22と基板本体21との接触面積を小さくする例を示したが、これに限定されない。
図10は、さらに他の実施形態における配線基板20の端子部22近傍を拡大した平面図である。
図10(A)に示すように、突出部25内に例えば貫通孔23に連通していない第三貫通孔26Aを形成してもよい。この際、図10(A)に示すように、端子部22により第三貫通孔26Aが覆われている構成としてもよく、第三貫通孔26Aの一部のみが端子部22により覆われる構成としてもよい。
さらに、図10(B)に示すように、突出部25を形成する一対の第二貫通孔24のうちの一方から他方に向かって第三貫通孔26Bが設けられる構成などとしてもよい。
さらには、第三貫通孔の形状としては、円形や矩形スリット形状に限定されず、いかなる形状に形成されていてもよく、例えば、十字形状等であってもよい。この場合でも、上記第三実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、図10(C)に示すように、突出部25に複数の第三貫通孔26D,26Eが形成されていてもよい。図10(C)の例では、貫通孔23に連続するスリット状の第三貫通孔26Eが、例えば第二貫通孔24の長手方向に対して所定角度(例えば45°)の角度で延出するように形成される。また、第二貫通孔24の貫通孔23とは反対側の端部に連続するスリット状の第三貫通孔26Dが、例えば第二貫通孔24の長手方向に対して所定角度(例えば45°)の角度で延出するように形成される。
当該構成によれば、端子部22と基板本体21との接触面積をより減らすことができ熱膨張量を減らすことができる。また、貫通孔23及び第二貫通孔24に加え、第三貫通孔26E,26Dに向かって基板本体21が変形可能となり、基板面の面方向に沿う応力をより効果的に低減できる。
さらに、上記各実施形態において、第二貫通孔24が、長手方向を有する矩形状のスリット形状に形成される例を示したが、これに限定されない。図11は、さらに他の実施形態における配線基板20の端子部22近傍を拡大した平面図である。
図11(A)(B)に示すように、第二貫通孔24Aは、貫通孔23に連続し、かつ貫通孔23から離れる方向に延びる第一孔部24A1と、第一孔部24A1の先端から貫通孔23の外周縁に沿う方向に延びる第二孔部24A2とにより構成されていてもよい。この場合、突出部25は、隣り合う第二貫通孔24Aの第二孔部24A2間に挟まれる一部の幅寸法が小さくなり、基板面の面方向及び法線方向に対して変形しやすい形状となる。これにより、基板本体21及びベース61の線膨張係数差に起因する応力を、突出部25の変形により逃がし易くなり、残留応力の更なる低減を図れる。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
5…波長可変干渉フィルター、10…光学ユニット(電子ユニット)、10A,10B…電子ユニット、20…配線基板、21…基板本体、22…端子部、23…貫通孔、24,24A…第二貫通孔、24A1…第一孔部、24A2…第二孔部、25…突出部、26,26A,26B,26D,26E…第三貫通孔、27…突出部、30…光学フィルターデバイス(電子チップ)、31…チップ端子部、70,71…半導体チップ(電子チップ)、241…端部。

Claims (6)

  1. 基板厚み方向に貫通する貫通孔が設けられた基板本体と、
    前記基板本体における前記貫通孔の外周縁に沿う位置に設けられた端子部と、を備え、
    前記基板本体は、前記端子部から所定距離範囲内において、前記貫通孔に連続し、かつ前記貫通孔から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第二貫通孔を有する
    ことを特徴とする基板。
  2. 請求項1に記載の基板において、
    前記第二貫通孔は、所定間隔おきに複数設けられている
    ことを特徴とする基板。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の基板において、
    前記第二貫通孔は、前記端子部を挟む位置にそれぞれ設けられている
    ことを特徴とする基板。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の基板において、
    前記第二貫通孔の前記貫通孔からの長さ寸法は、前記端子部の前記貫通孔から最も遠い点と前記貫通孔との距離よりも長い
    ことを特徴とする基板。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の基板において、
    前記基板本体は、前記貫通孔及び前記第二貫通孔の少なくともいずれか一方に連続し、かつ前記貫通孔及び前記第二貫通孔の少なくともいずれか一方から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第三貫通孔を有し、
    前記端子部は、前記第三貫通孔を跨いで設けられている
    ことを特徴とする基板。
  6. 基板厚み方向に貫通する貫通孔が設けられた基板本体、及び前記基板本体における前記貫通孔の外周縁に沿う位置に設けられた端子部と、を備えた基板と、
    前記基板の端子部に導電性の接合部材により接合されるチップ端子部を有する電子チップと、を備え、
    前記基板本体は、前記端子部から所定距離範囲内において、前記貫通孔に連続し、かつ前記貫通孔から離れる方向に延出し、基板厚み方向に貫通した第二貫通孔を有する
    ことを特徴とする電子ユニット。
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