JP2019029618A - 電子部品及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体素子の動作の安定化を図る。【解決手段】電子部品130は、撮像素子141と、撮像素子141を支持する絶縁基板部171と、撮像素子141と絶縁基板部171とに跨って配置されたループ導体181と、を備える。更に、電子部品130は、絶縁基板部171に設けられたループ導体182を備える。ループ導体182は、撮像素子141の受光面142と平行なX方向から見て、ループ導体181の一部又は全部を囲む位置に配置されている。【選択図】図3
Description
本発明は、半導体素子を有する電子部品、及び電子部品を有する電子機器に関する。
近年、半導体素子の高感度化に伴い、微弱な磁界ノイズであっても半導体素子において生成される信号へ与える影響が問題となっている。例えば、電子機器の一例であるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラにおいては、ISO(International Organization for Standardization)の高感度化が求められる。そのため、半導体素子の一例である撮像素子では、入射する磁界ノイズが微弱であっても、生成される画像に乱れが発生する問題があった。磁界ノイズの発生源としては、例えば交換レンズの内部に配置されたレンズ駆動用のモータが挙げられる。
特許文献1には、撮像素子の主面である受光面に入射する磁界ノイズを低減させるために、撮像素子を囲繞するループ導体を設ける技術が記載されている。
特許文献1に記載されている技術は、半導体素子の主面に対して垂直に入射する磁界ノイズを低減するものであり、半導体素子の主面に対して平行な方向に入射する磁界ノイズについては記載されていない。一方、磁界ノイズの周波数が低いほど、導体を透過する磁束は多くなる傾向にある。したがって、半導体素子の主面に対して平行な方向に入射する低周波(例えば500[kHz]以下)の磁界ノイズについては、半導体素子の外周に導体が存在しても、導体によるシールド効果が低く、導体を通過してしまう問題があった。また、半導体素子と絶縁基板との間には、構造上、ループ導体が形成される。例えば半導体素子には、複数の電源端子が存在しており、各電源端子を絶縁基板に配置された同じ導体パターンに接続すると、ループ導体が形成される。半導体素子を囲繞する導体を通過した磁界ノイズが、半導体素子と絶縁基板との間に形成されたループ導体を鎖交すると、ループ導体にノイズ電流が誘起される。ループ導体に誘起されたノイズ電流が半導体素子に流入すると、半導体素子の動作が不安定となる。半導体素子が例えば撮像素子の場合には生成される画像に乱れが生じる。
そこで、本発明は、半導体素子の動作の安定化を図ることを目的とする。
本発明の電子部品は、半導体素子と、前記半導体素子を支持する絶縁基板部と、前記半導体素子と前記絶縁基板部とに跨って配置された第1ループ導体と、前記絶縁基板部に設けられ、前記半導体素子の主面と平行な方向から見て、前記第1ループ導体の一部又は全部を囲む位置に配置された第2ループ導体と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、半導体素子の動作が安定する。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置100を示す説明図である。撮像装置100は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラであり、図1の例では、デジタル一眼レフカメラである。撮像装置100は、本体101と、本体101に着脱可能なレンズ装置である交換レンズ102と、を備えている。本体101は、第1筐体である筐体110と、筐体110の内部に配置された電子部品130と、を備えている。交換レンズ102は、筐体110に着脱可能な第2筐体である筐体120と、筐体120の内部に配置されたレンズ121と、筐体120の内部に配置された、磁界発生源の一例である、レンズ121を駆動するモータ122と、を備えている。なお、モータ122は、筐体110の内部に配置されていてもよい。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置100を示す説明図である。撮像装置100は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラであり、図1の例では、デジタル一眼レフカメラである。撮像装置100は、本体101と、本体101に着脱可能なレンズ装置である交換レンズ102と、を備えている。本体101は、第1筐体である筐体110と、筐体110の内部に配置された電子部品130と、を備えている。交換レンズ102は、筐体110に着脱可能な第2筐体である筐体120と、筐体120の内部に配置されたレンズ121と、筐体120の内部に配置された、磁界発生源の一例である、レンズ121を駆動するモータ122と、を備えている。なお、モータ122は、筐体110の内部に配置されていてもよい。
電子部品130は、プリント回路板であり、半導体パッケージ140及びプリント配線板160を有している。半導体パッケージ140は、プリント配線板160に実装されている。具体的には、半導体パッケージ140は、はんだ等の導電性の接続材で機械的及び電気的にプリント配線板160に接続され、プリント配線板160に支持されている。なお、プリント配線板160には、半導体パッケージ140と電気的に接続された不図示の回路部品が実装されている。
図2は、第1実施形態における電子部品130の平面図である。図3(a)は、図2のIIIA−IIIA線に沿う電子部品130の断面図である。図3(b)は、図2のIIIB−IIIB線に沿う電子部品130の断面図である。
半導体パッケージ140の構造は、LCC(Leadless Chip Carrier)である。半導体パッケージ140は、パッケージ基板150、半導体素子の一例である撮像素子141、及び蓋体145を有している。
撮像素子141は、固体撮像素子、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである。撮像素子141は、主面である受光面142を有し、受光面142で受けた光を電気信号に変換して画像信号として出力する。
パッケージ基板150は、第1絶縁基板である絶縁基板151と、絶縁基板151に設けられた、導体パターンやヴィア導体からなる導体152とで構成された多層基板である。導体152の導体パターンは、平板状の導体であり、導体152のヴィア導体は、絶縁基板151のヴィアに配置された導体である。絶縁基板151は、例えばセラミックで構成され、導体152は、例えばタングステンで構成されている。絶縁基板151は、凸部153と、凸部153で囲われた凹部154を有しており、凹部154に撮像素子141が収容されている。撮像素子141は、受光面142を凹部154の開口側に向けて凹部154の底に固定(実装)されている。
蓋体145は、ガラス等の透明板であり、撮像素子141の受光面142を覆うように、即ち凹部154を塞ぐように、絶縁基板151の凸部153に接着剤等で固定されている。これにより、撮像素子141を収容した凹部154が蓋体145により封止されている。なお、半導体パッケージ140は、以上の構成に限定するものではなく、種々の構成を採用することができる。
プリント配線板160は、第2絶縁基板である絶縁基板161と、絶縁基板161に設けられた、導体パターン及びヴィア導体からなる導体162とで構成された多層基板である。導体162の導体パターンは、平板状の導体であり、導体162のヴィア導体は、絶縁基板161のヴィアに配置された導体である。絶縁基板161は、例えばエポキシ樹脂で構成され、導体162は、例えば銅で構成されている。
絶縁基板161は、はんだ等の導電性の接続材184を介して絶縁基板151を支持している。絶縁基板151と絶縁基板161とで、撮像素子141を支持する絶縁基板部171が構成されている。撮像素子141は、ボンディングワイヤで絶縁基板151の表面に設けられた導体パッドに電気的に接続されている。表面の導体パッドは、絶縁基板151の内部に配置された導体パターン及びヴィア導体を介して、絶縁基板151の下部に配置された導体パッドに電気的に接続されている。絶縁基板161の表面には導体パッドが配置されている。絶縁基板161の表面に配置された導体パッドは、絶縁基板151の下部に配置された導体パッドとはんだ等の接続材184で電気的及び機械的に接続されている。
図4(a)は、第1実施形態に係る電子部品130を模式的に示す斜視図である。電子部品130は、撮像素子141と絶縁基板部171とに跨って配置された電源ライン180を有している。電源ライン180を介して撮像素子141に電力が供給される。電源ライン180は、撮像素子141と絶縁基板151とに跨って配置されたループ導体(第1ループ導体)181を含んでいる。図2においてループ導体181の図示は省略するが、ループ導体181は、撮像素子141の受光面142と垂直なZ方向から見て、撮像素子141の複数(4つ)の辺1411,1412,1413,1414のうち、辺1411に沿うように配置されている。なお、4つの辺1411,1412,1413,1414のうち、辺1411,1413は長辺であり、辺1412,1414は短辺である。
図4(b)は、ループ導体181を示す斜視図である。ループ導体181は、導体パターン1811、導体パターン1812、2つのヴィア導体1813,1814、2つの導体パッド1815,1816、及び2つのボンディングワイヤ1817,1818を含む。
導体パターン1811は、撮像素子141に配置されている。導体パターン1812、ヴィア導体1813,1814及び導体パッド1815,1816は、導体152(図3(a))の一部であり、絶縁基板151に配置されている。導体パッド1815,1816は、絶縁基板151の表面に配置され、導体パターン1812は絶縁基板151の内部又は裏面に配置されている。導体パターン1812と導体パッド1815,1816とはヴィア導体1813,1814で電気的に接続されている。導体パッド1815,1816と導体パターン1811とはボンディングワイヤ1817,1818で電気的に接続されている。
これにより、ループ導体181は、撮像素子141の受光面142と平行なX方向から見て、ループ状となっている。即ち、図3(b)に示すように、ループ導体181は、ループL1を形成している。ループ導体181にモータ122から漏れ出た磁界ノイズの磁束が鎖交すると、ループ導体181にノイズ電流が誘起される。詳述すると、図3(a)に示すように、パッケージ基板150の絶縁基板151に磁界ノイズHが入射すると、パッケージ基板150の導体層に配置された導体パターンよって、撮像素子141の受光面142に平行なX方向成分の磁界ノイズH1が支配的になる。プリント配線板160の絶縁基板161に対しても同様にX方向成分の磁界ノイズH1が支配的となる。ループ導体181に磁界ノイズH1の磁束が鎖交すると起電力が発生し誘導電流が流れる。
第1実施形態では、電子部品130は、第2ループ導体であるループ導体182を備える。ループ導体182は、撮像素子141の受光面142と平行なX方向から見て、ループ導体181の一部又は全部、好ましくは全部を囲む位置に配置されている。ループ導体182は、絶縁基板部171、第1実施形態では絶縁基板151に設けられている。即ち、ループ導体182は、導体152(図3(a))の一部であり、パッケージ基板150に含まれている。
ループ導体182に磁界ノイズH1の磁束が鎖交すると起電力が発生し誘導電流が流れる。この誘導電流は磁界ノイズH1を打ち消す方向に反磁界を発生させる。これにより、ループ導体181における磁界ノイズH1が低減される。よって、撮像素子141の動作が安定し、画像に乱れが生じるのが抑制される。
図4(c)は、ループ導体182を示す斜視図である。ループ導体182は、撮像素子141の受光面142と垂直な方向であってX方向に直交するZ方向に互いに間隔をあけて配置された2つの導体パターン1821,1822を有する。また、ループ導体182は、撮像素子141の受光面142と平行な方向であって、X方向に直交するY方向に互いに間隔をあけて配置された2つのヴィア導体1823,1824を有する。ヴィア導体1823,1824は、導体パターン1821と導体パターン1822との間に配置され、導体パターン1821と導体パターン1822とを電気的に接続している。このように、ループ導体182は、絶縁基板151に設けられた導体、即ち導体パターン1821,1822及びヴィア導体1823,1824で図3(b)に示すループL2を形成している。
また、ループ導体182は、図2に示すように、パッケージ基板150の絶縁基板151において、Z方向から見て、撮像素子141の外側、即ち図3(a)に示す絶縁基板151の凸部153が位置する外周部に配置されている。そして、ループ導体182の一部、具体的には、導体パターン1821の全部及びヴィア導体1823,1824の一部が、絶縁基板151の凸部153の内部に位置している。これにより、X方向から見て、ループ導体182で囲まれる面積を大きくすることができ、ループ導体181の全部をループ導体182で囲うことができる。よって、ループ導体181における磁界ノイズH1をより効果的に低減することができる。また、ループ導体182において磁束が鎖交する面積が大きくなるので、反磁界をより大きく発生させることができる。したがって、ループ導体181における磁界ノイズをより効果的に低減することができる。
ループ導体182は、図2に示すように、Z方向から見て、撮像素子141の複数の辺、即ち4辺1411,1412,1413,1414のうち、辺1411に沿うように配置されている。ループ導体181も辺1411に沿って配置されているため、ループ導体182をループ導体181に近接して配置していることとなり、ループ導体181における磁界ノイズH1をより効果的に低減することができる。
また、ループ導体182は、ループ導体181と非接続となるように配置されており、ループ導体182に発生した誘導電流がループ導体181に流れ込まないようになっている。なお、ループ導体182は、パッケージ基板150における他の導体、例えば電源ラインや信号ライン、グラウンドラインと非接続であるのが好ましいが、グラウンドラインに電気的に接続されていてもよい。
ループ導体181とループ導体182とは、離間距離が短いほどよく、第1実施形態では、ループ導体181の一部が、導体パターン1821,1822の間に位置している。即ち、Z方向から見て、ループ導体181の一部が、導体パターン1821,1822と重なっている。
また、絶縁基板151にループ導体182が配置されているので、パッケージ基板150とは別の部材を追加する必要がなく、省スペース化やコストダウンすることができる。
なお、ループ導体181及びループ導体182が1つの場合について説明したが、複数の場合であってもよい。図5(a)及び図5(b)は、第1実施形態の変形例を示す電子部品の平面図である。例えば、図5(a)に示すように、撮像素子141の短辺である辺1412側にもループ導体181及びループ導体182が配置されていてもよい。また、例えば、図5(b)に示すように、撮像素子141の長辺である辺1413側及び短辺である辺1412,1414側にもループ導体181及びループ導体182が配置されていてもよい。なお、図5(a)及び図5(b)において、ループ導体181の図示は省略している。
(実施例1)
第1実施形態の電子部品130に対応する実施例1として、電子部品130における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
第1実施形態の電子部品130に対応する実施例1として、電子部品130における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
ループ導体182における導体パターン1821,1822のサイズは、40[mm]×4[mm]×0.01[mm]とした。導体パターン1821,1822の材質はタングステンとし、導電率σ=1.82×107[S/m]とした。導体パターン1821と導体パターン1822とは、Z方向に4[mm]間隔をあけて配置した。ヴィア導体1823,1824のサイズは、直径0.2[mm]、長さ4[mm]とした。ヴィア導体1823,1824の材質は、導体パターン1821,1822と同一のタングステンとした。ヴィア導体1823,1824の中心間の距離を38[mm]とし、導体パターン1821,1822の中心から19[mm]の距離に配置した。
図6は、磁界ノイズ源のモデルを示す説明図である。図6に示すように、磁界ノイズ源として、ヘルムホルツコイル900のモデルとした。このヘルムホルツコイル900のモデルにおいて、電子部品130にX方向に一様に磁界ノイズH1が入射する場合を想定した。ヘルムホルツコイル900のサイズは、コイル半径を200[mm]、コイルを構成する銅配線の太さを20[mm]とし、導電率σ=5.8×107[S/m]とした。ヘルムホルツコイル900には、磁界ノイズ源の周波数として100[kHz]の正弦波の交流電流1[A]を流した。
評価ポイントは、被害を受ける回路を成すループ導体181で囲われた内側の領域である、図4(b)において破線で示す領域R1とした。評価量は、領域R1を鎖交する磁束とした。鎖交磁束は、領域R1を36.5[mm]×3.5[mm]として、下記の式(1)から算出した。
Φ=B・S ・・・(1)
Φは鎖交磁束[Wb]、Bは磁束密度[T]、Sは領域R1の面積1.2775×10−4[m2]である。
Φ=B・S ・・・(1)
Φは鎖交磁束[Wb]、Bは磁束密度[T]、Sは領域R1の面積1.2775×10−4[m2]である。
比較例1として、ループ導体182のヴィア導体1823,1824を省略して導体パターン1821,1822のみを絶縁基板151に配置した電子部品をモデルとした。導体パターン1821,1822の条件は実施例1と同一とした。
図7は、実施例1及び比較例1の電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。図7に示すように、実施例1における鎖交磁束は506.1×10−12[Wb]となり、比較例1における鎖交磁束514.4×10−12[Wb]よりも1.5%低減した。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図8は、第2実施形態に係る電子部品230の断面図である。なお、図8に示す第2実施形態の電子部品230において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
次に、第2実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図8は、第2実施形態に係る電子部品230の断面図である。なお、図8に示す第2実施形態の電子部品230において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
電子部品230は、プリント回路板であり、半導体パッケージ240及びプリント配線板260を有している。半導体パッケージ240は、プリント配線板260に実装されている。具体的には、半導体パッケージ240は、はんだ等の導電性の接続材で機械的及び電気的にプリント配線板260に接続され、プリント配線板260に支持されている。なお、プリント配線板260には、半導体パッケージ240と電気的に接続された不図示の回路部品が実装されている。
半導体パッケージ240の構造は、第1実施形態と同様、LCCである。半導体パッケージ240は、パッケージ基板250、撮像素子141、及び蓋体145を有している。パッケージ基板250は、絶縁基板151と、絶縁基板151に設けられた、導体パターンやヴィア導体からなる導体とで構成された多層基板である。
プリント配線板260は、絶縁基板161と、絶縁基板161に設けられた、導体パターン及びヴィア導体からなる導体とで構成された多層基板である。絶縁基板151と絶縁基板161とで、撮像素子141を支持する絶縁基板部171が構成されている。
第2実施形態の電子部品230は、第1実施形態と同様の構成の第1ループ導体であるループ導体181と、第1実施形態のループ導体182とは異なる構成の第2ループ導体であるループ導体282と、を有する。ループ導体282は、X方向から見て、ループ導体181の一部又は全部、好ましくは全部を囲む位置に配置されている。Z方向から見たループ導体282の配置位置は、第1実施形態のループ導体182と同様である。
ループ導体282に磁界ノイズの磁束が鎖交すると起電力が発生し誘導電流が流れる。この誘導電流は磁界ノイズを打ち消す方向に反磁界を発生させる。これにより、ループ導体181における磁界ノイズが低減される。よって、撮像素子141の動作が安定し、画像に乱れが生じるのが抑制される。
第2実施形態では、ループ導体282は、絶縁基板部171、具体的には絶縁基板151と絶縁基板161とに跨って配置されている。以下、ループ導体282の構成について具体的に説明する。
ループ導体282は、絶縁基板151に配置された導体パターン2821を有する。また、ループ導体282は、絶縁基板151においてY方向に互いに間隔をあけて配置され、導体パターン2821に電気的に接続された2つのヴィア導体2823,2824を有する。また、ループ導体282は、絶縁基板161に配置された導体パターン2822を有する。また、ループ導体282は、絶縁基板161においてY方向に互いに間隔をあけて配置され、導体パターン2822に電気的に接続された2つのヴィア導体2825,2826を有する。更に、ループ導体282は、ヴィア導体2823とヴィア導体2825とを電気的に接続する、はんだ等の導電性の接続材2827と、ヴィア導体2824とヴィア導体2826とを電気的に接続する、はんだ等の導電性の接続材2828とを有する。接続材2827,2828は、半導体パッケージ240とプリント配線板260との機械的な接続も兼ねている。以上の構成でループ導体282は、図8に示すループL2を形成している。
以上、ループ導体282が絶縁基板151と絶縁基板161とに跨って配置されるので、X方向から見たときにループ導体282で囲まれる領域の面積を、第1実施形態で説明したループ導体182で囲まれる領域の面積よりも大きくことができる。即ち、ループ導体282において磁束が鎖交する面積が大きくなるので、反磁界をより大きく発生させることができる。したがって、ループ導体181における磁界ノイズをより効果的に低減することができる。
また、ループ導体282は、ループ導体181と非接続となるように配置されており、ループ導体282に発生した誘導電流がループ導体181に流れ込まないようになっている。なお、ループ導体282は、パッケージ基板250及びプリント配線板260における他の導体、例えば電源ラインや信号ライン、グラウンドラインと非接続であるのが好ましいが、グラウンドラインに電気的に接続されていてもよい。
ループ導体181とループ導体282とは、離間距離が短いほどよく、第2実施形態では、ループ導体181の一部が、導体パターン2821,2822の間に位置している。即ち、Z方向から見て、ループ導体181の一部が、導体パターン2821,2822と重なっている。
また、絶縁基板151及び絶縁基板161に跨ってループ導体282が配置されているので、パッケージ基板250、プリント配線板260及び接続材2827,2828とは別の部材を追加する必要がなく、省スペース化やコストダウンすることができる。
なお、ループ導体181及びループ導体282がそれぞれ1つの場合について説明したが、例えば図5(a)や図5(b)のように、複数の場合であってもよい。この場合、複数のループ導体282を互いに接続してもよい。
(実施例2)
第2実施形態の電子部品230に対応する実施例2として、電子部品230における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
第2実施形態の電子部品230に対応する実施例2として、電子部品230における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
絶縁基板151に配置される導体パターン2821のサイズは、40[mm]×4[mm]×0.01[mm]とした。導体パターン2821の材質はタングステンとし、導電率σ=1.82×107[S/m]とした。
絶縁基板161に配置される導体パターン2822は、導体パターン2821から4.8[mm]離れた位置に配置し、サイズは、導体パターン2821と同一とした。導体パターン2822の材質は銅とし、導電率σ=5.8×107[S/m]とした。
絶縁基板151に配置されるヴィア導体2823,2824は、直径0.2[mm]、長さ4[mm]とした。ヴィア導体2823,2824の材質は、導体パターン2821と同一のタングステンとした。ヴィア導体2823,2824は中心間の距離を38[mm]とし、導体パターン2821の中心から19[mm]の距離に配置した。
絶縁基板161に配置されるヴィア導体2825,2826は、直径0.2[mm]、長さ0.58[mm]とした。ヴィア導体2825,2826の材質は、導体パターン2822と同一の銅とした。ヴィア導体2825,2826は中心間の距離を38[mm]とし、導体パターン2822の中心から19[mm]の距離に配置した。
接続材2827,2828のサイズは、直径0.2[mm]、高さ0.2[mm]の円柱モデルとした。接続材2827,2828の材質ははんだとし、導電率σ=0.7×107[S/m]とした。
実施例2では、磁界ノイズ源として、実施例1と同様、図6に示すヘルムホルツコイル900のモデルとし、評価量及び評価ポイントも、実施例1と同一とした。
図9は、実施例2及び実施例1の電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。実施例2における鎖交磁束は495.5×10−12[Wb]となり、実施例1における鎖交磁束506.1×10−12[Wb]よりも2.1%低減した。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図10は、第3実施形態に係る電子部品330の断面図である。なお、図10に示す第3実施形態の電子部品330において、第1実施形態の電子部品130、第2実施形態の電子部品230と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
次に、第3実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図10は、第3実施形態に係る電子部品330の断面図である。なお、図10に示す第3実施形態の電子部品330において、第1実施形態の電子部品130、第2実施形態の電子部品230と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
電子部品330は、プリント回路板であり、半導体パッケージ340及びプリント配線板360を有している。半導体パッケージ340は、プリント配線板360に実装されている。具体的には、半導体パッケージ340は、はんだ等の導電性の接続材で機械的及び電気的にプリント配線板360に接続され、プリント配線板360に支持されている。なお、プリント配線板360には、半導体パッケージ340と電気的に接続された不図示の回路部品が実装されている。
半導体パッケージ340の構造は、第1実施形態と同様、LCCである。半導体パッケージ340は、パッケージ基板350、撮像素子141、及び蓋体145を有している。パッケージ基板350は、絶縁基板151と、絶縁基板151に設けられた、導体パターンやヴィア導体からなる導体とで構成された多層基板である。
プリント配線板360は、絶縁基板161と、絶縁基板161に設けられた、導体パターン及びヴィア導体からなる導体とで構成された多層基板である。絶縁基板151と絶縁基板161とで、撮像素子141を支持する絶縁基板部171が構成されている。
第3実施形態の電子部品330は、第1ループ導体であるループ導体381と、第1実施形態と同様の構成の第2ループ導体であるループ導体182と、第3ループ導体であるループ導体383と、を有する。ループ導体381は、絶縁基板151と絶縁基板161とに跨って配置され、ループL1を形成している。ループ導体383は、絶縁基板161に設けられている。ループ導体383は、X方向から見て、ループ導体182とZ方向で隣り合うように配置されている。
ループ導体383は、Z方向に互いに間隔をあけて配置された2つの導体パターン3831,3832を有する。また、ループ導体383は、Y方向に互いに間隔をあけて配置された2つのヴィア導体3833,3834を有する。ヴィア導体3833,3834は、導体パターン3831と導体パターン3832との間に配置され、導体パターン3831と導体パターン3832とを電気的に接続している。このように、ループ導体383は、絶縁基板161に設けられた導体、即ち導体パターン3831,3832及びヴィア導体3833,3834でループL3を形成している。
ループ導体182とループ導体383とは、電気的に接続されていなくてもよいが、電気的に接続されているのが好ましい。具体的に説明すると、絶縁基板151に配置されたヴィア導体1823と絶縁基板161に配置されたヴィア導体3833とが、はんだ等の導電性の接続材3841で電気的に接続されている。また、絶縁基板151に配置されたヴィア導体1824と絶縁基板161に配置されたヴィア導体3834とが、はんだ等の導電性の接続材3842で電気的に接続されている。
これにより、ループL2とループL3とを合わせた大きなループと、ループL2やループL3の個別のループが形成される。ループL2,L3の各々を鎖交する磁界ノイズの磁束により反磁界が発生し、ループ導体381における磁界ノイズが低減される。また、ループL2とループL3とを合わせた大きなループにより、全体として鎖交磁束が増加し、誘導電流が増加する。したがって、反磁界をより大きく発生させることができ、ループ導体381における磁界ノイズをより効果的に低減することができる。ループL2とループL3とを合わせた大きなループは、X方向から見て、ループL1よりも面積が大きく、かつループL1全体を囲むように形成されるのが好ましい。
また、ループ導体383は、ループ導体182と同様、Z方向から見て、撮像素子141の外側に配置されている。そして、ループ導体182の一部、具体的には、導体パターン1821の全部及びヴィア導体1823,1824の一部が、絶縁基板151の凸部153の内部に位置している。これにより、X方向から見て、ループ導体182とループ導体383とを合わせたループで囲まれる面積を大きくすることができ、ループ導体381の全部をループ導体182とループ導体383とで囲うことができる。よって、ループ導体381における磁界ノイズをより効果的に低減することができる。また、ループ導体182とループ導体383とを合わせたループにおいて磁束が鎖交する面積が大きくなるので、反磁界をより大きく発生させることができる。したがって、ループ導体381における磁界ノイズをより効果的に低減することができる。
また、絶縁基板151にループ導体182が配置され、絶縁基板161にループ導体383が配置されている。したがって、パッケージ基板350、プリント配線板360及び接続材3841,3842とは別の部材を追加する必要がなく、省スペース化やコストダウンすることができる。
また、パッケージ基板350の導体とプリント配線板360の導体とが異なる材質で構成されていても、磁界ノイズを効果的に低減できる。
なお、ループ導体381、ループ導体182及びループ導体383がそれぞれ1つの場合について説明したが、例えば図5(a)や図5(b)のように、複数の場合であってもよい。この場合、複数のループ導体182を互いに接続してもよいし、複数のループ導体383を互いに接続してもよい。
(実施例3)
第3実施形態の電子部品330に対応する実施例3として、電子部品330における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
第3実施形態の電子部品330に対応する実施例3として、電子部品330における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
ループ導体182については、実施例1と同じ条件とした。ループ導体383の条件について説明する。導体パターン3831,3832のサイズは、ループ導体182の導体パターン1821,1822のサイズと同一とした。導体パターン3831,3832の材質は銅とし、導電率σ=5.8×107[S/m]とした。絶縁基板151に配置した導体パターン1822と絶縁基板161に配置した導体パターン3831とは、Z方向に0.2[mm]間隔をあけて配置した。
ヴィア導体3833,3834のサイズは、直径0.2[mm]、長さ0.58[mm]とした。ヴィア導体3833,3834の材質は、導体パターン3831,3832と同一の銅とした。ヴィア導体3833,3834は中心間の距離を38[mm]とし、ヴィア導体3833,3834の中心から19[mm]の距離に配置した。
接続材3841,3842のサイズは、直径0.2[mm]、高さ0.2[mm]の円柱モデルとした。接続材3841,3842の材質は、はんだとし、導電率σ=0.7×107[S/m]とした。
実施例3では、磁界ノイズ源として、実施例1,2と同様、図6に示すヘルムホルツコイル900のモデルとし、評価量及び評価ポイントも、実施例1,2と同一とした。
図11は、実施例2及び実施例3の電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。実施例3における鎖交磁束は489.1×10−12[Wb]となり、実施例2における鎖交磁束495.5×10−12[Wb]よりも1.3%低減した。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図12(a)は、第4実施形態に係る電子部品430を模式的に示す斜視図である。図12(b)は、第4実施形態に係る電子部品430の平面図である。なお、図12(a)及び図12(b)に示す第4実施形態の電子部品430において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
次に、第4実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図12(a)は、第4実施形態に係る電子部品430を模式的に示す斜視図である。図12(b)は、第4実施形態に係る電子部品430の平面図である。なお、図12(a)及び図12(b)に示す第4実施形態の電子部品430において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
電子部品430は、プリント回路板であり、半導体パッケージ440及びプリント配線板160を有している。半導体パッケージ440は、プリント配線板160に実装されている。具体的には、半導体パッケージ440は、はんだ等の導電性の接続材で機械的及び電気的にプリント配線板160に接続され、プリント配線板160に支持されている。なお、プリント配線板160には、半導体パッケージ440と電気的に接続された不図示の回路部品が実装されている。
半導体パッケージ440の構造は、第1実施形態と同様、LCCである。半導体パッケージ440は、パッケージ基板450及び撮像素子141を有している。パッケージ基板450は、絶縁基板151と、絶縁基板151に設けられた、導体パターンやヴィア導体からなる導体とで構成された多層基板である。
電子部品430は、第1実施形態と同様の構成の第1ループ導体であるループ導体181と、第1実施形態と同様の構成の第2ループ導体であるループ導体182とを有している。
ループ導体181は、Z方向から見て、撮像素子141の複数の辺1411,1412,1413,1414のうち、2つの辺1411,1412のそれぞれに沿うように複数配置されている。なお、図12(a)では、撮像素子141の辺1411に沿って配置されたループ導体181のみ図示し、辺1412に沿って配置されたループ導体181については図示を省略している。
ループ導体182は、Z方向から見て、撮像素子141の複数(2つ)の辺1411,1412のそれぞれに沿うように複数配置されている。そして、2つのループ導体182が互いに接続されて、Z方向から見て、撮像素子141の隣り合う2辺1411,1412に沿うようにL字形状となっている。
2つのループ導体182からなる構造体は、Z方向に互いに間隔をあけて配置された、Z方向から見てL字形状の導体パターン4821,4822を有する。また、2つのループ導体182からなる構造体は、導体パターン4821と導体パターン4822とを電気的に接続する3つのヴィア導体4823,4824,4825を有する。
導体パターン4821,4822と、ヴィア導体4823,4824とで、X方向から見て、1つのループL21が形成されている。導体パターン4821,4822と、ヴィア導体4824,4825とで、Y方向から見て、1つのループL22が形成されている。
ループL21で構成されるループ導体182は、X方向から見て、辺1411に沿って配置されたループ導体181の一部又は全部、好ましくは全部を囲むように配置されている。ループL22で構成されるループ導体182は、Y方向から見て、辺1412に沿って配置されたループ導体181の一部又は全部、好ましくは全部を囲むように配置されている。なお、各ループ導体182は、各ループ導体181に対して、第1実施形態と同様の配置関係にあるため、説明を省略する。
第4実施形態によれば、磁界ノイズがX,Y方向から撮像素子141に入射する場合であっても、ループL21,L22に起電力が発生し、誘導電流が流れる。誘導電流は磁界ノイズを打ち消す反磁界を発生させる。よって、各ループ導体181に鎖交する磁束が低減され、撮像素子141の動作が安定し、画像に乱れが生じるのが抑制される。
また、絶縁基板151にループ導体182が配置されているので、パッケージ基板450とは別の部材を追加する必要がなく、省スペース化やコストダウンすることができる。
なお、ループ導体182を撮像素子141の2辺に配置する場合について説明したが、3辺以上に配置してもよい。
(実施例4)
第4実施形態の電子部品430に対応する実施例4として、電子部品430における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
第4実施形態の電子部品430に対応する実施例4として、電子部品430における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
L字形状の導体パターン4821,4822のサイズは、外側の長辺(X方向から見たときに臨む辺)が40[mm]、外側の短辺(Y方向から見たときに臨む辺)が35[mm]、幅4[mm]、厚み0.01[mm]とした。導体パターン4821,4822の材質はタングステンとし、導電率σ=1.82×107[S/m]とした。導体パターン4821と導体パターン4822とは、Z方向に4[mm]間隔をあけて配置した。
ヴィア導体4823,4824,4825のサイズは、直径0.2[mm]、長さ4[mm]とした。ヴィア導体4823,4824,4825の材質は、導体パターン4821,4822と同一のタングステンとした。ヴィア導体4823,4824は、中心間の距離を38[mm]とし、導体パターン4821,4822の長辺の中心から19[mm]の距離に配置した。ヴィア導体4824,4825は、中心間の距離を33[mm]とし、導体パターン4821,4822の短辺の中心から16.5[mm]の距離に配置した。
ここで、磁界ノイズ源のモデルについて説明する。磁界ノイズ源として、実施例1と同様、ヘルムホルツコイル900のモデルとした。実施例4では、ヘルムホルツコイル900のモデルの配置を、X方向に磁界を発生させる配置と、Y方向に磁界を発生させる配置の2パターンでそれぞれシミュレーションを行った。
X方向に磁界を発生させる配置の場合、評価量および評価ポイントは、実施例1と同一とした。Y方向に磁界を発生させる配置の場合、評価量は、実施例1と同一とし、評価ポイント、即ち図4(b)に示す領域R1は、31[mm]×3.5[mm]とした。即ち、領域R1の面積を1.085×10−4[m2]とした。
(実施例5)
実施例1では、ループ導体181,182を長辺である辺1411(図2参照)に配置したが、実施例5では、実施例1の構成に加えて、更に短辺である辺1412(図5(a)参照)にも、ループ導体181,182を配置した場合をシミュレーションした。
実施例1では、ループ導体181,182を長辺である辺1411(図2参照)に配置したが、実施例5では、実施例1の構成に加えて、更に短辺である辺1412(図5(a)参照)にも、ループ導体181,182を配置した場合をシミュレーションした。
辺1412側に配置したループ導体182における導体パターン1821,1822のサイズは、35[mm]×4[mm]×0.01[mm]とした。導体パターン1821,1822の材質はタングステンとし、導電率σ=1.82×107[S/m]とした。導体パターン1821と導体パターン1822とは、Z方向に4[mm]間隔をあけて配置した。ヴィア導体1823,1824のサイズは、直径0.2[mm]、長さ4[mm]とした。ヴィア導体1823,1824の材質は、導体パターン1821,1822と同一のタングステンとした。ヴィア導体1823,1824は中心間の距離を33[mm]とし、導体パターン1821,1822の中心から16.5[mm]の距離に配置した。
ここで、磁界ノイズ源のモデルについて説明する。磁界ノイズ源として、実施例1と同様、ヘルムホルツコイル900のモデルとした。実施例5では、ヘルムホルツコイル900のモデルの配置を、X方向に磁界を発生させる配置と、Y方向に磁界を発生させる配置の2パターンでそれぞれシミュレーションを行った。
図13(a)及び図13(b)は、実施例4及び実施例5の電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。図13(a)には、実施例4及び実施例5においてX方向に磁界を発生させた場合、図13(b)には、実施例4及び実施例5においてY方向に磁界を発生させた場合を図示している。
図13(a)に示すように、実施例4における鎖交磁束は、504.6×10−12[Wb]となり、実施例5における鎖交磁束506.1×10−12[Wb]よりも0.3%低減した。
また、図13(b)に示すように、実施例4における鎖交磁束は426.5×10−12[Wb]となり、実施例5における鎖交磁束427.2×10−12[Wb]よりも0.17%低減した。
以上の構成により、実施例4では、実施例5のように独立した環状構造とする場合よりも、各ループ導体181における磁界ノイズを低減させることができる。これは、2つのループ導体182をL字形状に電気的に接続したことで、電気抵抗値が減少し、ループL21,L22に発生する誘導電流が増えるためである。誘導電流は各ループ導体181における磁界ノイズを打ち消すより大きな反磁界を発生し、各ループ導体181における鎖交磁束を低減させることができる。
[第5実施形態]
次に、第5実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図14(a)は、第5実施形態に係る電子部品530を模式的に示す斜視図である。図14(b)は、第5実施形態に係る電子部品530の平面図である。なお、図14(a)及び図14(b)に示す第5実施形態の電子部品530において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
次に、第5実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図14(a)は、第5実施形態に係る電子部品530を模式的に示す斜視図である。図14(b)は、第5実施形態に係る電子部品530の平面図である。なお、図14(a)及び図14(b)に示す第5実施形態の電子部品530において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
電子部品530は、プリント回路板であり、半導体パッケージ540及びプリント配線板160を有している。半導体パッケージ540は、プリント配線板160に実装されている。具体的には、半導体パッケージ540は、はんだ等の導電性の接続材で機械的及び電気的にプリント配線板160に接続され、プリント配線板160に支持されている。なお、プリント配線板160には、半導体パッケージ540と電気的に接続された不図示の回路部品が実装されている。
半導体パッケージ540の構造は、第1実施形態と同様、LCCである。半導体パッケージ540は、パッケージ基板550及び撮像素子141を有している。パッケージ基板550は、絶縁基板151と、絶縁基板151に設けられた、導体パターンやヴィア導体からなる導体とで構成された多層基板である。
電子部品530は、第1実施形態と同様の構成の第1ループ導体であるループ導体181と、第1実施形態と同様の構成の第2ループ導体であるループ導体182とを有している。
ループ導体181は、Z方向から見て、撮像素子141の複数(4つ)の辺1411,1412,1413,1414のそれぞれに沿うように複数配置されている。なお、図14(a)では、撮像素子141の辺1411に沿って配置されたループ導体181のみ図示し、辺1412、辺1413、辺1414に沿って配置されたループ導体181については図示を省略している。
ループ導体182は、Z方向から見て、撮像素子141の複数(4つ)の辺1411,1412,1413,1414のそれぞれに沿うように複数配置されている。そして、4つのループ導体182が互いに接続されて、Z方向から見て、撮像素子141の隣り合う4辺1411,1412,1413,1414に沿うように四角のリング形状となっている。
4つのループ導体182からなる構造体は、Z方向に互いに間隔をあけて配置された、Z方向から見て四角のリング形状の導体パターン5821,5822を有する。また、4つのループ導体182からなる構造体は、導体パターン5821と導体パターン5822とを電気的に接続する4つのヴィア導体5823,5824,5825,5826を有する。以上の4つのループ導体182からなる構造体により、互いに電気的に接続された4つのループL21,L22,L23,L24が形成される。なお、各ループ導体182は、各ループ導体181に対して、第1実施形態と同様の配置関係にあるため、説明を省略する。
更に、第5実施形態では、Z方向から見て、4つのループ導体182からなる構造体により、ループL25が形成されている。第5実施形態によれば、4つのループL21,L22,L23,L24により、X,Y方向のあらゆる方向からの磁界に対しても、磁界を打ち消す反磁界が発生し、ループ導体181における磁界ノイズを効果的に低減できる。更に、ループL25により、Z方向からの磁界に対しても、磁界を打ち消す反磁界が発生し、撮像素子141に入射する磁界ノイズを効果的に低減できる。よって、撮像素子141の動作が安定し、画像の乱れを効果的に抑制することができる。
また、絶縁基板151にループ導体182が配置されているので、パッケージ基板550とは別の部材を追加する必要がなく、省スペース化やコストダウンすることができる。
(実施例6)
第5実施形態の電子部品530に対応する実施例6として、電子部品530における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
第5実施形態の電子部品530に対応する実施例6として、電子部品530における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
四角のリング形状の導体パターン5821,5822のサイズは、外側の長辺を40[mm]、外側の短辺を35[mm]、幅を4[mm]とし、厚みを0.01[mm]とした。導体パターン5821,5822の材質はタングステンとし、導電率σ=1.82×107[S/m]とした。導体パターン5821と導体パターン5822とは、Z方向に4[mm]間隔をあけて配置した。
ヴィア導体5823,5824,5825,5826のサイズは、直径0.2[mm]、長さ4[mm]とした。ヴィア導体5823,5824,5825,5826の材質は、導体パターン5821,5822と同一のタングステンとした。ヴィア導体5823とヴィア導体5824との中心間の距離、及びヴィア導体5825とヴィア導体5826との中心間の距離を38[mm]とし、導体パターン5821,5822の長辺の中心から19[mm]の距離に配置した。ヴィア導体5824とヴィア導体5825との中心間の距離、及びヴィア導体5826とヴィア導体5823との中心間の距離を33[mm]とし、導体パターン5821,5822の短辺の中心から16.5[mm]の距離に配置した。
ここで、磁界ノイズ源のモデルについて説明する。磁界ノイズ源として、実施例1と同様、ヘルムホルツコイル900のモデルとした。実施例6では、ヘルムホルツコイル900のモデルの配置を、Z方向に磁界を発生させる配置でシミュレーションを行った。
評価量は、実施例1と同一とした。評価ポイントは、撮像素子141が被害を受ける回路とし、撮像素子141の上方の36[mm]×32[mm]の領域として、面積11.52×10−4[m2]とした。
(実施例7)
実施例7として、4つのループ導体182を互いに非接続とした場合(図5(b)参照)についてシミュレーションした。図5(b)に示すように、実施例5(図5(a))の残りの2辺(長辺、短辺)1413,1414にも、更に実施例5と同一サイズのループ導体182を設けた。
実施例7として、4つのループ導体182を互いに非接続とした場合(図5(b)参照)についてシミュレーションした。図5(b)に示すように、実施例5(図5(a))の残りの2辺(長辺、短辺)1413,1414にも、更に実施例5と同一サイズのループ導体182を設けた。
図15は、実施例6及び実施例7の電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。実施例6における鎖交磁束は860×10−12[Wb]となり、実施例7における鎖交磁束680×10−12[Wb]よりも20.9%低減した。
[第6実施形態]
次に、第6実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図16(a)は、第6実施形態に係る電子部品630の平面図である。図16(b)は、図16(a)のXVIB−XVIB線に沿う電子部品630の断面図である。なお、図16(a)及び図16(b)に示す第6実施形態の電子部品630において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
次に、第6実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の電子部品について説明する。図16(a)は、第6実施形態に係る電子部品630の平面図である。図16(b)は、図16(a)のXVIB−XVIB線に沿う電子部品630の断面図である。なお、図16(a)及び図16(b)に示す第6実施形態の電子部品630において、第1実施形態の電子部品130と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
第1〜第5実施形態では、撮像素子141がパッケージ基板に搭載される場合を例に説明したが、これに限定するものではない。以下、撮像素子141がプリント配線板660に直接搭載させる場合について説明する。
電子部品630は、撮像素子141と、撮像素子141が固定(実装)されるプリント配線板660と、を有する。また、電子部品630は、プリント配線板660に配置された、撮像素子141を囲う枠体671と、枠体671に固定された透明板である蓋体672と、を有する。
プリント配線板660は、絶縁基板661と、絶縁基板661に配置された導体パターン及びヴィア導体からなる導体と、で構成された多層基板である。撮像素子141は、例えば、ボンディングワイヤを介して、プリント配線板660の導体パッドに電気的に接続されている。
第6実施形態では、電子部品630は、電源ラインの一部であって第1ループ導体であるループ導体681を有する。ループ導体681は、撮像素子141と絶縁基板661とに跨って配置されている。第6実施形態では、絶縁基板661が絶縁基板部である。
更に、第6実施形態では、電子部品630は、絶縁基板661に設けられた、第2ループ導体であるループ導体682を有する。ループ導体682は、X方向から見て、ループ導体681の一部又は全部、第6実施形態では一部を囲む位置に配置されている。これにより、ループ導体681における磁界ノイズを低減することができる。
また、ループ導体682は、Z方向から見て、撮像素子141の外側に配置されている。ループ導体682は、Z方向に間隔をあけて配置された2つの導体パターン6821,6822と、Y方向に間隔をあけて配置され、導体パターン6821,6822を電気的に接続する2つのヴィア導体6823,6824とを有する。このように、ループ導体682は、絶縁基板651に設けられた導体、即ち導体パターン6821,6822及びヴィア導体6823,6824でループL2を形成している。
また、ループ導体682は、ループ導体681と非接続となるように配置されており、ループ導体682に発生した誘導電流がループ導体681に流れ込まないようになっている。なお、ループ導体682は、プリント配線板660における他の導体、例えば電源ラインや信号ライン、グラウンドラインと非接続であるのが好ましいが、グラウンドラインに電気的に接続されていてもよい。
ループ導体681とループ導体682とは、離間距離が短いほどよく、第6実施形態では、ループ導体681の一部が、導体パターン6821,6822の間に位置している。即ち、Z方向から見て、ループ導体681の一部が、導体パターン6821,6822と重なっている。
また、絶縁基板651にループ導体682が配置されているので、プリント配線板660とは別の部材を追加する必要がなく、省スペース化やコストダウンすることができる。
なお、ループ導体681及びループ導体682がそれぞれ1つの場合について説明したが、例えば図5(a)や図5(b)のように、複数の場合であってもよい。この場合、第4又は第5実施形態のように、複数のループ導体682を互いに接続してもよい。
(実施例8)
第6実施形態の電子部品630に対応する実施例8として、電子部品630における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
第6実施形態の電子部品630に対応する実施例8として、電子部品630における鎖交磁束を検証する磁界解析を行った。解析ツールとしては、電磁界シミュレータであるANSYS社のMaxwell 3Dを使用した。
導体パターン6821,6822のサイズは、40[mm]×4[mm]×0.02[mm]とした。導体パターン6821,6822の材質は銅とし、導電率σ=5.8×107[S/m]とした。導体パターン6821と導体パターン6822とは、Z方向に0.6[mm]間隔をあけて配置した。
ヴィア導体6823,6824のサイズは、直径0.2[mm]、長さ0.6[mm]とした。ヴィア導体6823,6824の材質は、導体パターン6821,6822と同一の銅とした。ヴィア導体6823,6824の中心間の距離を38[mm]とし、導体パターン6821,6822の中心から19[mm]の距離に配置した。
磁界ノイズ源のモデルについては実施例1と同一条件であるため省略する。評価量としては、ループ導体681の内側の領域を鎖交する磁束とした。ループ導体681の内側の領域を36.5[mm]×0.4[mm]として、磁束を、上述した式(1)から算出した。ここで、式(1)中、Sはループ導体681の内側の領域の面積であり、0.146×10−4[m2]である。
(比較例2)
比較例2として、導体パターン6821,6822のみを配置した電子部品をモデル化した。導体パターン6821,6822の条件は実施例8と同一であるため省略する。
比較例2として、導体パターン6821,6822のみを配置した電子部品をモデル化した。導体パターン6821,6822の条件は実施例8と同一であるため省略する。
図17は、実施例8及び比較例2の電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。実施例8における鎖交磁束は57.1×10−12[Wb]となり、比較例2の鎖交磁束58.7×10−12[Wb]よりも2.7%低減した。
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。
上記第1〜第6実施形態では、半導体素子が撮像素子である場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、種々の半導体素子について本発明は適用可能である。また、上記第1〜第6実施形態では、電子機器が撮像装置である場合について説明したが、これに限定するものではなく、種々の電子機器について本発明は適用可能である。
また、上記第1〜第6実施形態では、半導体パッケージの構造が、LCCの場合について説明をしたが、これに限定するものではなく、例えばLGA(Land Grid Array)の場合であってもよい。
また、上記第1〜第6実施形態では、第1ループ導体が電源ラインで形成される場合について説明したが、グラウンドラインで形成される場合であってもよい。この場合、第2ループ導体は、電源ライン、グラウンドライン及び信号ラインと非接続であるのが好ましい。
また、上記第1、第4及び第5実施形態では、ループ導体182が絶縁基板151に配置される場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、ループ導体182が絶縁基板151と絶縁基板161とに跨って配置される場合であってもよし、絶縁基板161にのみ配置される場合であってもよい。
また、上記第1、第4及び第5実施形態では、電子部品が、半導体パッケージ及びプリント配線板を有する場合について説明したが、半導体パッケージのみで構成されていてもよい。
また、上記第1〜第6実施形態では、パッケージ基板とプリント配線板との積層構造について説明したが、これに限定するものではなく、複数のパッケージ基板の積層構造、即ち積層型半導体パッケージについても本発明は適用可能である。
また、第1ループ導体、第2ループ導体、第3ループ導体の構成についても、上記第1〜第6実施形態に例示したものに限定するものではなく、種々の変形が可能である。
100…撮像装置(電子機器)、130…電子部品、141…撮像素子(半導体素子)、142…受光面(主面)、151…絶縁基板(第1絶縁基板)、161…絶縁基板(第2絶縁基板)、171…絶縁基板部、181…ループ導体(第1ループ導体)、182…ループ導体(第2ループ導体)
Claims (15)
- 半導体素子と、
前記半導体素子を支持する絶縁基板部と、
前記半導体素子と前記絶縁基板部とに跨って配置された第1ループ導体と、
前記絶縁基板部に設けられ、前記半導体素子の主面と平行な方向から見て、前記第1ループ導体の一部又は全部を囲む位置に配置された第2ループ導体と、を備える、
ことを特徴とする電子部品。 - 前記第2ループ導体は、前記半導体素子の主面と垂直な方向から見て、前記半導体素子の外側に配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 - 前記絶縁基板部は、前記半導体素子が実装される第1絶縁基板を有し、
前記第2ループ導体は、前記第1絶縁基板に設けられた導体でループを形成している、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品。 - 前記絶縁基板部は、前記第1絶縁基板を支持する第2絶縁基板を有し、
前記第2絶縁基板に設けられ、前記半導体素子の主面と平行な方向から見て、前記第2ループ導体の隣に配置された第3ループ導体を有する、
ことを特徴とする請求項3に記載の電子部品。 - 前記第3ループ導体は、前記第2ループ導体に電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の電子部品。 - 前記絶縁基板部は、
前記半導体素子が実装される第1絶縁基板と、
前記第1絶縁基板を支持する第2絶縁基板と、を有し、
前記第2ループ導体は、前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板とに跨って配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品。 - 前記第2ループ導体は、前記半導体素子の主面と垂直な方向から見て、前記半導体素子の辺に沿うように配置されている、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記第2ループ導体は、前記半導体素子の主面と垂直な方向から見て、前記半導体素子の複数の辺のそれぞれに沿うように複数配置されている、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電子部品。 - 複数の前記第2ループ導体が互いに接続されている、
ことを特徴とする請求項8に記載の電子部品。 - 前記第1ループ導体は、電源ラインで形成されるループ導体、又はグラウンドラインで形成されるループ導体ある、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記第1ループ導体と前記第2ループ導体とは、非接続である、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記半導体素子は、撮像素子である、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の電子部品。 - 磁界発生源と、
前記磁界発生源と間隔をあけて配置された半導体素子と、
前記半導体素子を支持する絶縁基板部と、
前記半導体素子と前記絶縁基板部とに跨って配置された第1ループ導体と、
前記絶縁基板部に設けられ、前記半導体素子の主面と平行な方向から見て、前記第1ループ導体の一部又は全部を囲む位置に配置された第2ループ導体と、を備える、
ことを特徴とする電子機器。 - 前記半導体素子は、撮像素子である、
ことを特徴とする請求項13に記載の電子機器。 - 前記磁界発生源は、モータである、
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017150900A JP2019029618A (ja) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 電子部品及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017150900A JP2019029618A (ja) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 電子部品及び電子機器 |
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JP2017150900A Pending JP2019029618A (ja) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 電子部品及び電子機器 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019029618A (ja) |
-
2017
- 2017-08-03 JP JP2017150900A patent/JP2019029618A/ja active Pending
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