JP7686365B2 - 電子部品および機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子デバイスと配線板とを備える電子部品に関する。

電子デバイスを備えた電子部品は、基板を有する電子デバイスと、プリント配線板などの配線板と、を備える。配線板の少なくとも一部は基板に重なるように配置される。

特許文献１には、基板に構成された感光領域と、基板外部との電気的接続手段が含まれる接続領域とからなる半導体イメージセンサが開示されている。接続領域にある基板の一部の厚さを、感光領域にある基板の一部の厚さよりも小さくすることで、半導体イメージセンサを低背化するとしている。

特開２０１０－０５０２６０号公報

特許文献１では、基板の厚さを領域ごとで異ならせることによる低背化の効果は、接続端子（１０）の高さに相当する程度に過ぎず、電子部品の小型化が十分でない。

本発明は、電子部品の小型化に有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る発明は、半導体素子が接して設けられている第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面と、前記第１面と前記第２面との間に端面と、を有する基板と、
前記基板に電気的に接続されている配線板と、
を有する電子部品であって、
前記基板は、前記第１面と前記第２面との間の距離を厚さとする第１の部分と、前記第１の部分よりも前記第１面に垂直な方向における厚さが薄い第２の部分と、を有し、前記配線板の少なくとも一部が、前記第１面に垂直な方向における、前記第１の部分の前記第１面と前記第２面との間に位置し、前記配線板の上面は、前記第２の部分において前記第２面と対面し、前記第１の部分において対面せず、前記配線板は、前記第２の部分の前記第２面において、前記基板に電気的に接続されており、前記配線板は、前記第１の部分における、前記基板の前記第２面よりも、前記第１面に垂直な方向における外側に突出していることを特徴とする電子部品を提供する。

本発明によれば、電子部品の小型化に有利な技術を提供することができる。

電子部品を説明する図。 電子部品の製造方法を説明する図。 電子部品の製造方法を説明する図。 電子部品の製造方法を説明する図。 電子部品を説明する図。 機器を説明する図。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そして、共通する構成を断りなく複数の図面を相互に参照して説明する場合がる。また、共通の符号を付した構成については説明を省略する場合がある。

図１を用いて、電子部品の実施形態について説明する。図１（ａ）は第１実施形態における電子部品３００の断面模式図である。図１（ｂ）は第２実施形態における電子部品３００の断面模式図である。図１（ｃ）は第３実施形態における電子部品３００の断面模式図である。

電子部品３００は、基板１０を有する電子デバイス１００と、配線板２００とを備える。配線板２００は、電子デバイス１００へ電気的に接続された導電体部２０１および導電体部２０１を支持する絶縁体部２０２を有する。電子デバイス１００は例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサのような撮像デバイスであり、あるいは、電子デバイス１００は例えば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示デバイスである。

配線板２００は、典型的にはプリント配線板であり、絶縁体部２０２としてのガラスエポキシ基板やコンポジット基板等のリジッド基板に、導電体部２０１としての配線パターンがプリントされたものである。あるいは、配線板２００は、絶縁体部２０２としてのポリイミド等のフレキシブルフィルムに配線パターンが形成されたフレキシブル配線板である。配線板２００は、フレキシブルフィルムとリジッド基板の複合体であるリジッドフレキシブル配線板であってもよい。配線板２００は、電子デバイス１００の外部から電子デバイス１００に給電しうる。また、配線板２００は、電子デバイス１００の外部から電子デバイス１００に信号を入力したり、電子デバイス１００から電子デバイス１００の外部に信号を出力したりする。

基板１０は、中央領域１１１および周辺領域１２１を含む表面１０１と、中央領域１１２および周辺領域１２２を含む裏面１０２と、表面１０１と裏面１０２とを結ぶ端面１０３と、を有する。基板１０は、中央領域１１１と中央領域１１２の間に位置する厚板部分１１と、周辺領域１２１と周辺領域１２２との間に位置する薄板部分１２と、を有する。薄板部分１２の厚さは、厚板部分１１の厚さよりも小さい。

中央領域１１１に半導体素子２０が配されている。電子デバイス１００は、表面１０１の上に設けられた配線構造を有する。配線構造は絶縁膜３０と配線群４０とを含む。図示しない他の形態では、中央領域１１２に半導体素子が配され、電子デバイス１００は、裏面１０２の上に設けられた配線構造を有する。

第１実施形態（図１（ａ））では、基板１０の表面１０１の周辺領域１２１を中央領域１１１に対して窪ませており、それにより凹部５０を形成している。第１実施形態における凹部５０は、中央領域１１１を含む仮想的な平面と、基板１０の表面１０１の周辺領域１２１と、に挟まれた空間である。

第２実施形態（図１（ｂ））および第３実施形態（図１（ｃ））では、基板１０の裏面１０２の周辺領域１２２を中央領域１１２に対して窪ませており、それにより凹部５０を形成している。第２、３実施形態における凹部５０は、中央領域１１２を含む仮想的な平面と、基板１０の裏面１０２の周辺領域１２２と、に挟まれた空間である。

配線板２００の絶縁体部２０２が、凹部５０の中に位置している。つまり、配線板２００の絶縁体部２０２が、中央領域１１１と中央領域１１２との間に位置する仮想的な平面１３１と薄板部分１２との間に位置する。配線板２００の厚さを凹部５０によって吸収できるため、基板１０と配線板２００との重なりによる電子部品３００の厚さの増加を抑制できる。

第１実施形態（図１（ａ））では、平面１３１は表面１０１の中央領域１１１の近傍に設定されている。そのため、第１実施形態では、平面１３１と中央領域１１１との間の距離は、中央領域１１１と中央領域１１２の間の距離（厚板部分１１の厚さ）よりも大きい。

第２実施形態（図１（ｂ））および第３実施形態（図１（ｃ））では、平面１３１は裏面１０２の中央領域１１２の近傍に設定されている。そのため、第２、第３実施形態では、平面１３１と中央領域１１２との間の距離は、中央領域１１１と中央領域１１２の間の距離（厚板部分１１の厚さ）よりも大きい。

厚板部分１１と薄板部分１２の厚さの差が、配線板２００のうちの平面１３１に垂直な方向において薄板部分１２に重なる部分の厚さの半分以上であることが好ましい。厚板部分１１と薄板部分１２の厚さの差が、配線板２００のうちの平面１３１に垂直な方向において薄板部分１２に重なる部分の厚さよりも大きいことがより好ましい。このようにすることで、配線板２００が周辺領域１２１あるいは周辺領域１２２に対して、突出することなく、あるいは、配線板２００の突出量を極力小さくして、配線板２００を配置することができる。

第１～３実施形態では、配線板２００が、平面１３１に平行な方向において、基板１０の端面１０３に対して、厚板部分１１とは反対側へ延出している。つまり、平面視において、配線板２００は基板１０の端面１０３の外側に延在する。図示しない他の実施形態では、配線板２００が、基板１０の端面１０３の外側に延在せず、端面１０３の内側のみに留まりうる。

第１～３実施形態では、薄板部分１２は端面１０３の少なくとも一部（図１（ａ）における右端部）と厚板部分１１との間に位置する。そして、基板１０は、厚板部分１１と端面１０３のこの一部（図１（ａ）における右端部）との間において、厚板部分１１との厚さ以上である部分を有しない。換言すると、基板１０は、端面１０３まで薄板部分１２で構成されている。さらに換言すると、第１実施形態における凹部５０は、中央領域１１１を含む仮想的な平面と、基板１０の表面１０１の周辺領域１２１と、端面１０３を含む仮想的な平面１３３と、に囲まれた空間である。第２，３実施形態における凹部５０は、中央領域１１２を含む仮想的な平面と、基板１０の裏面１０２の周辺領域１２２と、端面１０３を含む仮想的な平面１３３と、に囲まれた空間である。

第１～３実施形態では、配線板２００が、平面１３１に垂直な方向において、厚板部分１１に重ならない。そのため、電子部品３００として、厚板部分１１の厚さと配線板２００の厚さの和以上の厚さになっている部分が存在しない。上述のように、配線板２００を端面１０３の外側に延出させることで、厚板部分１１に重ならせる必要性がなくなる。図示しない他の実施形態では、配線板２００が、平面１３１に垂直な方向において、厚板部分１１に重なりうる。電子部品３００として、厚板部分１１の厚さと配線板２００の厚さの和以上の厚さを有する部分は極力少ないことが好ましい。配線板２００のうちの厚板部分１１に重なる部分の幅は、配線板２００のうちの薄板部分１２に重なる部分の幅よりも小さいことが好ましい。

第１～３実施形態では、中央領域１１１と中央領域１１２との間を厚板部分１１とし、周辺領域１２１と周辺領域１２２との間を薄板部分１２にした。図示しない他の実施形態として、中央領域１１１と中央領域１１２との間を薄板部分１１とし、周辺領域１２１と周辺領域１２２との間を厚板部分１２にしてもよい。そして、薄板部分１１の上に形成された凹部５０に配線板２００の絶縁体部２０２を配置してもよい。

第１実施形態における電子デバイス１００は、中央領域１１１の上から周辺領域１２２の上に渡って配置された導電層４２を含む。配線層４２は、配線板２００と接続される端子６０を含む。薄板部分１２と配線板２００との間には、配線板２００の導電体部２０１へ電気的に接続された端子６０が位置している。端子６０はアルミニウム等の金属パターンで構成される。

配線板２００の導電体部２０１は、配線板２００と端子６０との間に配置された導電部材１５０を介して電子デバイス１００に接合されている。導電部材１５０は例えば異方性導電膜（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ、ＡＣＦ）または金属バンプである。なお、金属バンプの材料は半田バンプ（半田ボール）などの合金であってもよい。

第２実施形態における電子デバイス１００は、表面１０１の上と、端面１０３の上と、裏面１０２の上と、に渡って配置された配線４５を含む。薄板部分１２と配線板２００との間には、配線板２００の導電体部２０１へ電気的に接続された端子６０が位置している。端子６０は配線４５の一部である。

第３実施形態における電子デバイス１００は、薄板部分１２を貫通する銅等からなる貫通ビア７０を含む。貫通ビア７０が端子６０を構成し、貫通ビア７０が配線板２００の導電体部２０１へ電気的に接続される。

第１実施形態にかかる電子部品３００について、さらに説明する。図１（ａ）に示すように、電子部品３００は、基板１０、半導体素子２０、絶縁膜３０、配線群４０、端子６０からなる電子デバイス１００、導電部材１５０及び配線板２００を備える。基板１０は、表面１０１側において、半導体素子２０が設けられる厚板部分１１と、端子６０が設けられる薄板部分１２で構成される。基板１０の薄板部分１２上には凹部５０が設けられており、凹部５０は基板１０の端面まで延伸形成される。また凹部５０の底面において配線群４０上の絶縁膜３０が開口された端子６０が配されている。端子６０の上に導電部材１５０が設けられており、導電部材１５０を介して配線板２００が電子デバイス１００に接合されることで電子部品３００が構成される。第１実施形態による電子部品３００では、配線板２００の接合面が基板１０の凹部５０の内側に配される。言い換えれば配線板２００の少なくとも一部が基板１０の凹部５０内に位置する。基板１０は、例えばシリコンなどの半導体基板、または、ガラス等の絶縁体基板であり、半導体素子２０は半導体基板としての基板１０の中、または、絶縁体基板としての基板１０の上に配置される。トランジスタ、フォトダイオード、発光ダイオード等の半導体素子、撮像素子、発光素子、液晶等の表示素子である。絶縁膜３０は、半導体素子２０及び基板１０の上に配され、例えば酸化シリコンや窒化シリコン等の絶縁性の材料で構成されうる。配線群４０は、絶縁膜３０の中に配されており、典型的には複数の導電層及び複数の導電層の間のビアで構成されうる。配線群４０は、例えば銅やアルミニウム等の金属で構成され、ビアは、例えばタングステン等の金属で構成されており、半導体素子２０と配線群４０とを電気的に接続する。また、ここでは不図示とするが、金属が基板１０中に拡散しないように、チタンやタンタル、それらの窒化物等で構成されたバリアメタルが用いられてもよい。導電部材１５０は、Ｓｎ－Ａｇ等のはんだバンプ、金バンプ、銅バンプ等の金属材料や、導電性ペーストや異方性導電フィルム等の金属・有機複合材料が用いられうる。配線板２００は、ガラスエポキシ基材や低温同時焼成セラミックス基材に配線パターンが形成されたリジッド基板と、ポリイミド基材やポリエステル基材に配線パターンが形成されたフレキシブル基板があり、どちらも用いられうる。フレキシブル基板は自由に折り曲げることができるため、多くの部品が組み込まれる小型の装置に使用される電子部品には好適である。さらにフレキシブル基板のほうがリジッド基板よりも厚さが薄く、電子部品の低背化の観点からもフレキシブル基板を用いるのが好ましい。図示はしないが、接合部の水分による腐食防止の観点から、電子デバイス１００の凹部５０と配線板２００及び導電部材１５０の隙間を充填するように樹脂部材を設けるのが好ましい。樹脂部材は、一般的にアンダーフィル材として用いられているエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。ここで、本発明の電子部品の特徴である電子デバイス１００の薄板部分１２上に設けられる凹部５０について詳述する。凹部５０の深さとしては、配線板２００と導電部材１５０の厚さ合計の半分以上あれば低背化の点では十分である。例えば、配線板２００として厚さ１００μｍのフレキシブル基板を用い、導電部材１５０として接合後の厚さ６μｍの異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いる場合、深さ５３μｍ以上の凹部５０を形成すればよい。このようにすれば、基板１０を含む電子部品３００の厚さを５３μｍ以上、薄型化することができる。さらに好適なのは、配線板２００と導電部材１５０の合計厚さ１０６μｍ以上とすることである。凹部５０の深さを配線板２００と導電部材１５０の合計厚さ以上に設定することで、配線板２００が電子デバイス１００から突出しない構造とすることができる。そのため、電子部品３００の厚さを基板１０の厚さで制御でき、十分に低背化することが可能となる。

次に、第１実施形態による電子部品の製造方法について図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図である。なお、基板の製造には、公知の半導体製造プロセスを用いることができる。また、ここでは説明を省略するが、各工程の間には、熱処理や洗浄処理等が必要に応じてなされうる。

まず、図２（ａ）の工程では、シリコンやガラス等からなる基板１０を準備し、基板１０の表面１０１（表面側）にトランジスタ、フォトダイオード、発光ダイオード等の半導体素子２０が形成される。基板１０には、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）等の素子分離部（不図示）が適宜形成される。半導体素子２０は、素子分離部により確定される素子部に形成され、素子分離部によって隣接する半導体素子から電気的に分離されうる。本実施例では基板１０として厚さ７２５μｍのシリコンを用い、基板上に複数の半導体素子を形成する。

図２（ｂ）の工程では、半導体素子２０が形成された基板１０の表面１０１上に、絶縁層３１が形成される。絶縁層３１としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、炭化シリコン等からなる絶縁層が用いられる。絶縁層３１の上には導電層４１が形成され、導電層４１と半導体素子２０とはコンタクトプラグ（不図示）により電気的に接続される。コンタクトプラグはタングステン等の導電部材で形成されうる。導電層４１はアルミニウム、銅等が用いられる。

図２（ｃ）の工程では、基板１０の表面１０１には、薄板部分１２の上に凹部５０が形成される。まず基板１０の中央領域を覆い基板１０の周辺領域が開口したレジストマスク（不図示）を形成し、次いでフッ酸、硝酸の混合液であるフッ硝酸によるウェットエッチングを行うことで深さ１２０μｍの凹部５０を形成する。ウェットエッチングで凹部を形成することで、凹部の端部をテーパー形状にすることができ、後述の工程で形成される配線部が凹部の段差で断線するのを抑制することが可能となる。またウェットエッチングのほうがエッチングレートが早く、短時間で凹部を加工できるというメリットもある。エッチング後にレジストマスクをアッシングにより除去する。

図２（ｄ）の工程では、絶縁層３１、導電層４１及び凹部の上に絶縁層３２が形成される。絶縁層３２としては絶縁層３１と同様の材料を用いることができる。

図２（ｅ）の工程では、絶縁層３２に第１導電層４１と接続されるスルーホールＴＨが形成され、次いでスルーホールＴＨ及び絶縁層３２の上に第２導電層４２が形成される。第２導電層４２はスルーホールＴＨにより第１導電層４１と電気的に接続されており、凹部５０の外側の領域から凹部５０の底面まで延伸形成される。第２導電層４２としては、第１導電層４１と同様の金属材料を用いることができる。

図２（ｆ）の工程では、少なくとも導電層４２の上を覆うように絶縁層３３が形成される。凹部５０の底面の所定の領域における絶縁層３３を除去し導電層４２を露出することで、端子６０が形成される。絶縁層３３としては絶縁層３１、絶縁層３２と同様の絶縁材料を用いることができる。例えば、絶縁層３３として酸化シリコンを用いる場合には、ＣＦ４／Ｏ２／Ａｒガス系によるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）により絶縁層３３を開口し、端子６０を形成することができる。この後、バックグラインドにより基板１０の凹部以外の部分の厚さが４００μｍ（凹部における厚さは２８０μｍ）となるまで薄化する（不図示）。基板自体が薄くなるため基板を含む電子部品の低背化も可能となる。なお、この薄化は、図２（ａ）～（ｅ）のいずれの工程にて行うことも可能であるが、薄化する基板はハンドリングが難しくなるため、本実施例では本工程にて薄化処理を行った。

図２（ｇ）の工程では、端子６０上に導電部材１５０が形成される。導電部材１５０としては、金バンプ、Ｓｎ－Ａｇ等のはんだバンプ、銅バンプ、導電性樹脂、異方性導電フィルム等を用いることができるが、本実施例では、含有する導電粒子の粒子径が６μｍである異方性導電フィルムを用いた。

図２（ｈ）の工程では、配線板２００が導電部材１５０を介して電子デバイス１００に接合される。配線板２００としてはガラスエポキシ等の基材を用いたリジッド配線板やポリイミド等の基材を用いたフレキシブル配線板を任意に用いることができる。本実施例では配線板２００として厚さ１００μｍのフレキシブル配線板を用いている。デバイス１００の端子６０とフレキシブル基板に設けられた導電体部２０１との間に、導電部材１５０として異方性導電フィルムを挟みこみ２００℃で１０秒間熱圧着することで基板間を電気的に接合する。この後、基板間の接合界面にエポキシ樹脂からなるアンダーフィル材を形成する（不図示）。さらに必要に応じて、凹部５０における配線板上に補強のための樹脂部材を設けてもよい。

前述のように本実施例では、薄板部分１２の上に深さ１２０μｍの凹部５０が形成されており、配線板の厚さが１００μｍ、導電部材の厚さが６μｍであるため、配線板は凹部５０に収納され配線板２００が基板１０から突出しない構造を形成することができる。

以上のようにして、第１実施形態の電子部品の製造が完了する。本発明に係る電子部品の第１の構造を用いることで、電子部品が低背化し、結果として電子部品が組み込まれる装置の小型化が可能となる。

第２実施形態にかかる電子部品３００について、さらに説明する。第１実施形態の電子部品３００との違いは、電子デバイス１００に設けられる凹部５０が、電子デバイス１００の素子形成面（表面１０１とする）と反対の面（裏面１０２とする）である点である。配線群４０の配線４５が電子デバイス１００の端部側面を介して裏面１０２の凹部５０まで延伸し、電子デバイス１００の裏面１０２凹部にて導電部材１５０を介して配線板２００と接合されている。第２実施形態による電子部品３００の特徴は、第１実施形態と同様に配線板２００における接合面（図３のＡ）が基板の凹部５０の内側に配されることである。言い換えれば配線板２００の少なくとも一部が基板１０の凹部５０内に位置する。電子デバイス１００を構成する基板１０や半導体素子２０、絶縁膜３０、配線群４０、端子６０や、導電部材１５０、配線板２００については第１実施形態と同様のものを用いることができる。配線群４０と基板１０との間の絶縁性を確保するために、基板１０の端部側面にも絶縁膜３０が配される。ここでは不図示だが、基板１０の端部側面における配線部の外側側面を絶縁材料で被覆することで、配線部の断線や短絡を抑制でき好適である。凹部５０の深さについては、第１実施形態による電子部品と同様に設定することができる。

次に、第２実施形態による電子部品の製造方法について図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図である。

図３（ａ）の工程では、図２に示す第１実施形態による電子部品３００の製造方法と同様にして、基板１０の上に半導体素子２０、絶縁層３１、導電層４１が形成され、さらに導電層４１の上に絶縁層３２が形成される。本実施形態でも基板１０として厚さ７２５μｍのシリコンを用いた。絶縁層３２としては絶縁層３１と同様の材料を用いることができる。

図３（ｂ）の工程では、基板１０の端面を含む領域にトレンチ５５が形成される。トレンチ５５は、まず基板１０の表面１０１上の絶縁層３１及び絶縁層３２をドライエッチングにより除去し、次いで絶縁層３１及び絶縁層３２をマスクとして、ボッシュ法を用いて基板１０の内部途中まで垂直にビアを形成する。本実施例ではトレンチ５５の深さを２００μｍとする。

図３（ｃ）の工程では、絶縁層３２上及びトレンチ５５の内側面を被覆するように絶縁層３３が形成され、次いで全面エッチバックすることで、トレンチ５５の底面の絶縁層３３を除去する。絶縁層３３としては絶縁層３１と同様の材料を用いることができる。絶縁層３２には第１導電層４１と接続されるスルーホールＴＨが形成され、次いでスルーホールＴＨ及び絶縁層３２の上に導電層４２が形成されて第１配線層と第２配線層が電気的に接続される。また導電層４２は、トレンチ５５の内側面にも形成される。導電層４２として、本実施例では銅を用い、銅シード層を５００ｎｍの厚さでスパッタリングにより形成し、その後電解メッキ法によりトレンチ５５側面における厚さが４μｍとなるまで堆積させた。この後、バックグラインドにより基板１０の厚さが４００μｍとなるまで薄化する（不図示）。基板１０の薄化処理を行うことで、後述の凹部５０形成において、トレンチ５５内に設けられた第２配線を露出させるために必要な凹部５０の深さを浅くすることが可能となる。また基板１０自体が薄くなるため基板１０を含む電子部品３００の低背化も可能となる。

図３（ｄ）の工程では、基板１０の裏面１０２側から凹部５０が形成される。凹部は第１実施形態と同様の方法で形成することができる。ここでは深さ２００μｍの凹部５０を形成することで、前述のトレンチ５５内に設けられた導電層４２が露出する。

図３（ｅ）の工程では、少なくとも凹部５０における導電層４２の露出領域に導電層４３を形成する。第３配線部は導電層４１と同様の材料を用いることができる。次いで少なくとも導電層４３を覆う絶縁層３４が形成され、所定の領域における絶縁層３４を除去し導電層４３を露出することで、端子６０が形成される。

図３（ｆ）の工程では、図２に示す第１実施形態による電子部品の製造方法と同様にして、配線板２００が導電部材１５０を介して電子デバイス１００に接合されることで本発明の第２実施形態の電子部品の製造が完了する。

本実施形態では、配線板との接合を基板の裏面で行うため、基板の表面１０１における厚板部分１１を広く配置することが可能となり、基板の面積を縮小することができる。本発明に係る電子部品の第２の構造を用いることで、電子部品が低背化し、結果として電子部品が組み込まれる装置の小型化が可能となる。

第３実施形態にかかる電子部品３００について、さらに説明する。第３実施形態の第１，２実施形態との違いは、電子デバイス１００に基板１０を貫通するように貫通ビア７０が設けられている点である。凹部５０は、第２実施形態と同様に電子デバイス１００の裏面１０２側に設けられており、凹部５０底面から電子デバイス１００の表面１０１に設けられた配線群４０まで貫通ビア７０が延伸配置される。貫通ビア７０には、銅や金等の導電部材が埋め込まれており、基板１０と貫通ビア７０との界面には絶縁性を確保するために絶縁膜３０が設けられる。本発明の第３実施形態による電子部品の特徴も、第１、第２実施形態と同様に、配線板２００における接合面（図５のＡ）が基板の凹部５０の内側に配されることである。言い換えれば配線板の少なくとも一部が基板の凹部内に位置する。電子デバイス１００を構成する基板１０や半導体素子２０、絶縁膜３０、配線群４０、端子６０や、導電部材１５０、配線板２００については第１乃至第２実施形態と同様のものを用いることができる。凹部の深さについては、第１実施形態で述べたのと同様に設定することができる。

次に、第３実施形態による電子部品の製造方法について図４を用いて説明する。図４は、第３実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図である。

図４（ａ）に示す工程では、第１実施形態による電子部品の製造方法と同様にして、基板１０の上に半導体素子２０、絶縁層３１、導電層４１が形成される（）。本実施例でも基板１０として厚さ７２５μｍのシリコンを用いた。導電層４１形成後、バックグラインドにより基板１０の厚さが４００μｍとなるまで薄化する（不図示）。基板の薄化処理を行うことで、後述の貫通ビア形成工程において、基板を貫通するのに必要なビア深さを浅くすることが可能となる。また基板自体が薄くなるため基板を含む電子部品の低背化も可能となる。

図４（ｂ）の工程では、基板１０の裏面１０２側から凹部５０が形成される。凹部の深さは２００μｍとする。凹部は第１実施形態と同様の方法で形成することができる。

図４（ｃ）の工程では、凹部５０の底面から、基板１０を貫通し、基板１０の表面１０１に形成された導電層４１まで延伸する貫通ビアＶＩＡが形成される。基板１０としてシリコンを用い、絶縁層３１として酸化シリコンを用いた場合、まず基板部分をボッシュ法により垂直に加工する。さらに、絶縁層３１をＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）により開口することで導電層４１まで延伸した貫通ビアが形成される。次いで貫通ビアＶＩＡの内側面に絶縁層３２が形成されるが、全面エッチバックを行うことで、貫通ビアＶＩＡの底面のみ絶縁層３２を除去し、導電層４１を露出する。

図４（ｄ）の工程では、貫通ビアＶＩＡの内部に導電部材を形成することで貫通ビア７０が形成される。具体的には、貫通ビアの内側面に、銅シード層を５００ｎｍの厚さでスパッタリングにより形成し、その後電解メッキ法により貫通ビアを充填するように銅を形成する。

図４（ｅ）の工程では、図３（ｆ）に示す第２実施形態による電子部品の製造方法と同様にして、貫通ビア７０を被覆するように絶縁層３３を形成した後に所定の領域を開口し貫通ビアを露出することで、端子６０が形成される。

図４（ｆ）の工程では、図２（ｇ）～図２（ｈ）に示す第１実施形態による電子部品の製造方法と同様にして、配線板２００が導電部材１５０を介して電子デバイス１００に接合されることで本発明の第３実施形態の電子部品の製造が完了する。

本実施形態では、第２実施形態と同様に配線板との接合を基板の裏面で行うため、基板の表面１０１における厚板部分１１を広く配置することが可能となり、基板の面積を縮小することができる。第３の構造を用いることで、電子部品が低背化し、結果として電子部品が組み込まれる装置の小型化が可能となる。

図５（ａ）は第４実施形態における電子部品３００の断面模式図である。図５（ｂ）は第５実施形態における電子部品３００の断面模式図である。

第４実施形態、第５実施形態の電子部品３００は、平面１３１に垂直な方向において厚板部分１１に重なるカバー部材８１を備える。さらに、電子部品３００は、カバー部材８１と電子デバイス１００との間に配されカバー部材８１と電子デバイス１００とを接合する接合部材８２と、を備える。

第４実施形態では、配線板２００と基板１０との間に補強用の樹脂部材９０が配されている。これにより、配線板２００の接合強度を高めることができる。第４実施形態の電子部品３００の他の点は、第１実施形態と同様であり、第４実施形態と第１実施形態の違いを、第２、３、５実施形態に適用してもよい。

第５実施形態では、平面１３１に垂直な方向において、カバー部材８１および接合部材８２が薄板部分１２に重なる。これにより、配線板２００の薄板部分を補強することができる。第５実施形態の電子部品３００の他の点は、第３実施形態と同様であり、第５実施形態と第３実施形態の違いを、第１、２、４実施形態に適用してもよい。

図６は、上述したいずれかの実施形態にかかる電子部品３００を適用した、機器５００の実施形態を示す模式図である。機器５００は、カメラやディスプレイ、携帯情報端末などの電子機器であり、車両や船舶、飛行機、人工衛星のような輸送機器、内視鏡や放射線診断装置のような医療機器、分析機器などでもよい。電子部品３００は、撮像機能および／または表示機能を有する機器５００に好適である。

機器５００は、集積回路部品等が実装された回路部品４００を備えている。撮像デバイス１１０および配線板２１０を備える撮像部品３１０の配線板２１０が回路部品４００に接続されている。表示デバイス１２０および配線板２２０を有する表示部品３２０の配線板２２０が回路部品４００に接続されている。撮像部品３１０が上述した電子部品３００であってよく、その場合には、撮像デバイス１１０が上述した電子デバイス１００に、配線板２１０が上述した配線板２００に対応する。表示部品３２０が上述した電子部品３００であってよく、その場合には、表示デバイス１２０が上述した電子デバイス１００に、配線板２２０が上述した配線板２００に対応する。表示デバイス１２０は電子ビューファインダーを構成してもよい。機器５００は撮像デバイス１１０に結像するレンズ４１０が着脱可能となっている。機器５００としてのカメラはレフレックス方式でもよいし、ノンレフレックス方式でもよい。

基板１０に配線板２００が導電部材１５０を介して接合された電子部品３００としての厚さは、各部材を上下方向に積層した場合、各部材の厚さの合計となる。基板１０を含む電子部品３００は、機器５００に組み込まれて使用されるものであり、電子部品３００の小型化が必要である。導電部材１５０の分だけ基板１０の厚さを小さくしても、基板１０や配線板２００と比べて導電部材１５０の厚さの比率は微少である。しかし、配線板２００の絶縁体部２０２を凹部５０に配置するような凹部５０を設けることで、小型化された電子部品を提供することができ、機器５００の小型化あるいは部品の高密度化が可能となる。

１０ 基板
１１ 厚板部分
１２ 薄板部分
１１１、１２１ 中央領域
１０１ 表面
１０２ 裏面
１０３ 端面
１００ 電子デバイス
２１０ 導電体部
２２０ 絶縁体部
２００ 配線板
３００ 電子部品
１３１、１３２ 仮想的な平面

Claims (16)

1. 半導体素子が直接配された第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面と、前記第１面と前記第２面との間に端面と、を有する基板と、
   前記基板に電気的に接続されている配線板と、
   を有する電子部品であって、
   前記基板は、前記第１面と前記第２面との間の距離を厚さとする第１の部分と、前記第１の部分よりも前記第１面に垂直な方向における厚さが薄い第２の部分と、を有し、
   前記配線板の少なくとも一部が、前記第１面に垂直な方向における、前記第１の部分の前記第１面と前記第２面との間に位置し、
   前記配線板の上面は、前記第２の部分において前記第２面と対面し、前記第１の部分において対面せず、
   前記配線板は、前記第２の部分の前記第２面において、前記基板に電気的に接続されており、
   前記配線板は、前記第１の部分における、前記基板の前記第２面よりも、前記第１面に垂直な方向における外側に突出していることを特徴とする電子部品。
2. 前記第１の部分と前記第２の部分の厚さの差が、前記配線板のうちの前記第１面に垂直な方向において前記第２の部分に重なる部分の厚さの半分以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記第１面に平行な方向において、前記配線板が前記基板の前記第１面と前記第２面とをつなぐ端面よりも外側に延出していることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品。
4. 前記第１面に垂直な方向において、前記配線板が前記第１の部分に重ならないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品。
5. 前記配線板は、その上面に導電体部を有し、
   前記第２の部分と前記配線板との間には、前記配線板の前記導電体部へ電気的に接続された端子が配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子部品。
6. 前記第１面、前記端面、前記第２面、に接する配線を含むことを特徴とする請求項３に記載の電子部品。
7. 前記第２の部分を貫通する貫通ビアを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子部品。
8. 前記基板は半導体基板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子部品。
9. 前記配線板がフレキシブル配線板であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子部品。
10. 前記配線板が異方性導電膜または金属バンプを介して前記基板に接合されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子部品。
11. 前記配線板と前記基板との間に樹脂部材が配されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電子部品。
12. 前記第１面に垂直な方向において前記第１の部分に重なるカバー部材と、前記カバー部材と前記基板との間に配され前記カバー部材と前記基板とを接合する接合部材と、を備える、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電子部品。
13. 前記第１面に垂直な方向において前記カバー部材および前記接合部材が前記第２の部分に重なる請求項１２に記載の電子部品。
14. 撮像デバイスであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電子部品。
15. 表示デバイスであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電子部品。
16. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電子部品と、
    前記配線板が接続された回路部品と、を備えることを特徴とする機器。

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