JP2008168042A

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Publication number: JP2008168042A
Application number: JP2007005806A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakamura; 幹夫中村; Takanori Sekido; 孝典関戸; Hiroyuki Motohara; 寛幸本原; Shinji Yasunaga; 新二安永; Takeshi Kondo; 雄近藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized mounting structure, not increasing the space for wiring cable in loading electric parts for achieving high function. <P>SOLUTION: This stacked mounting structure includes at least two members: a first substrate 101a where a first electrode 102a is formed on the surface thereof; and a second substrate 101b where a second electrode 102b is formed on the surface opposite to the first substrate 101a, and an intermediate substrate 103 installed between the first substrate 101a and the second substrate 101b to connect the first substrate 101a and the second substrate 101b to each other with a predetermined clearance gap between them, wherein an image pickup element 104 as a packaging part is disposed in the clearance gap between the first substrate 101a and the second substrate 101b, and at least one member of the first substrate 101a, the second substrate 101b and the intermediate substrate 103 has an optical function region. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明は、積層実装構造体、特に複数の部材を部材の厚さ方向に積層してできる３次元
的な積層実装構造体に関するものである。The present invention relates to a stacked mounting structure, and more particularly to a three-dimensional stacked mounting structure formed by stacking a plurality of members in the thickness direction of members.

従来、電子部品が実装されている基板を備える構造体に関しては、種々の構成が提案さ
れている。例えば、特許文献１には、例えば、図６に示すような、内視鏡１０の先端部に設けられている撮像ユニットに関する実装構造体が開示されている。ここでは、撮像素子１１と平行に実装基板を積層する技術が述べられている。この技術では、まず、撮像素子１１と平行に実装基板１２を配置する。そして、撮像素子１１が実装された実装基板１２と、その他の部品が実装されている実装基板１３とを、スペーサを介して実装する。これにより、スペーサの高さ分で得られた空間に実装基板上の実装部品を配置できる。従って、実装構造体の実装密度を向上できる。この結果、内視鏡の先端部に設けられている撮像ユニットの小型化を図ることができる。Conventionally, various structures have been proposed for a structure including a substrate on which electronic components are mounted. For example, Patent Document 1 discloses a mounting structure related to an imaging unit provided at a distal end portion of anendoscope 10 as shown in FIG. 6, for example. Here, a technique is described in which a mounting substrate is stacked in parallel with theimaging element 11. In this technique, first, themounting substrate 12 is arranged in parallel with theimage sensor 11. And the mounting board |substrate 12 with which the image pick-up element 11 was mounted, and the mounting board |substrate 13 with which other components are mounted are mounted via a spacer. Thereby, the mounting components on the mounting substrate can be arranged in the space obtained by the height of the spacer. Therefore, the mounting density of the mounting structure can be improved. As a result, it is possible to reduce the size of the imaging unit provided at the distal end portion of the endoscope.

特公平４-３８４１７号公報Japanese Patent Publication No. 4-38417

しかし更に発光素子や駆動素子などを、光学系部分などの実装基板（回路基板）以外の部分に搭載する場合には、別途配線ケーブル等を用いる必要がある。このため配線ケーブル用のスペースが必要となり実装構造体の小型化を保つことができない。 However, when a light emitting element, a driving element, or the like is further mounted on a portion other than a mounting substrate (circuit board) such as an optical system portion, it is necessary to use a separate wiring cable or the like. For this reason, a space for the wiring cable is required, and the mounting structure cannot be kept downsized.

特に、内視鏡のための撮像ユニットにおいても、先端照明のために発光素子を搭載すること、光学レンズを搭載すること、撮像素子を搭載すること、さらに駆動素子を搭載すること等が求められている。駆動素子は、例えば、高機能化のため、光学系に対してズーム機能、オートフォーカス（ＡＦ）機能のために用いられる。このような、発光素子、光学レンズ、撮像素子、駆動素子等を搭載するために、電気部品等の周辺回路が必要となる。 In particular, an imaging unit for an endoscope is also required to be equipped with a light emitting element for tip illumination, an optical lens, an imaging element, and a driving element. ing. The drive element is used for, for example, a zoom function and an autofocus (AF) function with respect to the optical system in order to enhance the function. In order to mount such a light emitting element, an optical lens, an imaging element, a driving element and the like, peripheral circuits such as electric parts are required.

一方、内視鏡の直径は限られている。このため、内視鏡においては、撮像ユニットの積層方向へ、投影面積内において、はみだすことなく実装を行うことが望まれる。また、上述したように、高機能化のためには、積層方向への導通が必要となる。このように、発光素子、光学レンズ、駆動素子、撮像素子等の搭載のため、電源ラインや信号ラインなどの配線ケーブルが別途必要となる。そして、従来技術の構成では、配線ケーブルのスペースを確保するのが困難である。このため、電源ラインや信号ラインを形成することで、実装構造体が大型化してしまう。 On the other hand, the diameter of an endoscope is limited. For this reason, in an endoscope, it is desired to mount the imaging unit without protruding in the projection area in the stacking direction of the imaging units. In addition, as described above, conduction in the stacking direction is required for higher functionality. As described above, in order to mount the light emitting element, the optical lens, the driving element, the imaging element, and the like, wiring cables such as a power supply line and a signal line are separately required. And it is difficult to ensure the space of a wiring cable with the structure of a prior art. For this reason, a mounting structure will be enlarged by forming a power supply line and a signal line.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高機能化のための電気部品を搭載したとき、配線ケーブル用のスペースを増やすことがない小型な実装構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a small mounting structure that does not increase a space for a wiring cable when an electrical component for high functionality is mounted. To do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、表面に第１の電極が形成された第１の部材と、第１の部材と対向する表面に第２の電極が形成された第２の部材との少なくとも２つの部材と、第１の部材と第２の部材との間に設置され、第１の部材と第２の部材とを所定の間隙をもって接続する中間部材とを有し、第１の部材と第２の部材との間の間隙に実装部品が配置されている積層実装構造体であって、第１の部材と第２の部材と中間部材とのうちの少なくともいずれか一つの部材が光学的機能領域を有することを特徴とする積層実装構造体を提供できる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, the first member having the first electrode formed on the surface and the second electrode on the surface facing the first member are provided. At least two members of the formed second member, and an intermediate member that is installed between the first member and the second member and connects the first member and the second member with a predetermined gap A stacked mounting structure in which a mounting component is disposed in a gap between the first member and the second member, and includes a first member, a second member, and an intermediate member. It is possible to provide a stacked mounting structure in which at least one of the members has an optical functional region.

また、本発明の好ましい態様によれば、第２の部材は、光学的機能領域として撮像素子を有することが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the second member has an image sensor as an optical functional region.

また、本発明の好ましい態様によれば、第１の部材及び／または中間部材は、光学的機能領域として光学レンズを有することが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the first member and / or the intermediate member have an optical lens as an optical functional region.

また、本発明の好ましい態様によれば、第１の部材と第２の部材との対向する表面には、それぞれ第１の電極と第２の電極が形成され、第１の電極及び第２の電極には、それぞれ突起電極が形成されており、突起電極どうしは、中間部材に設けられている貫通孔内で接続されていることが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, the first electrode and the second electrode are formed on the opposing surfaces of the first member and the second member, respectively, and the first electrode and the second electrode Each of the electrodes is formed with a protruding electrode, and the protruding electrodes are preferably connected within a through hole provided in the intermediate member.

また、本発明の好ましい態様によれば、第１の部材の第１の電極が形成されている面、または第２の部材の第２の電極が形成されている面に対して直交する中間部材の面に形成され、第１の電極及び第２の電極とを電気的に接続する導電部を有し、中間部材の少なくとも一部は、第１の部材の端面及び第２の部材の端面よりも内側になるように形成されることで、第１の電極及び第２の電極の一部がそれぞれ露出され、導電部の一方の端部は、第１の電極の露出部分に接続され、導電部の他方の端部は、第２の電極の露出部分に接続されていることが望ましい。 Moreover, according to the preferable aspect of this invention, the intermediate member orthogonal to the surface in which the 1st electrode of the 1st member is formed, or the surface in which the 2nd electrode of the 2nd member is formed A conductive portion that electrically connects the first electrode and the second electrode, and at least a part of the intermediate member is formed from the end surface of the first member and the end surface of the second member. Are also formed so that a part of the first electrode and the second electrode are exposed, and one end portion of the conductive portion is connected to the exposed portion of the first electrode, and the conductive portion is electrically conductive. The other end of the part is preferably connected to the exposed part of the second electrode.

また、本発明の好ましい態様によれば、第１の部材と第２の部材と中間部材とのうちの対向するいずれか一組の部材において少なくとも１つの部材の少なくとも一方の主面上に形成された接合部と、対向する部材上にそれぞれ形成された電極どうしの間隙に配置されている導電部材と、を有し、少なくとも１つの部材には貫通孔が設けられ、接合部によって部材同士が接合されることによって、導電部材が貫通孔において変形、埋没し、部材同士が電気的に接続されることが望ましい。 Moreover, according to the preferable aspect of this invention, it forms on the at least one main surface of at least 1 member in any one set of member which the 1st member, 2nd member, and intermediate member oppose. And at least one member is provided with a through-hole, and the members are joined to each other by the joining portion. By doing so, it is desirable that the conductive member is deformed and buried in the through hole, and the members are electrically connected.

本発明によれば、高機能化のための電気部品を搭載したとき、配線ケーブル用のスペースを増やすことなく、小型の実装構造体を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a small mounting structure without increasing the space for the wiring cable when an electrical component for high functionality is mounted.

以下に、本発明にかかる積層実装構造体の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a stacked mounting structure according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図１は、本発明の実施例にかかる積層実装構造体の断面構成を示している。また、図２は、積層実装構造体１００を分解した斜視構成を示している。 FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a stacked mounting structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an exploded perspective view of the stackedmounting structure 100.

第１の基板１０１ａの電気部品搭載領域には電極が設けられている。この電極には、ＬＥＤなどの発光素子１１２が接続されている。また、第２の基板１０１ｂの主面の電極にはＣＣＤなどの撮像素子１０４が接続されている。さらに、第２の基板１０１ｂには、発光素子１１２や撮像素子１０４のための駆動制御回路を形成しても良い。第１の基板１０１ａは、第１の部材に対応する。第２の基板１０１ｂは、第２の部材に対応する。 Electrodes are provided in the electrical component mounting region of thefirst substrate 101a. Alight emitting element 112 such as an LED is connected to this electrode. Animage sensor 104 such as a CCD is connected to the electrode on the main surface of thesecond substrate 101b. Further, a drive control circuit for thelight emitting element 112 and theimaging element 104 may be formed on thesecond substrate 101b. Thefirst substrate 101a corresponds to the first member. Thesecond substrate 101b corresponds to the second member.

また、第１の基板１０１ａには撮像素子１０４へ入射する光が透過または通過する窓部１１１が設けられている。そして、第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂは中間基板１０３で接続されている。 Thefirst substrate 101a is provided with awindow portion 111 through which light incident on theimage sensor 104 is transmitted or passed. Thefirst substrate 101 a and thesecond substrate 101 b are connected by theintermediate substrate 103.

中間基板１０３の開口収納部１１４（電気部品収納領域）には、第１の基板１０１ａに搭載された撮像素子１０４が収納されている。さらに、中間基板１０３の開口収納部１１４には、撮像素子１０４へ光を結像させる光学レンズ１１３が設けられている。 Theimaging element 104 mounted on thefirst substrate 101a is accommodated in the opening accommodating portion 114 (electrical component accommodating area) of theintermediate substrate 103. Furthermore, anoptical lens 113 that images light onto theimage sensor 104 is provided in the opening accommodatingportion 114 of theintermediate substrate 103.

また、中間基板１０３には貫通孔１０５が形成されている。貫通孔１０５は、電気的接続領域として機能する。後述するように、貫通孔１０５は、突起電極１０２ａ、１０２ｂを介して、第１の基板１０１ａの主面に設けられた電極と、第２の基板１０１ｂの電気部品搭載領域（撮像素子１０４の領域）に設けられた電極を電気的に接続する。これにより、例えば、発光素子１１２は、撮像素子１０４や駆動制御回路と電気的に接続される。本実施の形態では、中間基板１０３の４隅に貫通孔１０５を形成しているが、貫通孔１０５の数や場所は第１と第２の基板の設計に合わせて、例えば中間基板の４辺に設けても良い。 A throughhole 105 is formed in theintermediate substrate 103. The throughhole 105 functions as an electrical connection region. As will be described later, thethrough hole 105 has an electrode provided on the main surface of thefirst substrate 101a and an electric component mounting region (region of the image sensor 104) on thesecond substrate 101b via theprotruding electrodes 102a and 102b. ) Are electrically connected. Thereby, for example, thelight emitting element 112 is electrically connected to theimaging element 104 and the drive control circuit. In the present embodiment, thethrough holes 105 are formed at the four corners of theintermediate substrate 103. The number and location of the throughholes 105 are, for example, four sides of the intermediate substrate according to the design of the first and second substrates. May be provided.

第１の基板１０１ａには、第１の突起電極１０２ａが形成されている。また、第２の基板１０１ｂには、第２の突起電極１０２ｂが形成されている。これら突起電極１０２ａ、１０２ｂは、スタッドバンピング、めっき、エッチング、導電性ペースト塗布・印刷などの工法で作成される。 A first protrudingelectrode 102a is formed on thefirst substrate 101a. A second protrudingelectrode 102b is formed on thesecond substrate 101b. These protrudingelectrodes 102a and 102b are formed by a method such as stud bumping, plating, etching, or applying / printing a conductive paste.

第１の基板１０１ａの第１の突起電極１０２ａが形成されている面とは反対側の面には、発光素子１１２が形成されている。発光素子１１２は、物体（不図示）に対して照明光を照射する。 Alight emitting element 112 is formed on the surface of thefirst substrate 101a opposite to the surface on which the firstprotruding electrode 102a is formed. Thelight emitting element 112 irradiates an object (not shown) with illumination light.

突起電極１０２ａ、１０２ｂの材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｂｉなどの金属材料、またはこれらの金属材料を複数種組み合わせた合金を用いることができる。 As the material of the protrudingelectrodes 102a and 102b, metal materials such as Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ni, Mo, W, Sn, Zn, As, In, Ge, Pb, Pd, Bi, or these metals An alloy in which a plurality of materials are combined can be used.

そして、突起電極１０２ａ、１０２ｂの材質には、これらの金属、または合金のうち、拡散による接合、金属結合による接合を起こし得る金属の組み合わせが用いられる。例えば、第１の突起電極１０２ａはＡｕ、第２の突起電極１０２ｂはＡｌである構成、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂ共にＡｕである構成である。また、突起電極１０２ａ、１０２ｂとして、導電性樹脂などの機能性樹脂材料を用いる場合もある。 For the material of the protrudingelectrodes 102a and 102b, a combination of metals that can cause bonding by diffusion or metal bonding among these metals or alloys is used. For example, the first protrudingelectrode 102a is Au and the secondprotruding electrode 102b is Al, and the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are both Au. In some cases, a functional resin material such as a conductive resin is used as the protrudingelectrodes 102a and 102b.

第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとの間には、中間基板１０３が設けられている。中間基板１０３としては、有機基板、セラミック基板、ガラス基板、Ｓｉ基板、メタル基板、フレキシブル基板などを用いることができる。また、上述した基板を複合した複合材料基板も用いることができる。 Anintermediate substrate 103 is provided between thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b. As theintermediate substrate 103, an organic substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, a Si substrate, a metal substrate, a flexible substrate, or the like can be used. A composite material substrate obtained by combining the above-described substrates can also be used.

中間基板１０３には、上述のように、中間基板１０３の面方向と垂直な方向に開口収納部１１４が設けられている。開口収納部を設ける方法としては、ドリリング、パンチング、レーザ加工、エッチングなどが挙げられる。加工方法は、加工対象である中間基板１０３の材質や開口収納部の寸法などにより適切な方法が選択される。 As described above, theopening portion 114 is provided in theintermediate substrate 103 in a direction perpendicular to the surface direction of theintermediate substrate 103. Examples of the method for providing the opening accommodating portion include drilling, punching, laser processing, etching, and the like. As the processing method, an appropriate method is selected depending on the material of theintermediate substrate 103 to be processed, the dimensions of the opening accommodating portion, and the like.

開口収納部１１４の中央には、光学レンズ１１３が設けられている。第１の基板１０１ａの窓部１１１を通過した光は、光学レンズ１１３により、後述する撮像素子１０４の撮像面に結像されるように構成されている。また、開口収納部１１４は、撮像素子１０４を収納する機能も有している。 Anoptical lens 113 is provided in the center of theopening storage portion 114. The light that has passed through thewindow portion 111 of thefirst substrate 101a is configured to be imaged on an imaging surface of animaging element 104 described later by anoptical lens 113. Theopening storage portion 114 also has a function of storing theimage sensor 104.

なお、防塵のため、窓部１１１には、光学的に透明な部材でカバーガラスを形成しておいても良い。 Note that a cover glass may be formed of an optically transparent member on thewindow 111 for dust prevention.

また、中間基板１０３には、中間基板１０３の面方向と垂直な方向に貫通孔１０５が設けられている。貫通孔１０５を設ける方法としては、ドリリング、パンチング、レーザ加工、エッチングなどが挙げられる。加工方法は、加工対象である中間基板１０３の材質や貫通孔１０５の寸法などにより適切な方法が選択される。 Theintermediate substrate 103 is provided with a throughhole 105 in a direction perpendicular to the surface direction of theintermediate substrate 103. Examples of the method for providing the throughhole 105 include drilling, punching, laser processing, etching, and the like. As the processing method, an appropriate method is selected depending on the material of theintermediate substrate 103 to be processed, the dimensions of the throughhole 105, and the like.

第２の基板１０１ｂ上には、撮像素子１０４が設けられている。撮像素子１０４として、ＣＣＤを用いることができる。撮像素子１０４は、実装部品に対応する。図１に示すように、第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとは、中間基板１０３を挟んで接合されている。そして、撮像素子１０４は、第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとの間の空間である開口収納部１１４、即ち電気部品収納領域に形成されている。 Animage sensor 104 is provided over thesecond substrate 101b. A CCD can be used as theimage sensor 104. Theimage sensor 104 corresponds to a mounted component. As shown in FIG. 1, thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b are bonded with theintermediate substrate 103 interposed therebetween. Theimage sensor 104 is formed in anopening storage portion 114, that is, an electrical component storage area, which is a space between thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b.

これにより、撮像素子１０４の撮像面には、発光素子１１２からの光で照明された物体の像が形成される。なお、中間基板１０３において光学レンズ１１３が形成されている領域、及び第２の基板１０１ｂ上において撮像素子１０４が形成されている領域は、それぞれ光学的機能領域に対応する。 As a result, an image of the object illuminated with the light from thelight emitting element 112 is formed on the imaging surface of theimaging element 104. Note that the region where theoptical lens 113 is formed on theintermediate substrate 103 and the region where theimage sensor 104 is formed on thesecond substrate 101b correspond to optical functional regions, respectively.

撮像素子１０４は、図示しない基板上に形成されたパターン、実装基板と何らかの方法で電気的に接続されている他の基板上に実装された他の部品と合わせて、所定の機能を有する電子回路を構成する。また、その他の実装部品としては、チップ抵抗、ミニモールドトランジスタ、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）などが挙げられる。しかしながら、実装部品は、これらに限られるものではない。 Theimage sensor 104 is an electronic circuit having a predetermined function in combination with a pattern formed on a substrate (not shown) and other components mounted on another substrate that is electrically connected to the mounting substrate by some method. Configure. Other mounting components include a chip resistor, a mini-mold transistor, and a BGA (Ball Grid Array). However, the mounting components are not limited to these.

また、図示しないが、第１の基板１０１ａと第１の突起電極１０２ａとの間、及び第２の基板１０１ｂと第２の突起電極１０２ｂとの間には、それぞれ突起電極１０２ａ、１０２ｂと電気的導通を取るため、及び基板１０１ａ、１０１ｂ上への突起電極１０２ａ、１０２ｂの形成を助けるための電極を形成することもできる。 Although not shown, theprojection electrodes 102a and 102b are electrically connected between thefirst substrate 101a and thefirst projection electrode 102a and between thesecond substrate 101b and thesecond projection electrode 102b, respectively. It is also possible to form electrodes for conducting and for assisting formation of the protrudingelectrodes 102a and 102b on thesubstrates 101a and 101b.

次に、各々の構成要素の位置関係について説明する。第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとは、突起電極が形成された面を対向させて配置されている。また、図示しないが、基板１０１ａ、１０１ｂの両面に突起電極が設けられる場合もある。この場合も、接合させる突起電極どうしを対向させる方向で基板が配置される。 Next, the positional relationship of each component will be described. Thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b are arranged with the surfaces on which the protruding electrodes are formed facing each other. In addition, although not shown, there are cases where protruding electrodes are provided on both surfaces of thesubstrates 101a and 101b. Also in this case, the substrate is arranged in a direction in which the protruding electrodes to be joined face each other.

第１の基板１０１ａ、第２の基板１０１ｂのｘ−ｙ面内（図２参照）方向の位置関係は、接合させる突起電極１０２ａ、１０２ｂどうしの位置関係に関連して決められる。接合させる突起電極１０２ａ、１０２ｂの位置関係は、突起電極１０２ａ、１０２ｂを上方向または下方向、つまりｚ軸（図２参照）の方向から見た投影図の中心位置を、対応する突起電極１０２ａ、１０２ｂどうしで一致させる。このとき許容される配置誤差は、ｘ−ｙ方向共に、相互の第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂの形成位置精度、及び各々の基板１０１a、１０１ｂをハンドリングする装置の位置合わせ精度を合計したものである。 The positional relationship in the xy plane (see FIG. 2) direction of thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b is determined in relation to the positional relationship between the protrudingelectrodes 102a and 102b to be joined. The positional relationship of the protrudingelectrodes 102a and 102b to be joined is such that the center position of the projected view when the protrudingelectrodes 102a and 102b are viewed in the upward or downward direction, that is, the z-axis (see FIG. 2) direction, Match between 102b. The allowable placement errors at this time are the positional accuracy of the mutual formation of the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b in both the xy directions, and the alignment accuracy of the apparatus that handles each of thesubstrates 101a and 101b. Is the total.

中間基板１０３と第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとの位置関係は、中間基板１０３に形成されている貫通孔１０５と第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂとの位置関係に関連して決められる。 The positional relationship among theintermediate substrate 103, thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b is the positional relationship between the throughhole 105 formed in theintermediate substrate 103 and the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b. Determined in relation to

第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂ、及び中間基板１０３の貫通孔１０５を上方向または下方向、つまりｚ軸の方向から見た投影図の中心位置を、対応する突起電極１０２ａ、１０２ｂ及び貫通孔１０５で一致させる。このとき許容される位置精度は、ｘ−ｙ方向共に、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂ、及び中間基板１０３の貫通孔１０５の位置精度、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂの形状誤差、中間基板１０３の貫通孔１０５の形状誤差、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂが形成されている基板をハンドリングする装置の位置合わせ精度、中間基板１０３をハンドリングする装置の位置合わせ精度を合計したものである。 The center positions of the projections when the first protrudingelectrode 102a, the secondprotruding electrode 102b, and the throughhole 105 of theintermediate substrate 103 are viewed from the upper side or the lower side, that is, the z-axis direction, 102b and the throughhole 105 are matched. The positional accuracy allowed at this time is the positional accuracy of the first protrudingelectrode 102a, the secondprotruding electrode 102b, and the throughhole 105 of theintermediate substrate 103, the first protrudingelectrode 102a, the second Error of the protrudingelectrode 102b, the error of the shape of the throughhole 105 of theintermediate substrate 103, the alignment accuracy of the apparatus for handling the substrate on which the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are formed, theintermediate substrate 103 This is the total of the positioning accuracy of the device that handles.

第１の基板１０１ａの第１の突起電極１０２ａを有する面、及び第２の基板１０１ｂの第２の突起電極１０２ｂを有する面は、それぞれ中間基板１０３の各基板１０１ａ、１０１ｂに対応する面と接触する位置に配置される。 The surface of thefirst substrate 101a having the first protrudingelectrode 102a and the surface of thesecond substrate 101b having the secondprotruding electrode 102b are in contact with the surfaces corresponding to thesubstrates 101a and 101b of theintermediate substrate 103, respectively. It is arranged at the position to do.

また、図示しないが、接合の為の材料を中間基板１０３と各基板１０１ａ、１０１ｂと間に設けるときは、中間基板１０３と各基板１０１ａ、１０１ｂとの間に接合の為の材料層が入る場合がある。 Although not shown, when a material for bonding is provided between theintermediate substrate 103 and each of thesubstrates 101a and 101b, a material layer for bonding is inserted between theintermediate substrate 103 and each of thesubstrates 101a and 101b. There is.

次に、上述の手順で各部材の位置あわせをした後、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂを接触させ、加熱・加圧する。これにより、第１の突起電極１０２ａと第２の突起電極１０２ｂとを接合する。 Next, after aligning each member in the above-described procedure, the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are brought into contact with each other, and heated and pressurized. Thus, the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are joined.

この際、加熱する方法は以下の（１）、（２）、（３）がある。
（１）第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂまたは第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂ近傍の部材に直接ヒータを接触させて、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂを加熱する直接加熱方法
（２）第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂまたは第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂ近傍の部材をレーザや温風吹き付けにより加熱する間接加熱方法
（３）周辺雰囲気温度を上昇させて第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂを含む実装構造体全体を加熱する全体加熱方法At this time, the heating method includes the following (1), (2), and (3).
(1) The firstprotruding electrode 102a, the secondprotruding electrode 102a, the secondprotruding electrode 102b, the first protrudingelectrode 102a, the secondprotruding electrode 102b, and a member in the vicinity of the secondprotruding electrode 102b are brought into direct contact with the heater. (2)First projection electrode 102a,second projection electrode 102b orfirst projection electrode 102a, member nearsecond projection electrode 102b by laser or hot air blowing Indirect heating method for heating (3) Overall heating method for heating the entire mounting structure including the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b by raising the ambient ambient temperature

そして、これらの加熱方法のうちから、積層実装構造体の仕様などにより、適切な方法を選択する。なお、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂどうしを接触させる前に、プラズマや活性剤により第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂの表面を活性化させることが望ましい。これにより、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂどうしが接合しやすくなる。さらに、加熱加圧と同時に第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂに超音波を印加することが望ましい。これにより、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂどうしが接合しやすくなる。 From these heating methods, an appropriate method is selected according to the specifications of the stacked mounting structure. Note that before bringing the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b into contact with each other, it is desirable to activate the surfaces of the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b with plasma or an activator. As a result, the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are easily joined to each other. Furthermore, it is desirable to apply ultrasonic waves to the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b simultaneously with heating and pressing. As a result, the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are easily joined to each other.

このような構成により、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂを介して、発光素子１１２や撮像素子１０４と、他の電気部品、例えば駆動制御回路（不図示）との間で電源供給や信号通信を行うことができる。また、小型化を維持したまま、光学レンズ１１３のズーミングやオートフォーカスのために、さらに駆動素子を設けることも容易である。 With such a configuration, power is supplied between the light emittingelement 112 and theimaging element 104 and another electrical component such as a drive control circuit (not shown) via the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b. Supply and signal communication can be performed. In addition, it is easy to further provide a drive element for zooming and autofocusing of theoptical lens 113 while maintaining miniaturization.

次に、本実施例の作用を説明する。例えば、従来技術では、積層して配置した基板間の電気的導通はリード線により確保されていた。このため、基板接合の自動化が難しく、作業難度が高い該技術では、実装コストの増加や生産能力の低下を招いている。また、この従来技術の構成では、実装構造の小型化も困難である。 Next, the operation of this embodiment will be described. For example, in the prior art, electrical continuity between stacked substrates is ensured by lead wires. For this reason, it is difficult to automate substrate bonding, and the technique with high work difficulty causes an increase in mounting cost and a decrease in production capacity. In addition, with this prior art configuration, it is difficult to reduce the size of the mounting structure.

これに対し、本実施例では、積層して配置した第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとの間の電気的導通を、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂどうしの接合及び接触により確保する。そして、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂの形成は、自動機を用いる作業が可能である。その作業内容は特別な技能を必要とするものではない。 On the other hand, in this embodiment, the electrical conduction between thefirst substrate 101a and thesecond substrate 101b arranged in a stacked manner is performed by joining the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b. And secure by contact. The formation of the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b can be performed using an automatic machine. The work does not require special skills.

また、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂは、例えばスタッドバンプの場合、直径が１００μｍ程度の寸法である。このため、リード線よりも接合部を小さくすることが可能である。 The firstprotruding electrode 102a and the secondprotruding electrode 102b have a diameter of about 100 μm in the case of a stud bump, for example. For this reason, it is possible to make a joint part smaller than a lead wire.

この結果、本実施例では、積層実装構造体において、従来技術では困難であったような作業の自動化及び実装構造体の小型化を実現することが可能である。 As a result, in the present embodiment, in the stacked mounting structure, it is possible to realize automation of work and downsizing of the mounting structure, which have been difficult in the prior art.

また、他の従来技術の構成では、例えば、導電性スペーサ（本実施例における中間基板１０３に対応する）と異方性導電フィルムとの接合の為に、スペーサ上に設けたスルーホール（本実施例における中間基板１０３の貫通孔１０５に対応する）上に電極を設けていた。このような、従来技術の構成では、実装構造体の上部からの投影面積を小さくすることが困難である。 In another prior art configuration, for example, a through hole (this embodiment) provided on the spacer for bonding a conductive spacer (corresponding to theintermediate substrate 103 in this embodiment) and an anisotropic conductive film is used. An electrode is provided on theintermediate substrate 103 in the example). With such a conventional configuration, it is difficult to reduce the projected area from the top of the mounting structure.

これに対し、本実施例では、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂどうしを直接接合している。このため、中間基板１０３には貫通孔１０５だけ設ければ良い。これにより、接合部の狭ピッチ化が可能となる。この結果、積層実装構造体１００上部からの投影面積の縮小化が可能となる。 On the other hand, in this embodiment, the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are directly joined to each other. For this reason, only the throughhole 105 may be provided in theintermediate substrate 103. Thereby, the pitch of the joint portion can be reduced. As a result, the projected area from the top of the stacked mountingstructure 100 can be reduced.

このように、本実施例では、接合部材及び接合部を中間基板１０３の貫通孔１０５内に格納できるため、基板厚さ方向の寸法を小さくすることが可能となる。また、接合部近傍に電極を設けることなく実装が可能となるため、この電極を省いた分だけ、積層実装構造体の高密度化が可能となる。また、一般的に入手が容易な自動機を用いて実装作業が可能となる。 As described above, in this embodiment, since the bonding member and the bonding portion can be stored in the throughhole 105 of theintermediate substrate 103, the dimension in the substrate thickness direction can be reduced. Further, since mounting is possible without providing an electrode in the vicinity of the joint portion, it is possible to increase the density of the stacked mounting structure by omitting this electrode. In addition, mounting work can be performed using an automatic machine that is generally easily available.

本実施例によれば、基板平面方向の投影面積を減少させるように小型化が可能な積層実装構造体を提供することが可能となる。また、製造工程を自動化し生産性を向上させた積層実装構造体を提供することが可能になる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a stacked mounting structure that can be miniaturized so as to reduce the projected area in the substrate plane direction. In addition, it is possible to provide a stacked mounting structure in which the manufacturing process is automated and the productivity is improved.

また、撮像素子１０４、発光素子１１２等と、他の電気部品、例えば駆動制御回路とを配線ケーブル用のスペースを増やすことなく接続できる。このため、小型の実装構造体を実現することができる。さらに、製造工程を少なくしたことで歩留まり向上、及び製造コストの低減、製造時間の短縮化も実現できる。 In addition, theimage sensor 104, thelight emitting element 112, and the like can be connected to other electrical components such as a drive control circuit without increasing the space for the wiring cable. For this reason, a small mounting structure can be realized. Furthermore, by reducing the number of manufacturing steps, it is possible to improve yield, reduce manufacturing costs, and shorten manufacturing time.

以上説明したように、本実施例では、第１の突起電極１０２ａ、第２の突起電極１０２ｂどうしを直接接合している。このため、中間基板１０３には貫通孔１０５だけ設ければ良い。これにより、接合部の狭ピッチ化が可能となる。この結果、積層実装構造体１００上部からの投影面積の縮小化が可能となる。 As described above, in this embodiment, the first protrudingelectrode 102a and the secondprotruding electrode 102b are directly joined to each other. For this reason, only the throughhole 105 may be provided in theintermediate substrate 103. Thereby, the pitch of the joint portion can be reduced. As a result, the projected area from the top of the stacked mountingstructure 100 can be reduced.

次に、本発明の実施例２にかかる積層実装構造体について説明する。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a stacked mounting structure according to Example 2 of the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図３に示すように、本実施例では、中間基板１０３の側面に凹部２０６が形成されている。これにより、第１の基板１０１ａの第１の接続端子２０４ａ及び第２の基板１０１ｂの第２の接続端子２０４ｂが露出される構成となっている。凹部２０６は、中間基板１０３の周囲にわたって形成されている。また、凹部２０６は、一定の深さで連続して形成されている。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, arecess 206 is formed on the side surface of theintermediate substrate 103. Thus, thefirst connection terminal 204a of thefirst substrate 101a and thesecond connection terminal 204b of thesecond substrate 101b are exposed. Therecess 206 is formed over the periphery of theintermediate substrate 103. Further, therecess 206 is continuously formed with a certain depth.

中間基板１０３の少なくとも一部は、第１の基板１０１ａの端面及び第２の基板１０１ｂの端面よりも内側になるように形成されている。これにより、第１の接続端子（第１の電極）２０４ａ及び第２の接続端子（第２の電極）２０４ｂの一部がそれぞれ露出される。そして、配線部（導電部）２０５の一方の端部は、第１の接続端子２０４ａの露出部分に接続され、配線部２０５の他方の端部は、第２の接続端子２０４ｂの露出部分に接続されている。 At least a part of theintermediate substrate 103 is formed so as to be inside the end surface of thefirst substrate 101a and the end surface of thesecond substrate 101b. Thereby, a part of the first connection terminal (first electrode) 204a and the second connection terminal (second electrode) 204b is exposed. One end of the wiring portion (conductive portion) 205 is connected to the exposed portion of thefirst connection terminal 204a, and the other end of thewiring portion 205 is connected to the exposed portion of thesecond connection terminal 204b. Has been.

本実施例によれば、中間基板１０３の側面の少なくとも一部に凹部２０６が形成されている。このため、第１の接続端子２０４ａ及び第２の接続端子２０４ｂの一部がそれぞれ基板の主面方向に露出される。これにより、第１の基板１０１ａと中間基板１０３、及び第２の基板１０１ｂと中間基板１０３の接続端子の接合面積を大きくすることができる。 According to this embodiment, therecess 206 is formed on at least a part of the side surface of theintermediate substrate 103. Therefore, a part of thefirst connection terminal 204a and thesecond connection terminal 204b is exposed in the main surface direction of the substrate. Accordingly, the bonding area of the connection terminals of thefirst substrate 101a and theintermediate substrate 103 and thesecond substrate 101b and theintermediate substrate 103 can be increased.

また、凹部２０６には、印刷法、薄膜配線法、インクジェット法、ディスペンス法などによって、配線２０５が形成される。なお、配線の補強などのために、半田ボール、Ａｕボールなどの導電性粒子やナノペーストなどを用いて形成してもよい。配線２０５により、第１の基板１０１ａに形成された第１の接続端子２０４ａと第２の基板１０１ｂに形成された第２の接続端子２０４ｂとが接続される。これにより、互いに隣接する配線２０５同士が干渉することを防ぐことが可能となる。 In therecess 206, thewiring 205 is formed by a printing method, a thin film wiring method, an ink jet method, a dispensing method, or the like. In addition, in order to reinforce the wiring, it may be formed using conductive particles such as solder balls or Au balls, nano paste, or the like. Thewiring 205 connects thefirst connection terminal 204a formed on thefirst substrate 101a and thesecond connection terminal 204b formed on thesecond substrate 101b. Thereby, it is possible to prevent theadjacent wirings 205 from interfering with each other.

また、例えば、第２の基板１０１ｂの電気部品搭載領域に搭載した電気部品、撮像素子１０４と、第１の基板１０１ａの主面の第１の接続端子（電極）２０４ａとを配線ケーブル用のスペースを増やすことなく接続できる。このため、小型の実装構造体を実現することができる。 In addition, for example, an electrical component mounted on the electrical component mounting area of thesecond substrate 101b, theimage sensor 104, and a first connection terminal (electrode) 204a on the main surface of thefirst substrate 101a are used as a space for a wiring cable. You can connect without increasing the number. For this reason, a small mounting structure can be realized.

本実施例によれば、第１の基板１０１ａと中間基板１０３、及び第２の基板１０１ｂと中間基板１０３の接続端子の接合面積を大きくすることができる。このため、接合抵抗を小さくすることが可能となる。従って、電気的に信頼性の高い積層実装構造体を提供することが可能となる。さらに、製造工程を少なくしたことで歩留まり向上、及び製造コストの低減、製造時間の短縮化も実現できる。 According to this embodiment, the bonding area of the connection terminals of thefirst substrate 101a and theintermediate substrate 103, and thesecond substrate 101b and theintermediate substrate 103 can be increased. For this reason, it becomes possible to make junction resistance small. Therefore, it is possible to provide an electrically reliable stacked mounting structure. Furthermore, by reducing the number of manufacturing steps, it is possible to improve yield, reduce manufacturing costs, and shorten manufacturing time.

次に、本発明の実施例３にかかる積層実装構造体について説明する。実施例１及び実施例２と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図４は、第１の基板１０１ａと、中間基板１０３と、第２の基板１０１ｂとを接合する前の状態における側面の断面構成を示している。また、図５は、第１の基板１０１ａと、第２の基板１０１ｂと、中間基板１０３とを接合した後の状態における側面の断面構成を示している。 Next, a stacked mounting structure according to Example 3 of the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the side surface before thefirst substrate 101a, theintermediate substrate 103, and thesecond substrate 101b are bonded. FIG. 5 illustrates a cross-sectional configuration of the side surface after thefirst substrate 101a, thesecond substrate 101b, and theintermediate substrate 103 are bonded.

第１の基板１０１ａの第２の基板１０１ｂと対向する面には、第１の接続端子２０４ａに対応して電極３０７ａが形成されている。同様に、第２の基板１０１ｂの第１の基板１０１ａと対向する面には、第２の接続端子２０４ｂに対応して電極３０７ｂが形成されている。また、第１の基板１０１ａと中間基板１０３とが接合される部分には、それぞれ接合部３０５ａ、３０６ａが形成されている。同様に、第２の基板１０１ｂと中間基板１０３とが接合される部分には、それぞれ接合部３０５ｂ、３０６ｂが形成されている。 Anelectrode 307a corresponding to thefirst connection terminal 204a is formed on the surface of thefirst substrate 101a facing thesecond substrate 101b. Similarly, anelectrode 307b corresponding to thesecond connection terminal 204b is formed on the surface of thesecond substrate 101b facing thefirst substrate 101a. In addition,bonding portions 305a and 306a are formed at portions where thefirst substrate 101a and theintermediate substrate 103 are bonded to each other. Similarly,bonding portions 305b and 306b are formed at portions where thesecond substrate 101b and theintermediate substrate 103 are bonded to each other.

電極３０７ａ、３０７ｂに対応する中間基板１０３の位置には、貫通孔１０５が形成されている。そして、貫通孔１０５の深さ及び／または直径よりも大きな寸法の弾性導電ボール３１０が配置されている。弾性導電ボール３１０は、球状である。また、弾性導電ボール３１０は、導電部材に対応する。 A throughhole 105 is formed at the position of theintermediate substrate 103 corresponding to theelectrodes 307a and 307b. An elasticconductive ball 310 having a size larger than the depth and / or diameter of the throughhole 105 is disposed. The elasticconductive ball 310 is spherical. The elasticconductive ball 310 corresponds to a conductive member.

弾性導電ボール３１０を球形状とすることで、貫通孔１０５内に姿勢に関わらず配置することができる。このため、貫通孔１０５に弾性導電ボール３１０を容易に配置した上で、高密度実装を実現でき、かつ電気的接続の信頼性向上が実現できる。 By making the elasticconductive ball 310 spherical, it can be arranged in the throughhole 105 regardless of the posture. For this reason, the elasticconductive balls 310 can be easily arranged in the throughholes 105, high-density mounting can be realized, and the reliability of electrical connection can be improved.

貫通孔１０５は、パンチング加工や機械加工、レーザ加工等により形成できる。また、弾性導電ボール３１０は、樹脂ボールに導電性材料を被覆して形成できる。この導電性材料として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｂｉなどの金属材料、またはこれらの金属材料を複数種組み合わせた合金を用いることができる。 The throughhole 105 can be formed by punching, machining, laser processing, or the like. The elasticconductive ball 310 can be formed by covering a resin ball with a conductive material. As this conductive material, a metal material such as Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ni, Mo, W, Sn, Zn, As, In, Ge, Pb, Pd, Bi, or a plurality of these metal materials Combination alloys can be used.

さらに、弾性導電ボール３１０は、貫通孔１０５近傍で、かつ電極３０７ａ、３０７ｂとの間隙に配置されている。そして、図５に示すように、接合部３０５ａ、３０６ａ同士、接合部３０５ｂ、３０６ｂ同士を接合する。接合部３０５ａ、３０５ｂ、３０６ａ、３０６ｂは、例えば接着剤層である。接合部３０５ａ、３０５ｂ、３０６ａ、３０６ｂは、接合手段に対応する。 Further, the elasticconductive ball 310 is disposed in the vicinity of the throughhole 105 and in the gap between theelectrodes 307a and 307b. And as shown in FIG. 5, joiningpart 305a, 306a and joiningpart 305b, 306b are joined. Thejoint portions 305a, 305b, 306a, and 306b are, for example, adhesive layers. The joiningportions 305a, 305b, 306a, and 306b correspond to joining means.

貫通孔１０５の深さは弾性導電ボール３１０の直径より小さく設定されている。このため、第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂと中間基板１０３とが接合されると、弾性導電ボール３１０は弾性変形する。この結果、弾性導電ボール３１０は、貫通孔１０５内に埋没する。 The depth of the throughhole 105 is set smaller than the diameter of the elasticconductive ball 310. Therefore, when thefirst substrate 101a, thesecond substrate 101b, and theintermediate substrate 103 are joined, the elasticconductive ball 310 is elastically deformed. As a result, the elasticconductive ball 310 is buried in the throughhole 105.

そして、弾性導電ボール３１０が復元しようとする力により弾性導電ボール３１０は、
電極３０７ａと電極３０７ｂとに対して押圧接触状態が保たれる。これにより、第１の基板１０１ａと第２の基板１０１ｂとは、中間基板１０３を介して電気的に接続される。Then, the elasticconductive ball 310 is restored by the force that the elasticconductive ball 310 tries to restore.
A pressing contact state is maintained with respect to theelectrode 307a and theelectrode 307b. Thereby, thefirst substrate 101 a and thesecond substrate 101 b are electrically connected via theintermediate substrate 103.

また、例えば、第２の基板１０１ｂの電気部品搭載領域に搭載した電気部品、撮像素子１０４と、第１の基板１０１ａの主面の電極２０４ａとを配線ケーブル用のスペースを増やすことなく接続できる。このため、小型の実装構造体を実現することができる。 In addition, for example, the electrical component mounted on the electrical component mounting area of thesecond substrate 101b, theimage sensor 104, and theelectrode 204a on the main surface of thefirst substrate 101a can be connected without increasing the space for the wiring cable. For this reason, a small mounting structure can be realized.

このように、本実施例では、機械的な接続と、電気的な接続を行う場所が異なっている。そして、電気的接続部の面積を最小化したうえで、高い機械的接続強度を得ることができる。このため、高密度実装の実現、及び電気的接続の信頼性向上が実現できる。さらに、製造工程を少なくしたことで歩留まり向上、及び製造コストの低減、製造時間の短縮化も実現できる。 As described above, in this embodiment, the place where the mechanical connection and the electrical connection are performed is different. And after minimizing the area of an electrical connection part, high mechanical connection intensity | strength can be obtained. For this reason, realization of high-density mounting and improvement in the reliability of electrical connection can be realized. Furthermore, by reducing the number of manufacturing steps, it is possible to improve yield, reduce manufacturing costs, and shorten manufacturing time.

以上説明したように、本発明の積層実装構造体によれば、例えば内視鏡の直径を大きくすることなく、先端撮像ユニットの高機能化を実現できる。この結果、例えば、高機能、高集積化された撮像ユニットを実現できる。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。 As described above, according to the stacked mounting structure of the present invention, it is possible to realize high functionality of the tip imaging unit without increasing the diameter of the endoscope, for example. As a result, for example, a highly functional and highly integrated imaging unit can be realized. The present invention can take various modifications without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、本発明にかかる積層実装構造体は、例えば内視鏡に有用であり、特に、高機能化、高集積化された撮像ユニットに適している。 As described above, the stacked mounting structure according to the present invention is useful for, for example, an endoscope, and is particularly suitable for an imaging unit with high functionality and high integration.

本発明の実施例１に係る積層実装構造体の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the laminated mounting structure which concerns on Example 1 of this invention.実施例１に係る積層実装構造体の分解した斜視構成を示す図である。It is a figure which shows the disassembled perspective structure of the laminated mounting structure which concerns on Example 1. FIG.本発明の実施例２に係る積層実装構造体の部分の分解した斜視構成を示す図である。It is a figure which shows the isometric view structure which decomposed | disassembled the part of the laminated mounting structure which concerns on Example 2 of this invention.本発明の実施例３に係る積層実装構造体の接合前の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure before joining of the laminated mounting structure which concerns on Example 3 of this invention.実施例３に係る積層実装構造体の接合後の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure after joining of the laminated mounting structure which concerns on Example 3. FIG.従来技術の実装構造体の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the mounting structure of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１００積層実装構造体
１０１ａ第１の基板
１０１ｂ第２の基板
１０２ａ第１の突起電極
１０２ｂ第２の突起電極
１０３中間基板
１０４撮像素子
１０５貫通孔
１１１窓部
１１２発光素子
１１３光学レンズ
２０５配線
２０６凹部
２０４ａ第１の接続端子
２０４ｂ第２の接続端子
３０５ａ、３０５ｂ、３０６ａ、３０６ｂ接合部
３０７ａ、３０７ｂ電極
３１０弾性導電ボール
DESCRIPTION OFSYMBOLS 100Stack mounting structure 101a 1st board |substrate 101b 2nd board |substrate 102a1st protrusion electrode 102b2nd protrusion electrode 103Intermediate board 104 Image pick-upelement 105 Through-hole 111Window part 112Light emitting element 113Optical lens 205Wiring 206 Recessedpart 204aFirst connection terminal 204bSecond connection terminal 305a, 305b, 306a,306b Junction 307a,307b Electrode 310 Elastic conductive ball

Claims

Translated fromJapanese

表面に第１の電極が形成された第１の部材と、前記第１の部材と対向する表面に第２の電極が形成された第２の部材との少なくとも２つの部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に設置され、前記第１の部材と前記第２の部材とを所定の間隙をもって接続する中間部材とを有し、
前記第１の部材と前記第２の部材との間の間隙に実装部品が配置されている積層実装構造体であって、
前記第１の部材と前記第２の部材と前記中間部材とのうちの少なくともいずれか一つの部材が光学的機能領域を有することを特徴とする積層実装構造体。At least two members: a first member having a first electrode formed on the surface, and a second member having a second electrode formed on the surface facing the first member;
An intermediate member that is installed between the first member and the second member and connects the first member and the second member with a predetermined gap;
A stacked mounting structure in which mounting components are arranged in a gap between the first member and the second member,
A stacked mounting structure, wherein at least one of the first member, the second member, and the intermediate member has an optical functional region.

前記第２の部材は、前記光学的機能領域として撮像素子を有することを特徴とする請求項１に記載の積層実装構造体。 The stacked mounting structure according to claim 1, wherein the second member includes an image sensor as the optical functional region.

前記第１の部材及び／または前記中間部材は、前記光学的機能領域として光学レンズを有することを特徴とする請求項１または２に記載の積層実装構造体。 The stacked mounting structure according to claim 1, wherein the first member and / or the intermediate member includes an optical lens as the optical functional region.

前記第１の部材と前記第２の部材との対向する表面には、それぞれ第１の電極と第２の電極が形成され、
前記第１の電極及び前記第２の電極には、それぞれ突起電極が形成されており、
前記突起電極どうしは、前記中間部材に設けられている貫通孔内で接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層実装構造体。A first electrode and a second electrode are formed on the opposing surfaces of the first member and the second member, respectively.
Each of the first electrode and the second electrode has a protruding electrode,
The stacked mounting structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the protruding electrodes are connected within a through hole provided in the intermediate member.

前記第１の部材の前記第１の電極が形成されている面、または前記第２の部材の前記第２の電極が形成されている面に対して直交する前記中間部材の面に形成され、前記第１の電極及び前記第２の電極とを電気的に接続する導電部を有し、
前記中間部材の少なくとも一部は、前記第１の部材の端面及び前記第２の部材の端面よりも内側になるように形成されることで、前記第１の電極及び前記第２の電極の一部がそれぞれ露出され、
前記導電部の一方の端部は、前記第１の電極の露出部分に接続され、前記導電部の他方の端部は、前記第２の電極の露出部分に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層実装構造体。Formed on the surface of the intermediate member orthogonal to the surface of the first member on which the first electrode is formed or the surface of the second member on which the second electrode is formed; A conductive portion that electrically connects the first electrode and the second electrode;
At least a part of the intermediate member is formed so as to be inside the end surface of the first member and the end surface of the second member, so that one of the first electrode and the second electrode is provided. Each part is exposed,
One end of the conductive part is connected to an exposed part of the first electrode, and the other end of the conductive part is connected to an exposed part of the second electrode. The stacked mounting structure according to any one of claims 1 to 3.

前記第１の部材と前記第２の部材と前記中間部材とのうちの対向するいずれか一組の部材において少なくとも１つの部材の少なくとも一方の主面上に形成された接合部と、
対向する前記部材上にそれぞれ形成された電極どうしの間隙に配置されている導電部材と、を有し、
少なくとも１つの前記部材には貫通孔が設けられ、
前記接合部によって前記部材同士が接合されることによって、前記導電部材が前記貫通孔において変形、埋没し、前記部材同士が電気的に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層実装構造体。

A joining portion formed on at least one main surface of at least one member in any one set of facing members among the first member, the second member, and the intermediate member;
A conductive member disposed in a gap between the electrodes respectively formed on the opposing members, and
At least one of the members is provided with a through hole,
4. The member according to claim 1, wherein the conductive members are deformed and buried in the through-holes when the members are joined by the joint, and the members are electrically connected to each other. The stacked mounting structure according to one item.