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JP6780277B2 - 基板 - Google Patents

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Description

本発明は、基板に関する。
従来より凹状の樹脂パッケージ内に撮像素子を搭載した光学デバイスが知られている。
しかしながら、従来の光学デバイスでは撮像素子に反りが生じるおそれがあるという問題があった。
特開2007−19117号公報
(1)請求項1に記載の基板は、被写体を撮像する撮像素子が配置される基板であって、前記基板を保護する第1保護膜が形成された第1面と、前記第1面とは反対側の面であって、前記第1面側が凸に反るか、前記第1面側が凹に反るか、のうちいずれか一方となるように前記第1保護膜とは膜厚が異なる第2保護膜が形成された第2面と、を備える
撮像装置の一例であるカメラの模式断面図である。 撮像ユニットを模式的に示す上面図である。 図2のA−A断面を模式的に示す断面図である。 図3の一部を拡大した模式的な断面図である。 実装基板の反りを説明する図である。 反り制御部材について説明する図であり、(a)は実装基板を背面から見た図であり、(b)は断面図である。 変形制御用パターンについて説明する図であり、(a)は変形制御用パターンが設けられていない実装基板を示す図であり、(b)は変形制御用パターンが設けられた実装基板を示す図である。 第2の実施の形態における第1の実施例の撮像ユニットについての模式的な断面図である。 第2の実施の形態における第2の実施例の撮像ユニットについての模式的な断面図である。 第2の実施の形態における第3の実施例の撮像ユニットについての模式的な断面図である。 第2の実施の形態における第4の実施例の撮像ユニットについての模式的な断面図である。 第3の実施の形態における第1の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第3の実施の形態における第2の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第3の実施の形態における第3の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第3の実施の形態における第4の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第3の実施の形態における第5の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第3の実施の形態における第6の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第4の実施の形態における第1の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第4の実施の形態における第2の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第4の実施の形態における第3の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第4の実施の形態における第4の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。 第4の実施の形態における第5の実施例の電力供給部を模式的に示す回路図である。
−−−第1の実施の形態−−−
図1〜7を参照して、第1の実施の形態を説明する。図1は、撮像装置の一例であるカメラ10の模式断面図である。カメラ10は、レンズユニット20及びカメラボディ30を備える。カメラボディ30には、レンズユニット20が装着される。レンズユニット20は、その鏡筒内に、光軸22に沿って配列された光学系を備え、入射する被写体光束をカメラボディ30の撮像ユニット40へ導く。
本実施形態において、光軸22に沿う方向をz軸方向と定める。すなわち、撮像ユニット40が有する撮像素子100へ被写体光束が入射する方向をz軸方向と定める。具体的には、被写体光束が入射する方向をz軸マイナス方向と定め、その反対方向をz軸プラス方向と定める。撮像素子100の長手方向をx軸方向と定める。撮像素子100の短手方向をy軸方向と定める。具体的には、x軸方向及びy軸方向は、図1に図示した方向に定められる。x軸、y軸、z軸は右手系の直交座標系である。なお、説明の都合上、z軸プラス方向を前方、前側等と呼ぶ場合がある。また、z軸マイナス方向を後方、後側、等と呼ぶ場合がある。z軸マイナス方向の側を背面側等と呼ぶ場合がある。
カメラボディ30は、レンズマウント24に結合されるボディマウント26よりz軸マイナス方向の位置に、ミラーユニット31を有する。ミラーユニット31は、メインミラー32及びサブミラー33を含む。メインミラー32は、レンズユニット20が射出した被写体光束の光路中に進入した進入位置と、被写体光束の光路から退避した退避位置との間で回転可能に軸支される。サブミラー33は、メインミラー32に対して回転可能に軸支される。サブミラー33は、メインミラー32とともに進入位置に進入し、メインミラー32とともに退避位置に退避する。このように、ミラーユニット31は、被写体光束の光路中に進入した進入状態と、被写体光束から退避した退避状態とをとる。
ミラーユニット31が進入状態にある場合、メインミラー32に入射した被写体光束の一部は、メインミラー32に反射されてピント板80に導かれる。ピント板80は、撮像ユニット40が有する撮像素子100の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット20の光学系が形成した被写体像を可視化する。ピント板80に形成された被写体像は、ペンタプリズム82及びファインダ光学系84を通じてファインダ窓86から観察される。
ミラーユニット31が進入状態にある場合、メインミラー32に入射した被写体光束のうちメインミラー32で反射した被写体光束以外の光束は、サブミラー33に入射する。具体的には、メインミラー32はハーフミラー領域を有し、メインミラー32のハーフミラー領域を透過した被写体光束がサブミラー33に入射する。サブミラー33は、ハーフミラー領域から入射した光束を、結像光学系70に向かって反射する。結像光学系70は、入射光束を、焦点位置を検出するための焦点検出センサ72に導く。焦点検出センサ72は、焦点位置の検出結果をMPU51へ出力する。
ピント板80、ペンタプリズム82、メインミラー32、サブミラー33及びファインダ光学系84は、支持部材としてのミラーボックス60に支持される。ミラーユニット31が退避状態にあり、の先幕及び後幕が開状態となれば、レンズユニット20を透過する被写体光束は、撮像素子100の撮像面に到達する。
撮像ユニット40のz軸マイナス方向の位置には、基板62及び表示部88が順次配置される。表示部88としては、例えば液晶パネル等を適用できる。表示部88の表示面は、カメラボディ30の背面に現れる。表示部88は、撮像素子100からの出力信号から生成される画像を表示する。
基板62には、MPU51、ASIC52等の電子回路が実装される。MPU51は、カメラ10の全体の制御を担う。撮像素子100からの出力信号は、フレキシブルプリント基板等を介してASIC52へ出力される。ASIC52は、撮像素子100から出力された出力信号を処理する。
ASIC52は、撮像素子100からの出力信号に基づいて、表示用の画像データを生成する。表示部88は、ASIC52が生成した表示用の画像データに基づいて画像を表示する。ASIC52は、撮像素子100からの出力信号に基づいて、記録用の画像データを生成する。ASIC52は、撮像素子の出力信号に対して例えば画像処理や圧縮処理を施すことで記録用の画像データを生成する。ASIC52が生成した記録用の画像データは、カメラボディ30に装着された記録媒体に記録される。記録媒体は、カメラボディ30に着脱可能に構成されている。
図2は、撮像ユニット40を模式的に示す上面図である。図3は、図2のA−A断面を模式的に示す断面図であり、図4は、図3の一部を拡大した模式的な断面図である。撮像ユニット40は、撮像素子100と、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とを含んで構成される。
撮像素子100は、CMOSイメージセンサやCCDイメージセンサである。撮像素子100は、撮像領域101と周辺領域102とを含んで構成される。撮像領域101は、撮像素子100の中央部分に形成される。撮像素子100の撮像領域101には、被写体光を光電変換する複数の光電変換素子で撮像面が形成されている。撮像素子100の周辺領域102は、撮像領域101の周辺に位置する。撮像素子100の周辺領域102には、光電変換素子における光電変換によって得られた画素信号を読み出して信号処理を行う処理回路を有する。処理回路は、出力された画素信号をデジタル信号に変換するAD変換回路を含む。
撮像素子100は、実装基板120に配置される。撮像素子100は、実装基板120に実装される。なお、撮像素子100は、実装基板120に例えばフリップチップ実装技術で実装されてもよい。撮像素子100は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120と電気的に接続される。撮像素子100のAD変換回路でデジタル信号に変換された画素信号は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120に出力される。撮像素子100は、実装基板120に接着剤で接着される。撮像素子100は、フレーム140の開口部138に収容されている。フレーム140は、撮像素子100を環囲する環囲部材の一例である。
実装基板120には、撮像素子100が実装される。実装基板120は、第1層121と、芯層207と、第2層122とを含む。図4に示すように、第1層121は、ソルダレジスト層201と、配線層202と、絶縁層203と、配線層204と、絶縁層205と、配線層206とを含む。第2層122は、配線層216と、絶縁層215と、配線層214と、絶縁層213と、配線層212と、ソルダレジスト層211とを含む。実装基板120は、芯層207をコア層として有する多層コア基板である。本実施の形態では、第1層121における配線層の層数と第2層122における配線層の層数は、ともに3層である。
実装基板120において、光軸22に沿って、撮像素子100、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、絶縁層205、配線層206、芯層207、配線層216、絶縁層215、配線層214、絶縁層213、配線層212、ソルダレジスト層211の順で配されている。
絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213は、例えば樹脂層である。絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213それぞれの厚みは、20μm〜50μmである。なお、厚みとは、z軸方向における長さである。
配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214及び配線層212は、配線パターンを含む。配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214及び配線層212の材料として、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いることができる。配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214及び配線層212が有する配線パターンそれぞれの厚みは、10μmから50μm程度である。
芯層207は、樹脂で形成される。芯層207を樹脂で形成する場合、芯層207は、例えばFR4、FR4より弾性率の高い材料を用いて形成されてよい。芯層207の厚みは、配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214及び配線層212のいずれの配線層の厚みより厚い。芯層207の厚みは、絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213のいずれの絶縁層の厚みより厚い。具体的には、芯層207の厚みは、0.1mmから0.8mm程度である。芯層207の剛性は、配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214及び配線層212のいずれの配線層の剛性よりも高い。芯層207の剛性は、絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213のいずれの絶縁層の剛性よりも高い。芯層207の剛性は、第1層121の剛性より高くてもよい。芯層207の剛性は、第2層122の剛性より高くてもよい。
2層の配線層を追加で配する場合は、配線層206と芯層207との間に、配線層206に接触する追加の絶縁層と芯層207に接触する追加の配線層とが光軸22に沿って順で配され、芯層207と配線層216との間に、芯層207に接触する追加の配線層と、配線層216に接触する追加の絶縁層とを光軸22に沿って順に配される。
なお、芯層207は金属で形成されてもよい。芯層207を金属で形成する場合、芯層207の材料として例えばニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いてよい。芯層207を金属で形成する場合、配線層206と芯層207との間に絶縁層を配し、芯層207と配線層216の間に絶縁層を配する。
このように、実装基板120は、樹脂コアまたは金属コアを有する多層コア基板である。実装基板120の厚みは、全体として0.3mmから1.0mm程度であってよい。
配線層202の少なくとも一部は、撮像素子100からボンディングワイヤ110を介して出力された画素信号を受け取る配線パターンに使用される。配線層202は、ボンディングワイヤ110が接続されるボンディングパッド240を含む。
配線層204、206に含まれる配線パターン及び配線層216、214に含まれる配線パターンは、例えば、グランドライン、電源ライン等に使用できる。
撮像素子100は、ソルダレジスト層201上に実装される。撮像素子100は、ボンディングワイヤ110によってボンディングパッド240に電気的に接続される。ボンディングパッド240と配線層212とは、第1層121及び芯層207を貫通するビア131によって電気的に接続されている。ビア131は、不図示の絶縁体により覆われている。撮像素子100から出力された画素信号は、配線層202及びビア131を介して、配線層212に伝送される。
ソルダレジスト層211上には、電子部品180が設けられる。すなわち、電子部品180は、実装基板120において撮像素子100が実装された第1主面111とは反対側の第2主面112に実装される。電子部品180は、例えばコネクタ190、キャパシタ、抵抗、レギュレータ、トランジスタ等を含む。電子部品180の一部の部品は、後述する電力供給回路490を構成する。
電子部品180の一部としてのコネクタ190は、本体とコネクタ端子とを有し、コネクタ端子は例えばフレキシブル基板が接続される。電子部品180の一部としてのコネクタは、配線層212に接続され、配線層212に伝送された画素信号は、コネクタ及びフレキシブル基板を介して、ASIC52等の外部の電子回路へ伝送される。
電子部品180と配線層212とは、リード部材によって電気的に接続される。電子部品180のリード部材は、配線層212にはんだ等で固定されている。配線層212の一部は、ソルダレジスト層211に形成された開口から外部に露出して、ランド等の電極を提供する。
撮像素子100は、実装基板120に実装されている。撮像素子100は、実装基板120に例えば接着部210で接着されることで実装されている。具体的には、撮像素子100は、実装基板120のソルダレジスト層201に接着部210で接着されている。接着部210は、例えば接着剤により形成される。具体的には、接着部210は、熱硬化性接着剤を熱硬化させることで形成される。撮像素子100は、撮像素子実装工程を経ることにより、実装基板120に実装される。撮像素子実装工程において、撮像素子100を実装基板120に実装する場合に、実装基板120が加熱される。撮像素子100は、加熱された実装基板120に熱圧着によって実装される。
ボンディングワイヤ110は、撮像素子100及びボンディングパッド240に実装される。ボンディングワイヤ110は、ワイヤボンディング工程(ボンディングワイヤ実装工程)を経ることにより、撮像素子100とボンディングパッド240とを電気的に接続する。ワイヤボンディング工程において、ボンディングワイヤ110をボンディングパッド240に実装する場合に、ボンディングパッド240が加熱され、ボンディングワイヤ110は、加熱されたボンディングパッド240に、熱圧着によって実装される。ワイヤボンディング工程において、ボンディングワイヤ110は、超音波圧着によってボンディングパッド240に実装されてもよい。
フレーム140は、実装基板120に接着部220で接着される。具体的には、フレーム140は、実装基板120のソルダレジスト層201に、接着部220により接着されている。接着部220は、例えば接着剤により形成される。具体的には、接着部220は、熱硬化性接着剤を熱硬化させることで形成される。フレーム実装工程において、フレーム140は、実装基板120に実装される。フレーム実装工程において、フレーム140が加熱され、フレーム140は、加熱された実装基板120に、熱圧着によって実装される。
このように、撮像素子100、ボンディングワイヤ110及びフレーム140の実装工程において、撮像素子100に熱が加わる。すなわち、撮像ユニット40の製造工程において、撮像素子100に熱が加わる。製造工程を経て製造された撮像ユニット40は、撮像ユニット40の検査工程において、撮像素子100のリーク電流の測定を含む検査が行われる。
図2、3に示すように、フレーム140は、第1面141と、第2面142と、第3面143と、第4面144と、第5面145と、第6面146とを有する。第6面146は、開口部138を形成する。第6面146は、フレーム140の内壁面を形成する。開口部138は、例えばxy面内の中央部分に形成される。
第1面141は、カバーガラス160が接着部230により接着される面である(図4参照)。第1面141は、第6面146の端部に接する面である。第1面141は、第6面146の外縁に沿って形成される。第1面141は、xy平面と略平行な面である。
第2面142は、第1面141の端部に接する面である。第2面142は、第1面141の外縁に沿って形成される面である。第2面142は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第3面143は、第2面142の端部に接する面である。第3面143は、xy平面と略平行な面であり、第1面141と略平行な面である。
第4面144は、第3面143の端部に接する面である。第4面144は、第3面143の外縁に沿って形成される面である。第4面144は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第5面145は、第4面144の端部に接する面である。第5面145は、第4面144の外縁に沿って形成される面である。第5面145は、xy平面と略平行な面である。第5面145は、第1面141及び第3面143と略平行な面である。第5面145は、実装基板120のソルダレジスト層201と接着部220により接着される面である(図4参照)。第5面145は、接着部220に面する。第5面145は、第6面146の端部に接する面である。第5面145は、第6面146の外縁に沿って形成される。
フレーム140は、第1面141と第2面142と第3面143とにより形成された段部を有する。フレーム140は、取付部として取付穴148を有する。フレーム140は、例えば3つの取付穴148を有する(図2参照)。3つの取付穴148はいずれも第3面143から第5面145までを貫通する穴である。3つの取付穴148はいずれも、撮像ユニット40をミラーボックス60等の他の構造体に取り付けるために利用される。
フレーム140は、3つの取付穴148を介して、ビス149で例えばビス止めされることで、ブラケット150に固定される(図3参照)。本実施の形態では、ブラケット150は、例えばビス止めされることでミラーボックス60に固定される。よって、本実施の形態では、撮像ユニット40は、ミラーボックス60に固定される。なお、撮像ユニット40を固定する場所は、ミラーボックス60に限らず、被写体光束が通過する開口を有する、ミラーボックス60以外のカメラボディ30における構造体であってもよい。たとえば、撮像ユニット40をシャッタユニット38に固定してもよく、手振れ補正のために撮像素子を駆動させる機構を持つユニット等に撮像ユニット40を固定してもよい。
取付穴148を用いてフレーム140とブラケット150とを例えば金属のビス149でビス止めした場合、撮像素子100が動作している場合に生じた熱を、ビス149を介してミラーボックス60の方へ熱を逃がすための伝熱経路を形成することができる。
フレーム140は、位置決め穴147を有する(図2参照)。フレーム140は、例えば2つの位置決め穴147を有する。2つの位置決め穴147はいずれも第3面143から第5面145までを貫通する穴である。位置決め穴147はいずれも、ブラケット150すなわちミラーボックス60に対して撮像ユニット40を位置決めするために利用される。2つの位置決め穴147のうち、一方の位置決め穴は嵌合穴で形成され、他方の位置決め穴147は長穴で形成されている。
フレーム140は、2つの位置決め穴147を用いてブラケット150に対して位置決めされる。例えばブラケット150に設けられた2つの位置決めピンが2つの位置決め穴147に挿入されることで、フレーム140とブラケット150とが位置決めされる。フレーム140は、ブラケット150に対して位置決めされた状態で固定される。よって、撮像ユニット40は、ミラーボックス60に位置決めされた状態で固定される。なお、フレーム140及びブラケット150は、ミラーボックス60以外の他の構造体に対して固定されてよい。
なお、撮像ユニット40は、ブラケット150を介さずにミラーボックス60に固定されてもよい。撮像ユニット40は、3つの取付穴148を介して例えばビス止めされることで、ミラーボックス60に固定されてよい。
カバーガラス160は、撮像素子100を封止するために用いられる。カバーガラス160は、フレーム140の開口部138を覆うようにフレーム140に固定される。カバーガラス160は、フレーム140及び実装基板120とともに開口部138を密封空間とする。
カバーガラス160は、接着部230によりフレーム140と接着される。接着部230は、接着剤により形成される。具体的には、接着部230は、光硬化型接着剤を硬化させることで形成される。例えば、接着部230は、紫外線硬化型接着剤を紫外線で硬化させることで形成される。カバーガラス160の材料として、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス等を用いることができる。カバーガラス160は、透光性を有している。カバーガラス160の厚みは、0.5mmから0.8mmである。
カバーガラス160は、撮像素子100、ボンディングワイヤ110及びフレーム140が実装基板120に実装された後に、フレーム140に固定される。カバーガラス160は透光性を有するので、カバーガラス160とフレーム140との間を、光硬化型接着剤を用いて接着することができる。なお、カバーガラス160は、透光性部材の一例である。透光性部材としては、ガラスの他に水晶等を適用できる。
このように、実装基板120とフレーム140とカバーガラス160とによって、密封空間が形成される。撮像素子100は、実装基板120とフレーム140とカバーガラス160とによって形成される密封空間内に配置されている。これにより、撮像素子100が外部環境の影響を受けにくくなる。例えば、撮像素子100が密封空間外に存在する水分の影響を受けにくくなる。そのため、撮像素子100の劣化を防止できる。
−−−実装基板120の反りについて−−−
実装基板120のような多層基板では、絶縁層と配線層とは高温環境下で接着される。また、基板表面のソルダレジスト層は、高温環境下で塗布される。そのため、実装基板120のような多層基板では、基板の温度が常温に戻ると、各層の線膨張係数の違いに起因する熱応力が発生し、基板に反りや歪みを生じさせるおそれがある。
本実施の形態の撮像ユニット40では、実装基板120に撮像素子100が実装されているので、実装基板120の反りや歪みは、撮像素子100の平坦度に影響を及ぼすおそれがある。そのため、実装基板120の反りや歪みを抑制することが求められる。また、複数の実装基板120において、撮像素子100が実装された第1主面111が凸となるように反るか凹となるように反るかのいずれか一方となるように反りの方向を揃えることが望ましい。
そこで、本実施の形態では、以下に述べる各実施例のように実装基板120を構成することで、撮像素子100が実装された第1主面111が凸となるように反るか凹となるように反るかのいずれか一方となるように複数の実装基板120における反りの方向を揃える。
なお、以下に述べる各実施例では、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせているが、第2主面112が凸となるように実装基板120を反らせてもよい。また、以下に述べる各実施例を適宜組み合わせてもよい。
(1)第1の実施例
本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とで層の厚さを変えることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。すなわち、第1層121のソルダレジスト層201の膜厚を、第2層122のソルダレジスト層211の膜厚とは異なる膜厚とすることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
ソルダレジスト層201及びソルダレジスト層211を構成するソルダレジストは、実装基板120を構成する配線層の銅や、絶縁層および芯層の樹脂よりも熱膨張率、すなわち線膨張係数が大きい。そのため、高温で塗布されたソルダレジストが常温に戻ると、配線層や絶縁層および芯層をより収縮させようとする熱応力、すなわち収縮力がソルダレジスト層201及びソルダレジスト層211で発生する。この収縮力は、ソルダレジスト層201及びソルダレジスト層211の厚さが厚いほど強くなる。
そこで、本実施例では、第2層122のソルダレジスト層211の厚さを第1層121のソルダレジスト層201の厚さよりも厚くすることで、第2層122のソルダレジスト層211の収縮力を第1層121のソルダレジスト層201の収縮力よりも大きくする。これにより、実装基板120は、図5に示すように、第1主面111が凸となるように反る。
なお、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とに同じソルダレジストを用いる。すなわち、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とで線膨張係数は等しい。
また、本実施例では、配線層202と配線層212とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。なお、残銅率とは、配線層の面積に対する金属箔部分の面積の割合のことである。本実施例では、配線層204と配線層214とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層206と配線層216とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、絶縁層203と絶縁層213とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。本実施例では、絶縁層205と絶縁層215とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
換言すると、本実施例では、ソルダレジスト層以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
本実施例は、層構成や配線層におけるアートワークパターンが確定した実装基板120に対する反りの方向の制御に好適である。
(2)第2の実施例
本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211の材料の線膨張係数を異ならせることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。すなわち、第1層121のソルダレジスト層201の線膨張係数を、第2層122のソルダレジスト層211の線膨張係数とは異なる線膨張係数とすることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
上述したように、高温で塗布されたソルダレジストが常温に戻ると、配線層や絶縁層および芯層をより収縮させようとする収縮力がソルダレジスト層201及びソルダレジスト層211で発生する。この収縮力は、ソルダレジスト層201及びソルダレジスト層211の線膨張係数が大きいほど強くなる。
そこで、本実施例では、第2層122のソルダレジスト層211の線膨張係数を、第1層121のソルダレジスト層201の線膨張係数より大きくすることで、第2層122のソルダレジスト層211の収縮力を第1層121のソルダレジスト層201の収縮力よりも大きくする。これにより、図5に示すように、実装基板120は、第1主面111が凸となるように反る。
なお、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とで厚さは等しい。
また、本実施例では、配線層202と配線層212とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層204と配線層214とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層206と配線層216とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、絶縁層203と絶縁層213とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。本実施例では、絶縁層205と絶縁層215とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
換言すると、本実施例では、ソルダレジスト層以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
本実施例は、層構成や配線層におけるアートワークパターンが確定した実装基板120に対する反りの方向の制御に好適である。
(3)第3の実施例
本実施例では、第1層121と第2層122とで残同率を変えることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。すなわち、第1層121の残同率を、第2層122の残同率とは異なる残同率にすることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。また、第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206と第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216とで残銅率を変えることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。すなわち、第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206の残同率を、第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216の残同率とは異なる残同率にすることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
銅の線膨張係数は、絶縁層および芯層の樹脂の線膨張係数よりも大きい。そのため、高温で絶縁層や芯層と接着された配線層が常温に戻ると、絶縁層および芯層をより収縮させようとする収縮力が配線層202、配線層204、配線層206、配線層212、配線層214及び配線層216で発生する。この収縮力は、配線層の残銅率が高いほど強くなる。
そこで、本実施例では、第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216の残銅率を第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206の残銅率よりも高くすることで、第2層122の配線層212、配線層214及び配線層216の収縮力を第1層121の配線層202、配線層204及び配線層206の収縮力よりも大きくする。これにより、実装基板120は、図5に示すように、第1主面111が凸となるように反る。
具体的には、配線層212の残銅率を配線層202の残銅率よりも高くし、配線層214の残銅率を配線層204の残銅率よりも高くし、配線層216の残銅率を配線層206の残銅率よりも高くする。
なお、配線層212の残銅率を配線層202の残銅率よりも高くし、配線層214の残銅率と配線層204の残銅率とを略等しくし、配線層216の残銅率と配線層206の残銅率とを略等しくしてもよい。同様に、配線層212の残銅率と配線層202の残銅率とを略等しくし、配線層214の残銅率を配線層204の残銅率よりも高くし、配線層216の残銅率と配線層206の残銅率とを略等しくしてもよい。また、配線層212の残銅率と配線層202の残銅率とを略等しくし、配線層214の残銅率と配線層204の残銅率とを略等しくし、配線層216の残銅率を配線層206の残銅率よりも高くしてもよい。
また、第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216のそれぞれの残銅率の合計値を第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206のそれぞれの残銅率の合計値よりも大きくしてもよい。
なお、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211の厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
また、本実施例では、配線層202と配線層212とで厚さは等しい。本実施例では、配線層204と配線層214とで厚さは等しい。本実施例では、配線層206と配線層216とで厚さは等しい。本実施例では、絶縁層203と絶縁層213とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。本実施例では、絶縁層205と絶縁層215とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
換言すると、本実施例では、配線層以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
(4)第4の実施例
本実施例では、第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206と第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216とで厚さを変えることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
すなわち、第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206の各膜厚を、第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216の各膜厚とは異なる膜厚にすることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
上述したように、銅の線膨張係数は、絶縁層および芯層の樹脂の線膨張係数よりも大きい。そのため、高温で絶縁層や芯層207と接着された配線層が常温に戻ると、絶縁層および芯層をより収縮させようとする収縮力が配線層202、配線層204、配線層206、配線層212、配線層214及び配線層216で発生する。この収縮力は、配線層の厚さが厚いほど強くなる。
そこで、本実施例では、第2層122における配線層212、配線層214及び配線層216それぞれの厚さを第1層121における配線層202、配線層204及び配線層206それぞれの厚さよりも厚くすることで、第2層122の配線層212、配線層214及び配線層216の収縮力を第1層121の配線層202、配線層204及び配線層206の収縮力よりも大きくする。これにより、実装基板120は、図5に示すように、第1主面111が凸となるように反る。
具体的には、配線層212の厚さを配線層202の厚さよりも厚くし、配線層214の厚さを配線層204の厚さよりも厚くし、配線層216の厚さを配線層206の厚さよりも厚くする。
なお、配線層212の厚さを配線層202の厚さよりも厚くし、配線層214の厚さと配線層204の厚さとを等しくし、配線層216の厚さと配線層206の厚さとを等しくしてもよい。同様に、配線層212の厚さと配線層202の厚さとを等しくし、配線層214の厚さを配線層204の厚さよりも厚くし、配線層216の厚さと配線層206の厚さとを等しくしてもよい。また、配線層212の厚さと配線層202の厚さとを等しくし、配線層214の厚さと配線層204の厚さとを等しくし、配線層216の厚さを配線層206の厚さよりも厚くしてもよい。
また、第2層122における各配線層212、配線層214及び配線層216のそれぞれの厚さの合計値を第1層121における各配線層202、配線層204及び配線層206のそれぞれの厚さの合計値よりも大きくしてもよい。
なお、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
また、本実施例では、配線層202と配線層212とで残銅率は略等しい。本実施例では、配線層204と配線層214とで残銅率は略等しい。本実施例では、配線層206と配線層216とで残銅率は略等しい。本実施例では、絶縁層203と絶縁層213とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。本実施例では、絶縁層205と絶縁層215とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
換言すると、本実施例では、配線層以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
(5)第5の実施例
本実施例では、第1層121における絶縁層203及び絶縁層205と第2層122における絶縁層213及び絶縁層215とで線膨張係数の異なる材料を用いることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
絶縁層の樹脂の線膨張係数は、配線層の銅およびソルダレジスト層の樹脂の線膨張係数よりも小さい。そのため、高温で配線層と接着された絶縁層が常温に戻ると、配線層およびソルダレジスト層の収縮に抵抗する力が絶縁層203、絶縁層205、絶縁層213及び絶縁層215で発生する。この抵抗力は、絶縁層203、絶縁層205、絶縁層213及び絶縁層215の樹脂の線膨張係数が小さいほど強くなる。
そこで、本実施例では、第1層121における絶縁層203及び絶縁層205に用いる樹脂の線膨張係数を第2層122における絶縁層213及び絶縁層215に用いる樹脂の線膨張係数より小さい材料を選択することで、第1層121の絶縁層203及び絶縁層205における上述した抵抗力を第2層122の絶縁層213及び絶縁層215における上述した抵抗力よりも大きくする。これにより、実装基板120は、図5に示すように、第1主面111が凸となるように反る。
具体的には、絶縁層203の線膨張率を絶縁層213の線膨張率よりも小さくし、絶縁層205の線膨張率を絶縁層215の線膨張率よりも小さくする。
なお、絶縁層203の線膨張率を絶縁層213の線膨張率よりも小さくし、絶縁層205の線膨張率と絶縁層215の線膨張率とを等しくしてもよい。同様に、絶縁層203の線膨張率と絶縁層213の線膨張率とを等しくし、絶縁層205の線膨張率を絶縁層215の線膨張率よりも小さくしてもよい。
なお、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
また、本実施例では、配線層202と配線層212とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層204と配線層214とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層206と配線層216とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、絶縁層203と絶縁層213とで厚さは等しい。本実施例では、絶縁層205と絶縁層215とで厚さは等しい。
換言すると、本実施例では、絶縁層以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
(6)第6の実施例
本実施例では、第1層121における絶縁層203及び絶縁層205と第2層122における絶縁層213及び絶縁層215とで層の厚さ変えることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。すなわち、第1層121における絶縁層203及び絶縁層205それぞれの膜厚を、第2層122における絶縁層213及び絶縁層215それぞれの膜厚とは異なる膜厚とすることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
上述したように、絶縁層の樹脂の線膨張係数は、配線層の銅およびソルダレジスト層の樹脂の線膨張係数よりも小さい。そのため、高温で配線層と接着された絶縁層が常温に戻ると、配線層およびソルダレジスト層の収縮に抵抗する力が絶縁層203、絶縁層205、絶縁層213及び絶縁層215で発生する。この抵抗力は、絶縁層203、絶縁層205、絶縁層213及び絶縁層215の厚さが厚いほど強くなる。
そこで、本実施例では、第1層121における絶縁層203及び絶縁層205の厚さを第2層122における絶縁層213及び絶縁層215の厚さよりも厚くすることで、第1層121の絶縁層203及び絶縁層205における上述した抵抗力を第2層122の絶縁層213及び絶縁層215における上述した抵抗力よりも大きくする。これにより、実装基板120は、図5に示すように、第1主面111が凸となるように反る。
具体的には、絶縁層203の厚さを絶縁層213の厚さよりも厚くし、絶縁層205の厚さを絶縁層215の厚さよりも厚くする。
なお、絶縁層203の厚さを絶縁層213の厚さよりも厚くし、絶縁層205の厚さと絶縁層215の厚さとを等しくしてもよい。同様に、絶縁層203の厚さと絶縁層213の厚さとを等しくし、絶縁層205の厚さを絶縁層215の厚さよりも厚くしてもよい。
なお、本実施例では、第1層121のソルダレジスト層201と第2層122のソルダレジスト層211とで厚さおよび線膨張係数はそれぞれ等しい。
また、本実施例では、配線層202と配線層212とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層204と配線層214とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、配線層206と配線層216とで厚さは等しく、残銅率は略等しい。本実施例では、絶縁層203と絶縁層213とで線膨張係数は等しい。本実施例では、絶縁層205と絶縁層215とで線膨張係数は等しい。
換言すると、本実施例では、絶縁層以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
(7)第7の実施例
本実施例では、実装基板120の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する部材を第2主面112に取り付けることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らせる。
実装基板120は、温度変化によって上述したように伸縮するが、実装基板120としての線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する部材を第2主面112に取り付けることで、第1主面111が凸となるように実装基板120を反らすことができる。
そこで、本実施例では、図6(a)に示すように、実装基板120の略方形形状を呈する第2主面112の4辺に沿って、実装基板120としての線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する金属製の反り制御部材185をそれぞれ高温環境下で取り付ける。4つの反り制御部材185のそれぞれは、図6(b)に示すように、たとえば、長手方向の両端に脚部185a及び脚部185aを有する板状または軸状の部材であり、両端の脚部185a、脚部185aが配線層212にたとえばハンダ付けによって取り付けられている。
これにより、実装基板120および反り制御部材185の温度が常温に戻ると、反り制御部材185がそれぞれ収縮することで、実装基板120は、図5に示すように、第1主面111が凸となるように反る。
なお、本実施例では、反り制御部材185以外の構成要素は、熱収縮で実装基板120を反らすことがないものとしている。
なお、反り制御部材185は、実装基板120で発生した熱を放熱するための部材または熱伝導する部材としても利用可能である。上述したように反り制御部材185は、両端の脚部185a、185aが配線層212にたとえばハンダ付けによって取り付けられているので、実装基板10から熱が伝わりやすい。そのため、反り制御部材185は、不図示の部材を介した伝導伝熱や、輻射伝熱、対流伝熱によって実装基板120で発生した熱を実装基板120の外部に伝達させることができる。
また、反り制御部材185は、ノイズのシールドのために利用可能である。さらに反り制御部材185は、実装基板120のハンドリング時に把持する部位として利用可能である。
(8)第8の実施例
本実施例では、上述した第1から第7の実施例とは異なり、実装基板120の反りの形状を整えるために配線層202の銅箔パターンを以下のように形成する。
撮像素子100とボンディングワイヤ110を介して接続される配線層202には、撮像素子100から出力される信号を読み出すための配線パターンが形成されている。
たとえば、撮像素子100から出力される信号の出力端子が撮像素子100の周辺側の一部に偏っていると、撮像素子100から出力される信号を読み出すための配線パターンが、xy面内で偏った領域に形成される。図7(a)は、配線層202における、撮像素子100から出力される信号を読み出すための複数の配線パターン202aを模式的に示した図である。なお、図7(a)および後述する図7(b)において、配線層202の銅箔部分をハッチングによって示し、撮像素子100の配置位置を二点鎖線で示している。
各配線パターンの周囲には、隣接する配線パターンや、信号や電力の伝達にあずからない銅箔部分と離間させるため、銅箔が存在しない領域を設ける必要がある。そのため、図7(a)に示すように、配線パターン202aを含む領域202bと、配線パターンを含まない領域202cとでは、それぞれの領域における残銅率に差が生じる。同一の配線層202における領域毎の残銅率の差は、実装基板120の温度が下がって変形するときの変形形状に影響を与える。すなわち、残銅率が高い領域202cでは、残銅率が低い領域202bよりも上述した収縮力が強くなる。そのため、配線パターンの偏りは、実装基板120の温度が下がって変形するときに非対称な形状に変形する原因となるおそれがある。実装基板120の変形形状は撮像素子100の平面性にも影響を及ぼすおそれがある。したがって、実装基板120が非対称な形状に変形すると撮像素子100もその変形形状の影響を受け、撮像して得られる画像に歪みを生じるおそれがある。
そこで、本変形例では、実装基板120の温度が下がって変形するときの変形形状が、非対称の形状とならないように、ダミーの配線パターンを形成する。図7(b)は、ダミーの配線パターンである変形制御用パターン202dを形成した配線層202を模式的に示した図である。図7(b)に示す変形制御用パターン202dは、たとえば、撮像素子100のxy平面における中心に対して、配線パターン202aと略対称に形成されている。このように、変形制御用パターン202dを撮像素子100のxy平面における中心に対して配線パターン202aと略対称に形成することで、実装基板120の温度が下がって変形するときの変形形状を略対称の形状とすることができる。
これにより、撮像素子100を非対称に歪めようとする力が減ぜられるので、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
なお、変形制御用パターン202dの形状や配置位置は、撮像素子100のxy平面における中心に対して、配線パターン202aと略対称とすることに限定されない。すなわち、変形制御用パターン202dの形状や配置位置は、実装基板120の温度が下がって変形するときの変形形状が非対称の形状とならなければ、任意の形状および配置位置であってよい。また、変形制御用パターン202dは、撮像素子100を動作する時の電気制御信号を使用しても良いし、電気的にはグランドと同電位に固定された信号パターンとしても良い。
上述した第1の実施の形態では、次の作用効果を奏する。
(1)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100が配置される基板であって、実装基板120を保護するソルダレジスト層201が形成された第1主面111と、第1主面111とは反対側の面であって、ソルダレジスト層201とは膜厚及び熱膨張係数の少なくとも一方が異なるソルダレジスト層211が形成された第2主面112と、を備える。
これにより、複数の実装基板120において、撮像素子100が実装された第1主面111が凸となるように反るか凹となるように反るかのいずれか一方となるように反りの方向を揃えることができる。したがって、撮像素子100の平面性に与える影響を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(2)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100が配置される第1主面111と、第1主面111とは反対側の第2主面112と、を有する。実装基板120は、第1主面111及び第2主面112の間に設けられた配線層202と、配線層202よりも第2主面112に設けられ、金属部分が占める面積及び厚さの少なくとも一方が配線層202とは異なる配線層212と、を備える。
これにより、複数の実装基板120において、撮像素子100が実装された第1主面111が凸となるように反るか凹となるように反るかのいずれか一方となるように反りの方向を揃えることができる。したがって、撮像素子100の平面性に与える影響を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(3)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100が配置される第1主面111と、第1主面111とは反対側の第2主面112と、を有する。実装基板120は、第1主面111及び第2主面112の間に設けられた絶縁層203と、絶縁層203よりも第2主面112に設けられ、絶縁層203とは厚さおよび熱膨張係数の少なくとも一方が異なる絶縁層213と、を備える。
これにより、複数の実装基板120において、撮像素子100が実装された第1主面111が凸となるように反るか凹となるように反るかのいずれか一方となるように反りの方向を揃えることができる。したがって、撮像素子100の平面性に与える影響を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(4)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100が配置される第1主面111と、第1主面111とは反対側の第2主面112と、を備える。第1主面111及び第2主面112の少なくとも一方には、実装基板120としての線膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する反り制御部材185を取り付けた。
これにより、複数の実装基板120において、撮像素子100が実装された第1主面111が凸となるように反るか凹となるように反るかのいずれか一方となるように反りの方向を揃えることができる。したがって、撮像素子100の平面性に与える影響を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(5)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100が配置される第1主面111と、第1主面111とは反対側の第2主面112と、を備える。第1主面111には、撮像素子100から出力される信号を読み出す配線パターン202a、および温度変化による配線パターン202aの収縮膨張による第1主面111および第2主面112の歪みを補償する歪みを補償する変形制御用パターン202dが設けられる。
これにより、撮像素子100を非対称に歪めようとする力が減ぜられるので、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
−−−第2の実施の形態−−−
図8〜11を参照して、第2の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、撮像素子100で発生する熱を放熱し易く構成した点で、第1の実施の形態と異なる。
撮像素子100では、電力の消費に伴って発熱するが、撮像素子100の温度が上がると暗電流が増加し、撮像して得られる画像の画質に影響を与えるおそれがある。そのため、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がす必要がある。
そこで、本実施の形態では、以下に述べる各実施例のように実装基板120を構成することで、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がす。
なお、以下に述べる各実施例を適宜組み合わせてもよい。
(1)第1の実施例
図8は、第2の実施の形態における第1の実施例の撮像ユニット40Aについての模式的な断面図であり、第1の実施の形態における図4に相当する図である。
本実施例の撮像ユニット40Aでは、図8に示すように、ソルダレジスト層201のうち、撮像素子100の裏面と対向する領域からソルダレジストを除くことで配線層202を露出させている。すなわち、配線層202は、撮像素子100の裏面と対向し撮像素子100が実装される実装部において露出している。撮像素子100は、露出した配線層202に接着部210で接着されている。なお、ソルダレジストが除かれた配線層202の表面には、酸化防止のために金メッキ等が施されている。
撮像素子100で発生した熱は、接着剤210を介して配線層202の銅箔に伝達される。なお、配線層202に伝達された熱は、フレーム140および図3に示したブラケット150を介して図1に示したミラーボックス60に伝達される。なお、撮像ユニット40がミラーボックス60以外のカメラボディ30における構造体に固定されている場合には、配線層202に伝達された熱は、フレーム140および図3に示したブラケット150を介してカメラボディ30の構造体に伝達される。
接着剤210の熱伝導率は、ソルダレジストよりも高いことが望ましい。
本実施例では、熱伝導率が低いソルダレジストを介さずに熱伝導率が高い配線層202に撮像素子100を接着できるので、撮像素子100から配線層202への熱伝達が良好となり、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。
また、撮像素子100において発熱量が多い領域と少ない領域とが存在するが、撮像素子100の発熱量が多い領域の位置に応じて接着剤210の塗布領域を選択できるので、撮像素子100で発生した熱を効率的に配線層202へ伝達できる。これにより、撮像素子100の温度上昇を抑止して暗電流の増加を抑制できるので、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(2)第2の実施例
図9は、第2の実施の形態における第2の実施例の撮像ユニット40Bについての模式的な断面図であり、第1の実施の形態における図4に相当する図である。
本実施例の撮像ユニット40Bでは、図9に示すように、ソルダレジスト層201における撮像素子100の裏面と対向する領域のうち、撮像素子100の周辺側の領域からソルダレジストを除くことで配線層202を露出させている。すなわち、配線層202は、撮像素子100の裏面と対向し撮像素子100が実装される実装部の周辺部において露出している。撮像素子100は、配線層202に接着部210で接着されている。なお、ソルダレジストが除かれた配線層202の表面には、酸化防止のために金メッキ等が施されている。撮像素子100で発生した熱は、主に接着剤210を介して配線層202の銅箔に伝達され、一部が撮像素子100の裏面のソルダレジスト層201を介して配線層202の銅箔に伝達される。
撮像素子100では、撮像領域101よりも周辺領域102での発熱量が多い。すなわち、周辺領域102には、走査回路やAD変換回路、演算増幅部等の発熱量が多い回路が設けられている。そのため、撮像素子100の周辺領域102から接着剤210を介して配線層202の銅箔に熱を伝達させることで、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。
第2の実施例では、第1の実施例と比べて配線層202の露出面積が狭いので、金メッキ等を施す面積を減らすことができ、コストを抑制できる。
なお、撮像素子100の発熱量が多い場合は上述した第1の実施例を採用し、撮像素子100の発熱量が少ない場合は第2の実施例を採用すればよい。
(3)第3の実施例
図10は、第2の実施の形態における第3の実施例の撮像ユニット40Cについての模式的な断面図であり、第1の実施の形態における図4に相当する図である。
本実施例の撮像ユニット40Cでは、図10に示すように、ソルダレジスト層201のフレーム140の第5面145と対向する領域からソルダレジストを除くことで配線層202を露出させている。すなわち、配線層202は、撮像素子100が配置される面に形成され、撮像素子100を囲み撮像素子100からの熱が伝熱されるフレーム140が取り付けられる取付部において露出している。フレーム140は、第5面145で接着部220によって配線層202に接着されている。撮像素子100で発生し、配線層202に伝達された熱は、接着部220を介してフレーム140に伝達される。フレーム140に伝達された熱は、図3に示したビス149やブラケット150と接触する第3面143からブラケット150に伝達され、ブラケット150を介して図1に示したミラーボックス60に伝達される。
これにより、熱伝導率が低いソルダレジストを介さずに配線層202からフレーム140に熱を伝達できるので、熱伝達が良好となり、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。特に、フレーム140が金属製である場合には、フレーム140が樹脂製である場合と比べて熱伝導率が高くなるので、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。また、フレーム140の熱容量を増やすことで撮像素子100の温度上昇を緩和できるが、本実施例では配線層202からフレーム140への熱伝達が良好になるので、撮像素子100の温度上昇をより緩和できる。
(4)第4の実施例
図11は、第2の実施の形態における第4の実施例の撮像ユニット40Dについての模式的な断面図であり、第1の実施の形態における図4に相当する図である。
本実施例の撮像ユニット40Dでは、図11に示すように、第2層122のソルダレジスト層211のうち、実装基板120の周辺領域の少なくとも一部からソルダレジストを除くことで配線層211を露出させている。そして、露出した配線層211に熱伝達部材170の一端を接触させている。すなわち、配線層211は、撮像素子100が配置される面とは反対側の面に形成され、熱伝達部材170が取り付けられる取付部において露出している。熱伝達部材170は、たとえばグラファイトシート等の熱伝導性の良好な部材である。熱伝達部材170の不図示の他端は、たとえば直接または不図示の部材を介して図1に示したミラーボックス60へ熱的に接続されている。
撮像素子100で発生した熱は、実装基板120をz軸マイナス方向にも伝達される。本実施例では、実装基板120をz軸マイナス方向に伝達された熱を熱伝導率が低いソルダレジストを介さずに配線層212から熱伝達部材170に伝達できるので、熱伝達が良好となり、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。
上述した第2の実施の形態では、第1の実施の形態の作用効果に加えて次の作用効果を奏する。
(1)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100が配置される基板であって、
少なくとも一部の領域が露出した、撮像素子100で発生した熱を外部へ伝えるための配線層202または配線層212を有する。
これにより、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がして撮像素子100の温度上昇を抑制できるので、暗電流の増大を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(2)撮像素子100は、光電変換素子が配置された撮像面を有する。配線層202は、撮像素子100の撮像面とは反対側の面と対向する領域において露出している。
これにより、撮像素子100から配線層202への熱伝達が良好となり、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。したがって、撮像素子100の温度上昇を抑制できるので、暗電流の増大を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(3)撮像素子100は、光電変換素子が配置された撮像面を有する。配線層202は、撮像素子100の撮像面とは反対側の面であって、光電変換素子により得られた信号を処理する処理回路が設けられた領域と対向する領域において露出している。
撮像素子100では、撮像領域101よりも周辺領域102での発熱量が多いため、撮像素子100の周辺領域102から接着剤210を介して配線層202の銅箔に熱を伝達させることで、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。したがって、撮像素子100の温度上昇を抑制できるので、暗電流の増大を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(4)配線層202は、撮像素子100が配置される面に形成され、撮像素子100を囲み撮像素子100からの熱が伝熱されるフレーム140が取り付けられる取付部において露出している。
これにより、熱伝導率が低いソルダレジストを介さずに配線層202からフレーム140に熱を伝達できるので、熱伝達が良好となり、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。したがって、撮像素子100の温度上昇を抑制できるので、暗電流の増大を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
(5)配線層211は、撮像素子100が配置される面とは反対側の面に形成され、熱伝達部材170が取り付けられる取付部において露出している。
これにより、実装基板120をz軸マイナス方向に伝達された熱を熱伝導率が低いソルダレジストを介さずに配線層212から熱伝達部材170に伝達できるので、熱伝達が良好となり、撮像素子100で発生した熱を効率的に外部に逃がすことができる。したがって、撮像素子100の温度上昇を抑制できるので、暗電流の増大を抑制でき、撮像して得られる画像の画質を向上できる。
−−−第3の実施の形態−−−
従来から、製品出荷前の検査工程において撮像素子100のリーク電流を測定し、基準値以上のリーク電流が測定された製品をNGとしている。第3の実施の形態の撮像ユニットは、第1の実施の形態や第2の実施の形態で説明したように基板実装した撮像素子の上記検査を可能とするものである。図12〜17を参照して第3の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1および第2の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1および第2の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、撮像素子100のリーク電流測定に関して説明する。
撮像素子100には、実装基板120に設けられた後述する電力供給部480から電力が供給される。そのため、撮像素子100のリーク電流を測定する際に、電力供給部480の影響を受けないようにする必要がある。そこで、本実施の形態の撮像ユニット40では、電力供給部480を次のように構成している。
(1)第1の実施例
図12は、撮像素子100の不図示の3つのリーク電流測定対象回路のリーク電流を測定可能とした撮像ユニット40の第1の実施例を示す。以下の説明では、リーク電流測定対象回路を電力消費回路とも呼ぶ。リーク電流測定装置500は、撮像ユニット40のコネクタ190を介して撮像ユニット40と接続される。撮像素子100の不図示の3つの電力消費回路には、電源回路410A〜410Cから3つの異なる供給電力が供給される。以下の説明では、電源回路410A〜410Cを共通符号410で説明することもある。
図12は、撮像素子100が有するN個の電力消費回路ごとに異なる電源電圧の電力供給回路をN個設けた一例である。複数(たとえばN個)の電力消費回路を複数(M個:MはNより小さい整数)のグループに分け、M個のグループにそれぞれ対応するM個の電力供給部から電力を受けるようにしてもよい。したがって、電力供給回路490は3個に限定されない。
各電力供給回路490は、電源回路410とFET440とを含む。電源回路410はたとえばシリーズレギュレータであるレギュレータ411を含む。レギュレータ411は、入力端子412に接続された電源電圧V+の基準電源電圧を所定電圧に変換して出力する電源装置である。レギュレータ411の出力端子413から出力される供給電力は、電源ライン400により撮像素子100の給電端子に接続されたボンディングパッド240に供給される。
なお、電源電圧V+は、コネクタ190の電源電圧用端子191を介してカメラ10が備える電源ユニットから提供される。電源ユニットは、カメラ10に装着された電池に蓄積された電力を用いて生成される。
電源ライン400上にはFET440が設けられている。FET440は、ゲート端子443に接続されている制御ライン445の信号レベルに応じて導通、非導通が制御される。制御ライン445はコネクタ190の制御用端子192を介してリーク電流測定装置500に接続されている。制御ライン445の信号レベルは、このリーク電流測定装置500により制御される。
ゲート端子443は、不図示のプルダウン抵抗を介して、不図示のグランドラインに電気的に接続されている。ゲート端子443が電気的に開放されている場合、FET440のソース端子441とドレイン端子442との間は導通状態にある。FET440が導通状態のとき、電源回路410が撮像素子100に接続される。
リーク電流測定装置500により、コネクタ190の制御用端子192を介してゲート端子443に予め定められた正電圧が印加されている場合、FET440のソース端子441とドレイン端子442との間は非導通状態になる。この場合、電源回路410から撮像素子100へ電力が供給される電源ライン400は切断された状態にある。
FET440のドレイン端子442と、撮像素子100の給電端子に接続されたボンディングパッド240との間の電源ライン400は、測定ライン453によりコネクタ190の測定用端子193に接続されている。リーク電流測定装置500は、FET440が非導通状態のときに測定ライン453に流れる電流量を測定して、撮像素子100の電力消費回路のリーク電流を測定する。
本実施例では、測定用ライン453およびコネクタ190の測定用端子193は、各電力供給回路490にそれぞれ設けられている。なお、制御ライン445およびコネクタ190の制御用端子192は、各電力供給回路490で共通であり、1つだけ設けられている。
リーク電流測定の詳細は後述する。
電源回路410およびFET440は、図3に示す電子部品180の一部として含まれる。電源ライン400、制御ライン445、測定用ライン453は、図4に示す配線層212に含まれる配線パターンで形成される。電源ライン400は、配線層212に含まれる配線パターンのうち、撮像素子100に電力を供給する電源パターンで形成される。
なお、FET440に代えて、撮像素子100のリーク電流を測定している場合に、電源回路410と撮像素子100との間の電気抵抗を、撮像素子100のリーク電流を測定していない場合より高くする能動素子を使用することもできる。
(リーク電流測定装置500)
リーク電流測定装置500は、制御部510と、電流測定部520と、電流源530とを備える。リーク電流測定装置500は、撮像ユニット40のコネクタ190が有する制御用端子192および各測定用端子193に接続される不図示のコネクタを有する。リーク電流測定装置500は、基板120に実装されたコネクタ190を介して撮像ユニット40に接続されて撮像素子100のリーク電流を測定する。
制御部510は、制御用端子192に正電圧を印加する。これにより、FET440が電源回路410と撮像素子100との間が電気的に切断された状態にする。この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から各測定用端子193を介して撮像素子100に電流を供給するとともに、電流源530から各測定用端子193に流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定された電流のそれぞれをリーク電流として算出する。
制御部510は、算出したリーク電流に基づいて、撮像素子100の良否判定を行う。例えば、制御部510は、算出した複数のリーク電流のうち、少なくともいずれか1つが予め定められた値より大きい場合、撮像素子100を不良品と判定する。制御部510は、算出した複数のリーク電流のいずれもが予め定められた値以下の場合、撮像素子100を良品と判定する。
リーク電流の測定後、制御部510は、制御用端子192への正電圧の印加を停止して、FET440のゲート端子443を電気的に開放する。これにより、FET440が導通状態となり電源回路410と撮像素子100との間が電気的に接続され、電源ライン400を介して電源回路410から撮像素子100に電力を供給できる状態になる。
本実施例によれば、撮像素子100のリーク電流を測定する際に、電源回路410と撮像素子100との間が電気的に切断されるので、撮像素子100のリーク電流を正確に測定できる。その理由は次のとおりである。FET440のソース側に接続された電源回路410等が撮像素子100と電気的に切り離されるので、撮像素子100以外から漏れるリーク電流が混在することがなく、撮像素子100のリーク電流のみを正確に測定できる。
また、撮像ユニット40のコネクタ190を介して外部のリーク電流測定装置500と接続できるので、リーク電流測定装置500との接続が容易である。たとえば、撮像素子100が実装された基板にリーク電流測定装置500のプローブを接触させるパッドが設けられている例では、測定に際してプローブをパッドに接触させる必要があり、検査工程が煩雑である。さらに、パッドを基板表面に設ける必要があり、基板の面積が大きくなる。なお、このパッドは、検査工程にのみ使用するものであり、撮像ユニットの本来の機能には不要なものである。
(2)第2の実施例
図13は、第2の実施例における電力供給部480Aを模式的に示す回路図である。以下、第1の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施例と同じである。
本実施例の撮像ユニット40は、3つの電源回路410A〜410Cの測定用ライン453のそれぞれに接続されたアナログスイッチ454a〜454cを備えている。アナログスイッチ454a〜454cは一つのコネクタ端子193に接続されている。アナログスイッチ454a〜454cを順次切り替えることによって、撮像素子100の3つの電力消費回路のリーク電流を時分割で測定する。電源回路410A〜410Cと撮像素子100を接続する3つの電力ライン400にそれぞれ設けられているFET440A〜440Cは、独立して導通、非導通が切換えられる。
本実施例の撮像ユニット40は、リーク電流測定装置500の制御部510の指令により、アナログスイッチ454a〜454c、およびFET440A〜440Cをそれぞれ切換え制御するコントローラ460を備えている。
コントローラ460は、リーク電流測定装置500Aとシリアル通信を行って、アナログスイッチ454および各FET440を制御する。コントローラ460は、アナログスイッチ454の制御信号を出力する制御信号出力端子461と、各FET440を制御する正電圧を出力する複数の正電圧出力端子462とを有する。コントローラ460は、後述するリーク電流測定装置500Aとの通信用の端子として、クロック端子464と、データ端入力端子465と、データ出力端子466とを有する。コントローラ460は、リーク電流測定装置500Aとたとえばシリアル3線式の通信を行う。
制御信号出力端子461は、スイッチ制御ライン446を介してアナログスイッチ454と接続されている。複数の正電圧出力端子462のそれぞれは、独立した制御ライン445を介して各FET440のゲート端子443と接続されている。
コントローラ460は、各正電圧出力端子462から出力する正電圧を制御することで、各FET440のソース端子441とドレイン端子442との間を導通状態とするか非導通状態とするかを個別に切り替える。コントローラ460は、アナログスイッチ454が有する個々のスイッチのオンオフを制御する制御信号を制御信号出力端子461から出力することで、アナログスイッチ454を制御する。
上述したようにアナログスイッチ454は、3つのスイッチ454a〜454cを有する。スイッチ454aの一方の端子は、電力供給回路490AにおけるFET440Aのドレイン端子442とボンディングパッド240Aとの間の電源ライン400Aに測定用ライン453を介して接続されている。同様に、スイッチ454bの一方の端子は、電力供給回路490BにおけるFET440Bのドレイン端子442とボンディングパッド240Bとの間の電源ライン400Bに測定用ライン453を介して接続されている。スイッチ454cの一方の端子は、電力供給回路490CにおけるFET440Cのドレイン端子442とボンディングパッド240Cとの間の電源ライン400Cに測定用ライン453を介して接続されている。
各スイッチ454a〜454cの他方の端子は、1本の測定用ライン455の一端に接続されている。測定用ライン455の他端は、コネクタ190の測定用端子193に接続されている。本実施例では、コネクタ190の測定用端子193は1つである。
各スイッチ454a〜454cのそれぞれは、コントローラ460から出力される制御信号によって個別にオンオフが制御される。
本実施例では、コネクタ190は、コントローラ460のクロック端子464と接続された通信用端子194と、データ端入力端子465と接続された通信用端子195と、データ出力端子466と接続された通信用端子196とをさらに備える。
リーク電流測定装置500Aは、制御部510がコントローラ460を制御することで、ボンディングパッド240Aを介して撮像素子100に流れ込むリーク電流と、ボンディングパッド240Bを介して撮像素子100に流れ込むリーク電流と、ボンディングパッド240Cを介して撮像素子100に流れ込むリーク電流とを順次測定する。具体的には、次のとおりである。
リーク電流測定開始前には、各FET440A〜440Cのソース端子441とドレイン端子442との間は、それぞれ導通状態であり、アナログスイッチ454の各454a〜454cはオフされている。第2の実施例では、FET440A〜440Cとアナログスイッチ454a〜454cとの切換え制御を時分割でそれぞれ同期させ、異なる電源が接続される撮像素子100の異なる電力消費回路ごとにリーク電流を測定する。したがって、制御部510は、撮像素子100の異なるリーク電流測定箇所の数だけ3回リーク測定処理を行う。
制御部510からコントローラ460へ第1番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440Aのゲート端子443へ正電圧を印加するとともに、アナログスイッチ454のスイッチ454aをオンする制御信号を出力する。これにより、FET440Aのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454aがオンする。
その結果、電源回路410Aと撮像素子100との間が電気的に切断される。また、コネクタ190の測定用端子193とボンディングパッド240Aとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193およびボンディングパッド240Aを介して撮像素子100に電流を供給するとともに、電流源530から測定用端子193に流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定された電流値をボンディングパッド240Aから流入するリーク電流として算出する。
制御部510からコントローラ460へ第2番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440Aのゲート端子443への正電圧の印加を停止し、アナログスイッチ454のスイッチ454aをオフする制御信号を出力し、FET440Bのゲート端子443へ正電圧を印加し、アナログスイッチ454のスイッチ454bをオンする制御信号を出力する。これにより、FET440Aのソース端子441とドレイン端子442との間が導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454aがオフし、FET440Bのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454bがオンする。
その結果、電源回路410Aと撮像素子100との間が電気的に接続され、電源回路410Bと撮像素子100との間が電気的に切断される。また、コネクタ190の測定用端子193とボンディングパッド240Bとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193およびボンディングパッド240Bを介して撮像素子100に電流を供給するとともに、電流源530から測定用端子193に流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定された電流値をボンディングパッド240Bから電力消費回路に流入するリーク電流として算出する。
制御部510からコントローラ460へ第3番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440Bのゲート端子443への正電圧の印加を停止し、アナログスイッチ454のスイッチ454bをオフする制御信号を出力し、FET440Cのゲート端子443へ正電圧を印加し、アナログスイッチ454のスイッチ454cをオンする制御信号を出力する。これにより、FET440Bのソース端子441とドレイン端子442との間が導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454bがオフし、FET440Cのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454cがオンする。
その結果、電源回路410Bと撮像素子100との間が電気的に接続され、電源回路410Cと撮像素子100との間が電気的に切断される。また、コネクタ190の測定用端子193とボンディングパッド240Cとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193およびボンディングパッド240Cを介して撮像素子100に電流を供給するとともに、電流源530から測定用端子193に流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定された電流をボンディングパッド240Cから撮像素子100の電力消費回路に流入するリーク電流として算出する。
その後、コントローラ460は、FET440Cのゲート端子443への正電圧の印加を停止し、アナログスイッチ454のスイッチ454cをオフする制御信号を出力する。これにより、FET440Cのソース端子441とドレイン端子442との間が導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454cがオフする。
制御部510は、算出したリーク電流に基づいて、第1の実施例と同様に撮像素子100の良否判定を行う。
本実施例によれば、リーク電流の測定対象となる箇所が複数存在する場合でも、コネクタ190の測定用端子193を1つ設ければよい。これにより、コネクタ190の端子数を削減してコネクタ190を小型化でき、撮像ユニット40の小型化を図れる。
(3)第3の実施例
図14は、第3の実施例における電力供給部480Bを模式的に示す回路図である。本実施例では、複数存在するリーク電流の測定対象となる電力消費回路のリーク電流の総和を測定する。以下の説明では、第1の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施例と同じである。
図14に示すように、3つの測定用ライン453のそれぞれには、ダイオード456が1つずつ接続されている。各ダイオード456は、カソードが各測定用ライン453に接続され、アノードが1本の測定用ライン455の一端に接続されている。測定用ライン455の他端は、コネクタ190の測定用端子193に接続されている。本実施例では、コネクタ190の測定用端子193は1つである。
このように1本の測定用ライン455と各測定用ライン453とを各ダイオード456を介して接続することで、各測定用ライン453から各ボンディングパッド240を介して撮像素子100に流れ込むリーク電流の総和を測定できる。
具体的には、リーク電流測定装置500Bの制御部510は、制御用端子192に正電圧を印加する。これにより、各電力供給回路490と100との間が電気的に切断される。この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193を介して撮像チップ100に電流を供給するとともに、電流源530から測定用端子193に流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定された電流をリーク電流として算出する。こうして算出される電流値は、3つの測定用ライン453から各ボンディングパッド240を介して撮像チップ100に流れ込むリーク電流の総和である。
制御部510は、算出したリーク電流に基づいて、撮像チップ100の良否判定を行う。例えば、制御部510は、算出したリーク電流の総和が予め定められた値より大きい場合、撮像チップ100を不良品と判定する。制御部510は、算出したリーク電流の総和が予め定められた値以下の場合、撮像チップ100を良品と判定する。
本実施例によれば、リーク電流の測定対象となる電力消費回路が複数存在する場合でも、コネクタ190の測定用端子193を1つ設ければよい。これにより、コネクタ190の端子数を削減してコネクタ190を小型化でき、撮像ユニット40の小型化を図れる。
また、複数の電力消費回路のいずれのリーク電流が異常であるかは判別できないが、撮像チップ100としてNGであるか否かの判別時間を短縮できる。
また、FET440を制御するコントローラ460が不要であるので、実装基板120における回路構成を簡略化でき、コストダウンを図れる。
なお、本実施例では、各ダイオード456に代えて、抵抗を用いてもよく、上述した作用効果と同様の作用効果を奏する。
(4)第4の実施例
図15は、第4の実施例における電力供給部480Cを模式的に示す回路図である。本実施例では、上述した第2の実施例と同様に、複数の電力供給回路490の測定用ライン453のそれぞれに接続されたアナログスイッチ454a〜454eを順次切り替えることによって、複数存在する電力消費回路のそれぞれを時分割で測定する。なお、本実施例では、第2の実施例とは異なり、撮像素子100における複数の電力供給先のうち、供給電圧の値が異なれば、割り当てるコネクタ190の測定用端子193を異ならせている。以下の説明では、第2の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第2の実施例と同じである。
図15に示す例では、電力供給部480Cには、たとえば5つの電力供給回路490A〜490Eが設けられている。本実施例では、たとえば電力供給回路490Aおよび電力供給回路490Bは、供給電圧がaボルトである。電力供給回路490Cおよび電力供給回路490Dは、供給電圧がaボルトとは異なるbボルトである。電力供給回路490Eは、供給電圧がaボルト、bボルトとは異なるcボルトである。
本実施例では、アナログスイッチ454は、5個のスイッチ454a〜454eを有する。5個のスイッチ454a〜454eの一方の端子は、それぞれ、対応する電力供給回路490の電源ライン400に測定用ライン453を介して接続されている。
スイッチ454a、454bの他方の端子は、ともに測定用ライン455aの一端に接続されている。測定用ライン455aの他端は、コネクタ190の測定用端子193aに接続されている。スイッチ454c、454dの他方の端子は、ともに測定用ライン455bの一端に接続されている。測定用ライン455bの他端は、コネクタ190の測定用端子193bに接続されている。スイッチ454eの他方の端子は、測定用ライン455cの一端に接続されている。測定用ライン455cの他端は、コネクタ190の測定用端子193cに接続されている。
すなわち、コネクタ190の測定用端子193aは、スイッチ454a、454bを介して供給電圧がaボルトである電力供給回路490Aおよび電力供給回路490Bの電源ライン400A、400Bに接続されている。測定用端子193bは、スイッチ454c、454dを介して供給電圧がbボルトである電力供給回路490Cおよび電力供給回路490Dの電源ライン400C、400Dに接続されている。測定用端子193cは、スイッチ454eを介して供給電圧がcボルトである電力供給回路490Eの電源ライン400Eに接続されている。
各スイッチ454a〜454eのそれぞれは、コントローラ460から出力される制御信号によって個別にオンオフが制御される。
コントローラ460は、後述するリーク電流測定装置500Cとシリアル通信を行って、アナログスイッチ454a〜454eおよびFET440A〜440Eを制御する。
複数の正電圧出力端子462のそれぞれは、独立した制御ライン445を介してFET440A〜440Eのゲート端子443と接続されている。
リーク電流測定装置500Cは、制御部510がコントローラ460を制御することで、次のようにして撮像素子100に流れ込むリーク電流を測定する。
リーク電流測定開始前には、各FET440A〜440Eのソース端子441とドレイン端子442との間は、それぞれ導通状態であり、アナログスイッチ454の各スイッチ454a〜454eはオフされている。第4の実施例では、FET440A、400C、440Eとアナログスイッチ454a、454c、454eの切換え制御を同期させ、撮像素子100の5個のリーク電流測定箇所のリーク電流をaボルト、bボルト、cボルトの供給電圧ごとに測定する。
制御部510からコントローラ460へ第1番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440A、400C、440Eのゲート端子443へ正電圧を印加し、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454c、454eをオンする制御信号を出力する。これにより、FET440A、440C、440Eのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454c、454eがオンする。
その結果、電源回路410Aと撮像素子100との間が電気的に切断され、電源回路410Cと撮像素子100との間が電気的に切断され、電源回路410Eと撮像素子100との間が電気的に切断される。また、コネクタ190の測定用端子193aとボンディングパッド240Aとが電気的に接続され、測定用端子193bとボンディングパッド240Cとが電気的に接続され、測定用端子193cとボンディングパッド240Eとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193aおよびボンディングパッド240Aを介して撮像素子100に電流を供給し、電流源530から測定用端子193bおよびボンディングパッド240Cを介して撮像素子100に電流を供給し、電流源530から測定用端子193cおよびボンディングパッド240Eを介して撮像素子100に電流を供給する。また、制御部510は、電流源530から各測定用端子193a、193b、193cに流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定されたそれぞれの電流値をボンディングパッド240A、240C、240Eから流入するリーク電流としてそれぞれ算出する。
制御部510からコントローラ460へ第2番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440A、440C、440Eのゲート端子443への正電圧の印加を停止し、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454c、454eをオフする制御信号を出力する。また、コントローラ460は、FET440B、440Dのゲート端子443へ正電圧を印加し、アナログスイッチ454のスイッチ454b、454dをオンする。これにより、FET440A、440C、440Eのソース端子441とドレイン端子442との間が導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454c、454eがオフする。また、FET440B、440Dのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454b、454dがオンする。
その結果、電源回路410Aと撮像素子100との間が電気的に接続され、電源回路410Cと撮像素子100との間が電気的に接続され、電源回路410Eと撮像素子100との間が電気的に接続され、電源回路410Bと撮像素子100との間が電気的に切断され、電源回路410Dと撮像素子100との間が電気的に切断される。
また、コネクタ190の測定用端子193aとボンディングパッド240Bとが電気的に接続され、測定用端子193bとボンディングパッド240Dとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193aおよびボンディングパッド240Bを介して撮像素子100に電流を供給し、電流源530から測定用端子193bおよびボンディングパッド240Dを介して撮像素子100に電流を供給する。また、制御部510は、電流源530から各測定用端子193a、193bに流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定されたそれぞれの電流をボンディングパッド240B、240Dから流入するリーク電流としてそれぞれ算出する。
全てのリーク電流測定が終了すると、コントローラ460は、FET440B、440Dのゲート端子443への正電圧の印加を停止し、アナログスイッチ454のスイッチ454b、440dをオフする。これにより、FET440B、440Dのソース端子441とドレイン端子442との間が導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454b、454dがオフする。
その結果、電源回路410Bと撮像素子100との間が電気的に接続され、電源回路410Dと撮像素子100との間が電気的に接続される。
制御部510は、算出したリーク電流に基づいて、第1の実施例と同様に撮像素子100の良否判定を行う。
本実施例によれば、供給電圧が異なる複数の電力消費回路でのリーク電流を同時に測定でき、測定時間を短縮できる。
なお、アナログスイッチ454aと454bを同時にオンしてaボルトの供給電圧が供給される2つのリーク電流測定対象回路のリーク電流の総和と、アナログスイッチ454cと454dを同時にオンしてbボルトの供給電圧が供給される2つのリーク電流測定対象回路のリーク電流の総和を、それぞれのコネクタ端子193a、193bを介して測定するように、アナログスイッチ454とFET440を制御してもよい。
(5)第5の実施例
図16は、第5の実施例における電力供給部480Dを模式的に示す回路図である。本実施例では、異なる電圧が供給される異なるリーク電流測定箇所のリーク電流を一つのコネクタ端子で測定するようにしたものである。すなわち、アナログスイッチ454の各スイッチ454a〜454dの他方の端子が、ともに測定用ライン455aの一端に接続されている点で、上述した第4の実施例と異なる。以下の説明では、第4の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第4の実施例と同じである。
本実施例では、コネクタ190の測定用端子193aは、スイッチ454a、454bを介して供給電圧がaボルトである電力供給回路490Aおよび電力供給回路490Bの電源ライン400A、400Bに接続されるとともに、スイッチ454c、454dを介して供給電圧がbボルトである電力供給回路490Cおよび電力供給回路490Dの電源ライン400C、400Dに接続されている。測定用端子193bは、スイッチ454eを介して供給電圧がcボルトである電力供給回路490Eの電源ライン400Eが接続されている。
本実施例のリーク電流測定装置500Dは、次のようにして撮像素子100に流れ込むリーク電流を測定する。制御部510がコントローラ460を制御することで、アナログスイッチ454a〜454dを時分割でオンオフ制御する。すなわち、電源回路410A〜410Dと4つのボンディングパッド240A〜240Dの各電力ライン400A〜400Dに接続されている各測定ライン453が時分割でコネクタ端子193aに接続される。具体的な動作は以下の通りである。
制御部510からコントローラ460へ第1番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440A、440Eのゲート端子443へ正電圧を印加し、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454eをオンする制御信号を出力する。これにより、FET440A、440Eのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となり、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454eがオンする。
その結果、電源回路410A、410Eと撮像素子100との間が電気的に切断される。また、コネクタ190の測定用端子193aとボンディングパッド240Aとが電気的に接続され、測定用端子193bとボンディングパッド240Eとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193aおよびボンディングパッド240Aを介して撮像素子100に電流を供給し、電流源530から測定用端子193bおよびボンディングパッド240Eを介して撮像素子100に電流を供給する。また、制御部510は、電流源530から各測定用端子193a、193bに流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定されたそれぞれの電流をボンディングパッド240A、240Eから流入するリーク電流としてそれぞれ算出する。
制御部510からコントローラ460へ第2番目のリーク電流測定開始指令が出力されると、コントローラ460は、FET440A、440Eのゲート端子443への正電圧の印加を停止し、アナログスイッチ454のスイッチ454a、454eをオフする。これにより、FET440A、440Eのソース端子441とドレイン端子442との間が導通状態となる。また、コントローラ460は、FET440Bのゲート端子443へ正電圧を印加し、アナログスイッチ454のスイッチ454bをオンする。これにより、FET440Bのソース端子441とドレイン端子442との間が非導通状態となる。
その結果、電源回路410Bと撮像素子100との間が電気的に切断され、電源回路410Eと撮像素子100との間が電気的に接続される。また、コネクタ190の測定用端子193aとボンディングパッド240Bとが電気的に接続される。
この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193aおよびボンディングパッド240Bを介して撮像素子100に電流を供給する。また、制御部510は、電流源530から測定用端子193aに流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定されたボンディングパッド240Bから流入するリーク電流として算出する。
以降、制御部510は、上述したボンディングパッド240A、240Bから流入するリーク電流の測定の場合と同様にして、ボンディングパッド240C、240Dから流入するリーク電流をそれぞれ測定するように、コントローラ460へ信号を出力する。
制御部510は、算出したリーク電流に基づいて、第1の実施例と同様に撮像素子100の良否判定を行う。
本実施例によれば、供給電圧がa、bボルトである電力供給先でのリーク電流を一つのコネクタ端子193aで時分割で測定し、供給電圧がcボルトである電力供給先でのリーク電流をコネクタ端子193bで測定できる。その結果、第4の実施例と比べてコネクタ190の端子数を削減できるので、コネクタ190を小型化でき、撮像ユニット40の小型化を図れる。
なお、第5の実施例の回路構成によれば、アナログスイッチ454a、454bを閉じ、アナログスイッチ454c、454dを開くことにより、aボルトの電圧が供給される2つのリーク電流測定箇所のリーク電流の総和に基づいて撮像素子100の検査を行うこともできる。あるいは、アナログスイッチ454a、454bを開き、アナログスイッチ454c、454dを閉じることにより、bボルトの電圧が供給される2つのリーク電流測定箇所のリーク電流の総和に基づいて撮像素子100の検査を行うこともできる。
(6)第6の実施例
図17は、第6の実施例における電力供給部480Eを模式的に示す回路図である。本実施例では、主に、第4の実施例におけるアナログスイッチ454の各スイッチ454a〜454eに代えてダイオード456a〜456eを設けるとともに、撮像素子100における複数の電力消費回路のうち、供給電圧の値が同じである電力消費回路についてはリーク電流の総和を第3の実施例と同様に測定する点で第4の実施例と異なる。特に説明しない点については、第3または第4の実施例と同じである。
本実施例では、上述したように、第4の実施例におけるアナログスイッチ454の各スイッチ454a〜454eに代えてダイオード456a〜456eが設けられている。5つのダイオード456a〜456eのカソードは、それぞれ、対応する電力供給回路490の電源ライン400に測定用ライン453を介して接続されている。
ダイオード456a、456bのアノードは、ともに測定用ライン455aの一端に接続されている。測定用ライン455aの他端は、コネクタ190の測定用端子193aに接続されている。ダイオード456c、456dのアノードは、ともに測定用ライン455bの一端に接続されている。測定用ライン455bの他端は、コネクタ190の測定用端子193bに接続されている。ダイオード456eのアノードは、測定用ライン455cの一端に接続されている。測定用ライン455cの他端は、コネクタ190の測定用端子193cに接続されている。
すなわち、コネクタ190の測定用端子193aは、ダイオード456a、456bを介して供給電圧がaボルトである電力供給回路490Aおよび電力供給回路490Bの電源ライン400A、400Bに接続されている。測定用端子193bは、ダイオード456c、456dを介して供給電圧がbボルトである電力供給回路490Cおよび電力供給回路490Dの電源ライン400C、400Dに接続されている。測定用端子193cは、ダイオード456eを介して供給電圧がcボルトである電力供給回路490Eの電源ライン400Eに接続されている。
FET440A〜440Eのゲート端子443は、1本の制御ライン445を介してコネクタ190の制御用端子192に接続されている。
リーク電流測定装置500Eの制御部510は、制御用端子192に正電圧を印加する。これにより、各電源回路410A〜410Eと撮像素子100との間が電気的に切断される。この状態で制御部510は、電流源530を制御して、電流源530から測定用端子193a〜193cを介して撮像素子100に電流を供給するとともに、電流源530から測定用端子193a、193b、193cに流入する電流を、電流測定部520に測定させる。制御部510は、電流測定部520で測定されたそれぞれの電流値をボンディングパッド240A、240Bから流入するリーク電流の総和、ボンディングパッド240C、240Dから流入するリーク電流の総和、ボンディングパッド240Eから流入するリーク電流としてそれぞれ算出する。
制御部510は、算出したリーク電流に基づいて、撮像素子100の良否判定を行う。
本実施例によれば、複数のリーク電流測定対象箇所でのリーク電流を共通する供給電圧ごとに測定できるので、測定時間を短縮できる。
本実施の形態では、第1および第2の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
(1)実装基板120は、被写体を撮像する撮像素子100と、撮像素子100に電力を供給する電力供給回路490と、電力供給回路490と撮像素子100とを接続する電源ライン400上に設けられ、電力供給回路490から撮像素子100に流れる電力を制御するFET440と、FET440と撮像素子100との間の電源ライン400に測定ライン453を介して接続された測定用端子193を有するコネクタ190とを備える。
これにより、撮像ユニット40のコネクタ190を介して外部のリーク電流測定装置500と接続できるので、リーク電流測定装置500との接続が容易である。たとえば、撮像素子100が実装された基板にリーク電流測定装置500のプローブを接触させるパッドが設けられている例では、測定に際してプローブをパッドに接触させる必要があり、検査工程が煩雑である。さらに、パッドを基板表面に設ける必要があり、基板の面積が大きくなる。
(2)撮像素子100は複数の電力消費回路を有し、電力消費回路の各々は電源ライン400と測定ライン453に接続され、コネクタ190は少なくとも一つの測定用端子193を含み、測定ライン453には、複数の測定ライン453のいずれかひとつを一つの測定用端子193に接続する複数のアナログスイッチ454a〜454cが設けられている。
これにより、リーク電流の測定対象となる箇所が複数存在する場合でも、コネクタ190の測定用端子193を1つ設ければよい。したがって、コネクタ190の端子数を削減してコネクタ190を小型化でき、撮像ユニット40の小型化を図れる。
(3)実装基板120は、複数のアナログスイッチ454a〜454cを開閉制御するコントローラ460が設けられ、複数のアナログスイッチ454a〜454cの開閉制御指令をコントローラ460に入力する指令用配線が通信用端子194〜196に接続されている。
これにより、撮像ユニット40のコネクタ190を介して接続した外部のリーク電流測定装置500によって、複数存在する測定対象箇所のリーク電流を測定対象箇所毎に容易に測定できる。
(4)撮像素子100は複数の電力消費回路を有し、電力消費回路の各々は電源ライン400と測定ライン453に接続され、コネクタ190は少なくとも一つの測定用端子193を含み、複数の測定ライン453にはダイオード456が設けられ、複数のダイオード456のカソー-ドは複数の測定ライン453に接続され、複数のダイオード456のアノードは結線されて測定用端子193に接続されている。
これにより、リーク電流の測定対象となる電力消費回路が複数存在する場合でも、コネクタ190の測定用端子193を1つ設ければよい。これにより、コネクタ190の端子数を削減してコネクタ190を小型化でき、撮像ユニット40の小型化を図れる。
(5)コネクタ190にはFET440のゲート端子443と制御ライン445で接続された制御用端子192が設けられている。
これにより、撮像ユニット40のコネクタ190を介して接続した外部のリーク電流測定装置500によって、FET440の導通、非導通を制御できるので、撮像素子100のリーク電流のみを容易に測定できる。
−−−第4の実施の形態−−−
図18〜22を参照して、第4の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1〜第3の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1〜第3の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、電力供給部からの出力電圧を可変にした点で、第1〜第3の実施の形態と異なる。
(1)第1の実施例
図18は、第1の実施例における電力供給部600を模式的に示す回路図である。電力供給部600は、基準電圧発生回路610と、DAコンバータ620と、オペアンプ630と、電圧コントローラ640とを有する。
基準電圧発生回路610は、電源電圧V+から基準電圧Vrefを生成してDAコンバータ620の基準電圧入力端子621に供給する。
DAコンバータ620は、基準電圧入力端子621と、クロック端子622と、データ入力端子623と、データ出力端子624と、複数の出力端子625、626、627とを有する。基準電圧入力端子621は、基準電圧発生回路610に接続されている。クロック端子622、データ入力端子623およびデータ出力端子624は、電圧コントローラ640に接続されている。複数の出力端子625、626、627は、複数のオペアンプ630の入力プラス端子631にそれぞれ接続されている。本実施例では、DAコンバータ620は、たとえば3つの出力端子625、626、627を有する。なお、図18では、出力端子625に接続されたオペアンプ630のみを記載し、出力端子626、627に接続されたオペアンプ630の記載を省略している。
オペアンプ630は、ボルテージフォロアを構成している。図18に図示したオペアンプ630では、入力プラス端子631は、上述したようにDAコンバータの出力端子625と接続されている。出力端子632は、撮像素子100の給電端子に接続されたボンディングパッド240に接続されている。なお、出力端子632とボンディングパッド240との間の電源ライン691には、バイパスコンデンサ692が接続されている。
オペアンプ630には、電源電圧V+とグラウンドとが接続されている。
オペアンプ630は、入力プラス端子631に印加された電圧と同じ電圧を出力端子632から出力する。
電圧コントローラ640は、DAコンバータ620のデータ入力端子623にたとえばバイナリデータである制御信号を出力する。
このように構成される電力供給部600では、電圧コントローラ640から出力される制御信号に基づいて、各オペアンプ630から出力される電圧が制御される。すなわちDAコンバータ620は、データ入力端子623に入力される電圧コントローラ640からの制御信号、および、基準電圧入力端子621に入力される基準電圧発生回路610からの基準電圧Vrefに基づいて、各出力端子625、626、627から出力する出力電圧をそれぞれ制御する。
そして、各オペアンプ630は、入力プラス端子631に印加された各出力端子625、626、627からの出力電圧と同じ電圧を各出力端子632から出力する。これにより、電力供給部600は、電圧コントローラ640から出力される制御信号に基づいた電圧で、各ボンディングパッド240に電力を供給する。
なお、オペアンプ630の出力段には、プッシュプル回路が設けられているので、オペアンプ630は、電流の供給源にも電流の引き抜き源にもなり得る。そのため、DAコンバータ620の各出力端子625、626、627から出力される電圧が下がり、オペアンプ630の出力端子632の出力電圧が下がると、バイパスコンデンサ692の電荷をオペアンプ630側に引き抜くことができる。これにより、ボンディングパッド240に供給する電力の電圧を迅速に安定化できる。
また、本実施例の電力供給部600では、オペアンプ630からの電力の供給を停止する場合でも、上述したようにバイパスコンデンサ692の電荷をオペアンプ630側に引き抜くことができるので、放電回路を設けなくよい。
本実施例の電力供給部600では、電圧コントローラ640から出力する制御信号の出力タイミングによって、電源の立ち上げ、電源の立ち下げのシーケンスも任意に設定できる。
第1の実施例の電力供給部600は次のような作用効果を奏する。
撮像素子100の複数の電力消費回路は必要とする電源電圧が異なる。また、複数の電力消費回路は撮像素子が実装される撮影装置毎に種々の仕様が要求される。したがって、電力供給部は、種々の撮影装置ごとに専用の電源として設計される。その理由は、従来の撮像素子実装式基板においては、必要な電源電圧を、たとえばレギュレータ出力電圧を分圧抵抗などで調節して所望の電圧を設定するようにしている。その結果、所望の電圧用の分圧抵抗を対象製品毎に設計する必要があり、任意の電源電圧を作成する汎用な電源を提供することができなかった。
第1実施例の電力供給部600は、電源の出力電圧レベルを、DAコンバータ620で生成した制御電圧により調整するように構成した。DAコンバータ620は基準電圧に基づき任意の電圧を生成することができるので、任意の制御電圧により電源電圧を任意に調整することができる。その結果、DAコンバータ620に与えるデジタル制御信号を外部コントローラから任意に与えることにより、一つの電力供給部600により種々の供給電圧を生成することができ、汎用性の高い電力供給部を提供できる。
(2)第2の実施例
図19は、第2の実施例における電力供給部600Aを模式的に示す回路図である。本実施例における電力供給部600Aは、負の電圧の電力を供給できる。以下の説明では、第1の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施例と同じである。
電力供給部600Aは、オペアンプ630Aをさらに備える。図19では図示を省略しているが、DAコンバータ620の出力端子625、627には、それぞれ第1の実施例と同様にボルテージフォロアを構成するオペアンプ630の入力プラス端子631が接続されている。オペアンプ630Aは、反転増幅回路を構成する。すなわち、オペアンプ630Aは、入力プラス端子631がグラウンドに接続され、入力マイナス端子633が抵抗681を介してDAコンバータ620の出力端子626に接続され、抵抗682を介して出力端子632に接続されている。抵抗681と抵抗682の抵抗値は同じである。オペアンプ630Aには、負電圧である電源電圧V−とグラウンドとが接続されている。
このように構成される電力供給部600Aでは、電圧コントローラ640から出力される制御信号に基づいて、オペアンプ630Aから出力される電圧が制御される。すなわちDAコンバータ620は、 データ入力端子623に入力される電圧コントローラ640からの制御信号、および、基準電圧入力端子621に入力される基準電圧発生回路610からの基準電圧Vrefに基づいて、出力端子626から出力する出力電圧を制御する。
そして、オペアンプ630Aは、抵抗681と抵抗682の抵抗値は同じであるので、出力端子626からの出力電圧と絶対値が同じ負の電圧を出力端子632から出力する。抵抗681と抵抗682の抵抗値が異なる場合は、その抵抗の比率によって、出力端子626からの出力電圧を、以下の式で増/減幅して出力端子632から出力する事が可能である。
V(632) = − R(682) ÷ R(681) × V(626)
第2の実施例の電力供給部600Aは第1実施例と同様の作用効果を奏する。また、撮像素子100に負電圧電源が必要な電力消費回路が設けられ、かつ、正電圧電源回路をオペアンプで構成する電力供給部において、同様なオペアンプを用いた負電圧電源を簡単に実現できる。
(3)第3の実施例
図20は、第3の実施例における電力供給部600Bを模式的に示す回路図である。
本実施例における電力供給部600Bでは、主に、第1の実施例におけるオペアンプ630によって構成されるボルテージフォロアに代えて、トランジスタによって構成されるエミッタフォロアを設けた点で第1の実施例と異なる。以下の説明では、第1の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施例と同じである。
電力供給部600Bは、オペアンプ630に代えてトランジスタ650を備える。図20では、出力端子625に接続されたトランジスタ650のみを記載し、出力端子626、627に接続されたトランジスタ650の記載を省略している。図20に図示したトランジスタ650では、ベース651は、DAコンバータの出力端子625と接続され、コレクタ652は、電源電圧V+と接続され、エミッタ653は、ボンディングパッド240と、エミッタ抵抗683を介してグラウンドに接続されている。
出力端子625から出力される制御電圧は、エミッタフォロアを構成するトランジスタ650のベース端子に印加される。トランジスタ650のコレクタ端子に供給されている電源電圧+Vは制御電圧に応じた電圧に調整される。調整された電圧の電源は、ボンディングパッド240に印加される。
このように構成される電力供給部600Bでは、電圧コントローラ640から出力される制御信号に基づいて、各トランジスタ650タ653から出力される電圧が制御される。すなわちDAコンバータ620は、 デーのエミッタ入力端子623に入力される電圧コントローラ640からの制御信号、および、基準電圧入力端子621に入力される基準電圧発生回路610からの基準電圧Vrefに基づいて制御電圧を生成して出力端子625、626、627から出力する。各トランジスタ650は制御電圧で駆動され、エミッタ端子に制御電圧に応じた供給電圧が得られる。この供給電圧は、対応する電力消費回路のボンディングパッド240に印加される。
第3の実施例の電力供給部600Bは第1実施例と同様の作用効果を奏する。また、シリーズレギュレータと分圧抵抗を用いた従来の電源回路に必要であった放電抵抗やFETが不要となり、部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
なお、図20に示す例では、トランジスタにNPN型のトランジスタを用いたが、PNP型のトランジスタを用いてもよい。
(4)第4の実施例
図21は、第4の実施例における電力供給部600Cを模式的に示す回路図である。本実施例における電力供給部600Cでは、主に、DAコンバータ620から出力電圧を利用してシリーズレギュレータの出力電圧を変更するようにした点で第1の実施例と異なる。以下の説明では、第1の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施例と同じである。
第4の実施例の電力供給部600Cは、主にDAコンバータ620と、シリーズレギュレータ660とを備えて構成される。図21では、撮影素子100の一つの電力消費回路に電力を供給する一つの電源回路について示している。すなわち、DAコンバータ620の出力端子625からの制御電圧で撮像素子100への供給電圧が制御されるシリーズレギュレータ660のみを記載し、出力端子626、627と接続されるシリーズレギュレータ660の記載を省略している。
シリーズレギュレータ660は、電圧可変型のシリーズレギュレータであり、入力端子661と、出力端子662と、出力電圧設定用端子663と、コントロール端子664とを有する。入力端子661には、電源電圧V+が印加される。出力端子662は、ボンディングパッド240に接続されている。出力電圧設定用端子663は、外付けの分圧回路684に接続されている。分圧回路684は直列に接続された抵抗685と抵抗686とを有する。抵抗685の一端は電源ライン691に接続され、他端は抵抗686の一端および出力電圧設定用端子663に接続されている。抵抗686の他端はDAコンバータ620の出力端子625に接続されている。
すなわち、本実施例では、外付けの分圧回路684の抵抗686の他端をグラウンドに接続する代わりに、DAコンバータ620の出力端子625に接続している。したがって、DAコンバータ620の出力端子625からの制御電圧を変更すると、出力電圧設定用端子663に印加される電圧も変更される。すなわち、DAコンバータ620の出力端子625からの制御電圧を変更すると、シリーズレギュレータ660の出力端子662から出力される電圧も変更される。
第4の実施例の電力供給部600Cは第1実施例と同様の作用効果を奏する。また、撮像素子用電源として従来から使用されているシリーズレギュレータを用いて、撮像素子に供給する電力の電圧を任意に変更することができるので、電力供給部600Cの設計を変更が容易である。
(5)第5の実施例
図22は、第5の実施例における電力供給部600Dを模式的に示す回路図である。本実施例における電力供給部600Dでは、主に、電圧可変型のシリーズレギュレータに代えて、電圧固定型のシリーズレギュレータを用いた点で第4の実施例と異なる。以下の説明では、第1および第4の実施例との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1および第4の実施例と同じである。
上述したように、電力供給部600Dは、電圧可変型のシリーズレギュレータ660に代えて、電圧固定型のシリーズレギュレータの一例としての3端子レギュレータ670を備える。図22では、出力端子625と接続される3端子レギュレータ670のみを記載し、出力端子626、627と接続される3端子レギュレータ670の記載を省略している。
3端子レギュレータ670は、入力端子671と、出力端子672と、接地端子673とを有する。入力端子661には、電源電圧V+が印加される。出力端子662は、ボンディングパッド240に接続されている。接地端子673はDAコンバータ620の出力端子625に接続されている。
すなわち、本実施例では、接地端子673をグラウンドに接続する代わりに、DAコンバータ620の出力端子625に接続している。したがって、DAコンバータ620の出力端子625からの制御電圧を変更すると、3端子レギュレータ670の出力端子672から出力される電圧も変更される。
第5の実施例の電力供給部600Dは第1実施例と同様の作用効果を奏する。また、撮像素子用電源として従来から使用されているシリーズレギュレータを用いて、撮像素子に供給する電力の電圧を任意に変更ですることができるので、電力供給部600Dの設計を変更が容易である。
本実施の形態では、第1から第3の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
(1)実装基板120は、撮像素子100が配置される基板であって、基準電圧Vrefを生成する基準電圧発生回路610と、基準電圧発生回路610から出力された基準電圧Vrefにより撮像素子100を駆動させるための複数の電源電圧を出力するDAコンバータ620とを備える。
これにより、DAコンバータ620に与えるデジタル制御信号を外部コントローラから任意に与えることにより、一つの電力供給部600により種々の供給電圧を生成することができ、汎用性の高い電力供給部を提供できる。
(2)実装基板120は、撮像素子100が配置される基板であって、基準電圧Vrefを生成する基準電圧発生回路610と、
基準電圧発生回路610から出力された基準電圧Vrefにより複数の制御電圧を出力するDAコンバータ620と、
DAコンバータ620から出力される制御電圧により撮像素子100を駆動させるための電源電圧を出力するシリーズレギュレータ660または3端子レギュレータ670と、を備える。
これにより、DAコンバータ620に与えるデジタル制御信号を外部コントローラから任意に与えることにより、一つの電力供給部600により種々の供給電圧を生成することができ、汎用性の高い電力供給部を提供できる。
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)上述した第3および第4の実施の形態では、制御部510とコントローラ460との間、および、電圧コントローラ640とDAコンバータ620との間でシリアル3線式の通信を行っている。しかし、制御部510とコントローラ460との間、および、電圧コントローラ640とDAコンバータ620との間における通信は、シリアル3線式の通信に限らず、I2C通信など各種の方式を用いることができる。
(変形例2)上述した第3の実施の形態の第3の実施例では、FET440を制御するコントローラが撮像ユニット40の内部には設けられていないが、第2の実施例と同様に撮像ユニット40の内部にコントローラ460を設け、コントローラ460からの正電圧の出力によって各FET440の導通状態/非導通状態を制御するようにしてもよい。
(変形例3)上述した第4の実施の形態では、基準電圧発生回路610が電源電圧V+から基準電圧Vrefを生成してDAコンバータ620の基準電圧入力端子621に供給した。しかし、DAコンバータ620が基準電圧発生回路を内蔵している場合には、外付けの基準電圧発生回路610を設けなくてもよい。さらに、シリーズレギュレータ660の内部に基準電圧発生回路を内蔵し、その基準電圧Vrefを外部に取り出せる場合は、その基準電圧を使用する事で、外付けの基準電圧発生回路610を設けなくてもよい。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
10;カメラ、40;撮像ユニット、100;撮像素子、111;第1主面、112;第2主面、120;実装基板、140;フレーム、170;熱伝達部材、185;反り制御部材、190;コネクタ、192;制御用端子、193;測定用端子、194〜196;通信用端子、201、211;ソルダレジスト層、202、204、206、212、214、216;配線層、202a;配線パターン、202d;変形制御用パターン、203、205、213、215;絶縁層、400;電源ライン、440;FET、445;制御ライン、453;測定ライン、454;アナログスイッチ、456;ダイオード
460;コントローラ、490;電力供給回路、610;基準電圧発生回路、620;DAコンバータ、630;オペアンプ、650;トランジスタ、660;シリーズレギュレータ、670;3端子レギュレータ

Claims (10)

  1. 被写体を撮像する撮像素子が配置される基板であって、
    前記基板を保護する第1保護膜が形成された第1面と、
    前記第1面とは反対側の面であって、前記第1面側が凸に反るか、前記第1面側が凹に反るか、のうちいずれか一方となるように前記第1保護膜とは膜厚が異なる第2保護膜が形成された第2面と、
    を備える基板。
  2. 請求項1に記載の基板において、
    前記第1面は、前記撮像素子が配置され、
    前記第2面は、前記第1面側が凸に反るように前記第1保護膜よりも膜厚が大きい前記第2保護膜が形成される基板。
  3. 請求項2に記載の基板において、
    前記第1面及び前記第2面の間に設けられた第1金属層と、
    前記第1金属層よりも前記第2面側に設けられ、金属部分が占める面積及び厚さの少な
    くとも一方が前記第1金属層とは異なる第2金属層と、
    を備える基板。
  4. 請求項2または請求項3に記載の基板において、
    前記第1面及び前記第2面の間に設けられた第1絶縁層と、
    前記第1絶縁層よりも前記第2面側に設けられ、前記第1絶縁層とは厚さおよび熱膨張係数の少なくとも一方が異なる第2絶縁層と、
    を備える基板。
  5. 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の基板において、
    前記第1面には、前記撮像素子から出力される信号を読み出す配線パターン、および温度変化による前記配線パターンの収縮膨張による前記第1面および第2面の歪みを補償する歪み補償部が設けられる基板。
  6. 請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の基板において、
    少なくとも一部の領域が露出した、前記撮像素子で発生した熱を外部へ伝えるための金属層を有する基板。
  7. 請求項6に記載の基板において、
    前記撮像素子は、光電変換素子が配置された撮像面を有し、
    前記金属層は、前記撮像素子の前記撮像面とは反対側の面と対向する領域において露出している基板。
  8. 請求項6に記載の基板において、
    前記撮像素子は、光電変換素子が配置された撮像面を有し、
    前記金属層は、前記撮像素子の前記撮像面とは反対側の面であって、前記光電変換素子により得られた信号を処理する処理回路が設けられた領域と対向する領域において露出している基板。
  9. 請求項6に記載の基板において、
    前記金属層は、前記第1面に形成され、前記撮像素子を囲み前記撮像素子からの熱が伝熱されるフレームが取り付けられる取付部において露出している基板。
  10. 請求項6に記載の基板において、
    前記金属層は、前記第2面に形成され、伝熱部材が取り付けられる取付部において露出している基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111742410B (zh) 2018-02-22 2021-06-15 富士胶片株式会社 摄像单元、摄像装置
JP7171223B2 (ja) * 2018-04-27 2022-11-15 キヤノン株式会社 撮像ユニットおよびその製造方法
JP7292828B2 (ja) 2018-04-27 2023-06-19 キヤノン株式会社 撮像素子モジュール、撮像システム、撮像素子パッケージ及び製造方法
KR20220093539A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기
US20250022893A1 (en) * 2021-12-06 2025-01-16 Sony Semiconductor Solutions Corporation Image sensor device, equipment, and method of manufacturing image sensor device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3998753B2 (ja) * 1997-04-28 2007-10-31 富士フイルム株式会社 画像読取装置
JPH1197658A (ja) * 1997-09-16 1999-04-09 Nikon Corp センサ装置及びその検査方法
JP4403424B2 (ja) * 2006-11-30 2010-01-27 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP2008153313A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学デバイス装置およびその製造方法ならびにカメラモジュール
KR20140128415A (ko) * 2012-02-07 2014-11-05 가부시키가이샤 니콘 촬상 유닛 및 촬상 장치
JP6192312B2 (ja) * 2013-02-28 2017-09-06 キヤノン株式会社 実装部材の製造方法および電子部品の製造方法。
JP2015012211A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 株式会社ニコン 撮像ユニット及び撮像装置
JP2015106787A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社ニコン 撮像ユニット、撮像装置、撮像ユニットの製造方法および撮像ユニットの製造に用いる治具
WO2015099140A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 株式会社ニコン 撮像ユニット及び撮像装置
JP6297923B2 (ja) * 2014-05-26 2018-03-20 京セラ株式会社 撮像素子実装用基板及び撮像装置

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