Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОННЫЙ КОМПОНЕНТ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к конструкции модуля электронного компонента, содержащего электронное устройство.

Уровень техники

Устройства для съемки изображений, содержащиеся в системах съемки изображений, например, камеры, обычно испытывают воздействие магнитного поля, формируемого по различным причинам. Когда на устройство для съемки изображений, содержащееся в упомянутой системе съемки изображений, находится под воздействием магнитного поля, в изображениях формируется шум, и качество изображений может снижаться.

В японской патентной публикации № 11-284163 раскрыта конфигурация, в которой противодействующее магнитное поле, соответствующее внешнему магнитному полю, создается индуцированным током, формирующимся в проводящем контуре, и в которой внешнее магнитное поле компенсируется упомянутым противодействующим магнитным полем. В японской патентной публикации № 2003-101042 раскрыто оптическое полупроводниковое устройство, содержащее металлический элемент рамки, выполненный из металлического материала, например, железоникелекобальтового сплава или железоникелевого сплава. В японской патентной публикации № 2008-245244 раскрыт модуль элемента для съемки изображения, содержащий опорный элемент, к которому прикреплен элемент основного участка, выполненный из отожженного керамического материала, и крепежный элемент, выполненный из ковара.

Противодействующее магнитное поле на основе индуцированного тока, описанное в японской патентной публикации № 11-284163, формируется только в непосредственной близости контура. Поэтому, в устройстве для съемки изображений, содержащем участок приема изображений большой площади, который предпочтителен для получения высокого качества изображений, невозможно достаточно ослабить магнитное поле, приложенное к устройству для съемки изображений. Соответственно, настоящее изобретение предлагает электронный компонент, в котором подавляется шум, формируемый в электронном устройстве, например в устройстве для съемки изображений.

Раскрытие изобретения

В соответствии с аспектом настоящего изобретения, электронный компонент содержит электронное устройство, при этом плоскость, которая расположена между передней поверхностью и задней поверхностью электронного устройства и продолжается через боковую поверхность электронного устройства, но не продолжается через переднюю поверхность или заднюю поверхность, определяется как базовая плоскость. Электронный компонент содержит покрывающий элемент, который предусмотрен со стороны передней поверхности от базовой плоскости, и который перекрывает электронное устройство в направлении, перпендикулярном к базовой плоскости, основной элемент, который предусмотрен со стороны задней поверхности от базовой плоскости, и к которому электронное устройство прикреплено связующим материалом, ферромагнитный элемент, который предусмотрен со стороны передней поверхности от базовой плоскости и расположен снаружи области, которая перекрывает электронное устройство в направлении, перпендикулярном к базовой плоскости, и проводник, который предусмотрен со стороны задней поверхности от базовой плоскости, и который перекрывает электронное устройство в направлении, перпендикулярном к базовой плоскости.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания примерных вариантов осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематическое представление примерного электронного устройства.

Фиг. 2A - 2C - схематические представления магнитных полей, прилагаемых к электронному компоненту.

Фиг. 3 - схематический вид в плане примерного электронного устройства.

Фиг. 4A и 4B - схематические виды в плане примерного электронного компонента.

Фиг. 5A и 5B - схематические сечения примерного электронного компонента.

Фиг. 6A и 6B - схематические сечения примерного электронного компонента.

Фиг. 7 - схематическое перспективное изображение с пространственным разделением компонентов примерного электронного компонента.

Фиг. 8A-8D - схематические представления примерного электронного компонента.

Фиг. 9A и 9B - схематические представления примерного электронного компонента.

Фиг. 10A и 10B - схематические представления примерного электронного компонента.

Фиг. 11A и 11B - схематические представления примерного электронного компонента.

Осуществление изобретения

Ниже дано описание варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. На чертежах похожие компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и описания данных компонентов не будут представлены для каждого чертежа. На каждом чертеже показаны направления X, Y и Z.

Сначала будет приведено описание конструктивной схемы в соответствии с вариантом осуществления. На фиг. 1 представлен вид в плоскости X-Y и сечение в плоскости X-Z, показывающие взаимно относительное положение компонентов, содержащихся в электронном компоненте 100. Электронный компонент 100 содержит электронное устройство 10 и ферромагнитный элемент 44. Электронный компонент 100 может дополнительно содержать основной элемент 20 и покрывающий элемент 30. Электронный компонент 100 может дополнительно содержать проводник 88, который подробно описан ниже. На виде в плане основной элемент 20, покрывающий элемент 30 и проводник 88 показаны только контурами. На сечении основной элемент 20 не показан. Описание конкретной формы основного элемента 20 приведено ниже.

Электронное устройство 10 содержит основной участок 1, который выполняет основную функцию. Электронное устройство 10 является элементом пластинчатой формы, имеющим переднюю поверхность 101, заднюю поверхность 102 и боковые поверхности 105. Электронное устройство 10 прикреплено к основному элементу 20. На виде в плане на фиг. 1 показан только контур основного элемента 20. Покрывающий элемент обращен к электронному устройству 10. Задняя поверхность 102 электронного устройства 10 служит установочной поверхностью, которая фиксируется на основном элементе 20 другими элементами. На фиг. 1 показана базовая плоскость RP, которая является воображаемой плоскостью, которая расположена между передней поверхностью 101 и задней поверхностью 102 и продолжается через боковые поверхности 105. Таким образом, базовая плоскость RP не продолжается через переднюю поверхность 101 и заднюю поверхность 102. Передняя поверхность 101 находится с одной стороны (стороны FS передней поверхности) от базовой плоскости RP, и задняя поверхность 102 находится с другой стороны (стороны BS задней поверхности) от базовой плоскости RP. Базовая плоскость RP продолжается в направлениях X и Y, и направление, перпендикулярное к базовой плоскости RP, является направлением Z. В случае, когда электронное устройство 10 является полупроводниковым устройством, базовая плоскость RP может быть задана, для удобства, на границе раздела между полупроводниковым слоем и изолирующим слоем.

Как показано на сечении, ферромагнитный элемент 44 находится со стороны FS передней поверхности 101 электронного устройства 10 относительно базовой плоскости RP. В приведенном примере ферромагнитный элемент 44 продолжается к стороне BS задней поверхности 102 электронного устройства 10 относительно базовой плоскости RP. Как показано в сечении, ферромагнитный элемент 44 окружает по меньшей мере одно из (1) области SR между электронным устройством 10 и покрывающим элементом 30 и (2) электронного устройства 10 (и то и другое в примере, представленном на фиг. 1). Как следует из вида в плане, ферромагнитный элемент 44 может быть элементом в форме рамы (элементом рамки). В приведенном примере ферромагнитный элемент 44 является элементом пластинчатой формы, имеющим ширину W больше своей толщины T. Однако, в качестве альтернативы, ферромагнитный элемент 44 может быть элементом трубчатой формы, имеющим толщину T больше своей ширины W. В рассматриваемом случае, толщина является размером ферромагнитного элемента 44 в направлении Z, которое является направлением, перпендикулярном главным поверхностям (передней поверхности 101 и задней поверхности 102) электронного устройства 10. Ширина W является размером ферромагнитного элемента 44 в плоскости, продолжающейся в направлениях X и Y, которые являются направлениями, параллельными главным поверхностям (передней поверхности 101 и задней поверхности 102) электронного устройства 10. Ширина ферромагнитного элемента 44, который является элементом рамки, равна расстоянию между внешним краем и внутренним краем элемента рамки. По меньшей мере участок ферромагнитного элемента 44 расположен в области BR ортогональной проекции основного элемента 20. В приведенном примере ферромагнитный элемент 44 продолжается в области снаружи области BR ортогональной проекции основного элемента 20. Ниже приведено описание области ортогональной проекции. Область ортогональной проекции некоторого элемента является областью, на которую элемент проецируется в направлении Z, которое является направлением, перпендикулярным базовой плоскости RP. В отношении взаимного расположения между двумя произвольными элементами (например, первого и второго элементов), когда по меньшей мере участок первого элемента находится в области ортогональной проекции второго элемента, это означает, что первый и второй элементы перекрываются в направлении Z. Другими словами, когда по меньшей мере участок первого элемента находится в области ортогональной проекции второго элемента, то можно сказать, что первый элемент перекрывает второй элемент в направлении Z. И, наоборот, когда по меньшей мере участок первого элемента находится снаружи области ортогональной проекции второго элемента, то можно сказать, что по меньшей мере участок первого элемента находится в области, которая не перекрывает второй элемент. Например, участок покрывающего элемента 30, который обращен к электронному устройству 10, находится в области DR, которая перекрывает электронное устройство 10 в направлении Z. Область DR является областью ортогональной проекцией области электронного устройства 10. Границы между внутренней стороной и наружной стороной области ортогональной проекции некоторого элемента, соответствуют внешним и внутренним краям элемента, которые определяют контур элемента (возможна ситуация, в которой внутренний край отсутствует).

Ферромагнитный элемент 44 может быть магнитно-мягким элементом, а не магнитно-жестким элементом. Данный выбор обусловлен тем, что, хотя ферромагнитный элемент 44 способен ослаблять внешнее магнитное поле, прикладываемое к электронному устройству 10, однако не желательно, чтобы ферромагнитный элемент 44 сам был источником магнитного поля.

Как изложено выше, электронный компонент 100 может дополнительно содержать проводник 88. По меньшей мере, участок проводника 88 находится в области DR ортогональной проекции электронного устройства 10. Проводник 88 продолжается также в область снаружи области DR ортогональной проекции электронного устройства 10. Кроме того, проводник 88 продолжается в область FR ортогональной проекции ферромагнитного элемента 44. В области DR ортогональной проекции электронного устройства 10, проводник 88 может быть сплошным на по меньшей мере 1/2 площади области DR ортогональной проекции электронного устройства 10. Проводник 88 является элементом пленочной или пластинчатой формы. По меньшей мере, участок проводника 88 может находиться в области MR ортогональной проекции основного участка 1 электронного устройства 10, и проводник 88 может быть сплошным на по меньшей мере 1/4 площади области MR ортогональной проекции. Как показано в сечении, проводник 88 расположен с стороны BS задней поверхности 102 электронного устройства 10 относительно базовой плоскости RP. Другими словами, проводник 88 расположен таким образом, что он обращен к покрывающему элементу 30 через электронное устройство 10.

Магнитная проницаемость проводника 88 может быть ниже, чем магнитная проницаемость ферромагнитного элемента 44. Проводник 88 может быть неферромагнитным элементом. Неферромагнитный элемент может быть материалом, который является парамагнетиком или диамагнетиком, (парамагнитный или диамагнитный элемент). Относительная магнитная проницаемость ферромагнитного элемента 44 составляет по меньшей мере 100. Относительная магнитная проницаемость проводника 88 составляет обычно не более 10 и в более типичном случае равна 1,0. Материал проводника 88 специально не ограничен, при условии, что материал является проводящим, и может быть, например, металлическим материалом, например, алюминием, нержавеющей сталью или медным сплавом, или проводящим оксидом металла, например, ITO (оксидом индия и олова) или SnO₂. Проводник 88 может быть пластиной, выполненной литьем или горячей штамповкой, пленкой, сформированной вакуумным осаждением или электролитическим осаждением, или пленкой, полученной формированием покровной пленки, выполненной из металлической пасты или металлооксидной пасты, отжигом покровной пленки. Удельная электрическая проводимость проводника 88 может быть в диапазоне от 1×10⁶ (См/м) или более и предпочтительно от 1×10⁷ (См/м) или более. В частности, возможно применение меди, так как медь имеет удельную электрическую проводимость приблизительно 6×10⁷ (См/м) и является диамагнетиком.

Проводник 88 может быть либо в контакте, либо разделен с электронным устройством 10. Например, расстояние D между проводником 88 и электронным устройством 10 может быть по меньшей мере 0,10 мм. Расстояние D между проводником 88 и электронным устройством 10 может быть, самое большее, 1,0 мм.

На фиг. 2A-2C представлены схемы, поясняющие принцип действия ферромагнитного элемента 44 и проводника 88 в электронном компоненте 100. Электронный компонент 100 может подвергаться воздействию внешнего магнитного поля. Хотя внешнее магнитное поле может быть обусловлено окружающей средой, в которой используют электронное устройство, содержащее электронный компонент, в альтернативном варианте, упомянутое поле может быть обусловлено магнитным полем, формирующимся в электронном устройстве. В данном случае, электронное устройство 10 находится вплотную к источнику магнитного поля и, по-видимому, должно подвергаться воздействию сильного магнитного поля. В частности, проблему создается магнитное поле, которое изменяется во времени, и которое формируется электромагнитом, содержащимся в электронном устройстве, или обмоткой компонента радиосвязи. Упомянутое магнитное поле формируется, например, обмоткой приводного электродвигателя для перемещения объектива камеры в процессе автофокусировки или обмоткой приводного исполнительного механизма, применяемого для предотвращения нерезкости, вызванной движением. На фиг. 2A-2C принято, что источник внешнего магнитного поля является точечным. Магнитное поле продолжается, главным образом, в направлении, перпендикулярном фотоприемной поверхности (направлении Z), а также продолжается в направлениях, параллельных фотоприемной поверхности (направлениях X и Y). Таким образом, магнитное поле содержит составляющие по направлению X и направлению Y. На фиг. 2A, стрелки, проведенные сплошными линиями, показывают магнитные силовые линии внешнего магнитного поля в случае, когда не предусмотрены ни ферромагнитный элемент 44, ни проводник 88. Девять из одиннадцати магнитных силовых линий, показанных на фиг. 2A, продолжаются сквозь электронное устройство 10, и пять из девяти магнитных силовых линий продолжаются сквозь основной участок 1.

Напротив, как показано на фиг. 2B, когда предусмотрен ферромагнитный элемент 44, магнитные силовые линии притягиваются к ферромагнитному элементу 44, и поэтому число магнитных силовых линий, которые продолжаются сквозь электронное устройство 10, уменьшено до трех, и число магнитных силовых линий, которые продолжаются сквозь основной участок 1 уменьшено до одной. Другими словами, магнитная индукция в электронном устройстве 10 снижена посредством ферромагнитного элемента 44. В результате, можно подавлять шумы, обусловленные наводимой электродвижущей силой или индуцируемым током, формируемым в проводах электронного устройства 10, когда магнитное поле изменяется.

Магнитное поле изменяется в соответствии с формами поверхностей ферромагнитного элемента 44, в частности формами верхней и боковых поверхностей ферромагнитного элемента 44. Боковые поверхности ферромагнитного элемента 44, то есть поверхности, обращенные к области SR, и боковые поверхности 105 электронного устройства 10, служат для усиления составляющих по направлению X и направлению Y магнитного поля поблизости от электронного устройства 10 и, тем самым, оттягивания магнитного поля от электронного устройства 10 и к ферромагнитному элементу 44. Верхняя поверхность ферромагнитного элемента 44 перемещает магнитные силовые линии от области SR, с одновременным сдерживанием усиления составляющих по направлению X и направлению Y магнитного поля поблизости от электронного устройства 10. Следовательно, для формирования соответствующего распределения магнитного поля, эффективным решением является увеличение площади поверхностей ферромагнитного элемента 44, которые продолжаются в направлении Z, то есть боковых поверхностей ферромагнитного элемента 44. Эффективным решением является также увеличение площади поверхности ферромагнитного элемента 44, которая продолжается в направлениях X и Y, то есть верхней поверхности ферромагнитного элемента 44. По данной причине ферромагнитный элемент 44 может быть элементом рамки пластинчатой формы, имеющей ширину W больше, чем ее толщина T, как показано на фиг. 1. Величина, на которую растягивается внешнее магнитное поле, увеличивается по мере того, как увеличивается объем ферромагнитного элемента 44. Объем одного ферромагнитного элемента 44 может быть по меньшей мере 10 мм³ и предпочтительно составляет по меньшей мере 100 мм³.

Разумеется, чем ближе ферромагнитный элемент 44 находится к электронному устройству 10, тем более подходящим образом магнитное поле поблизости от электронного устройства 10 может притягиваться к ферромагнитному элементу 44. Следовательно, по меньшей мере участок ферромагнитного элемента 44 может быть расположен в области ортогональной проекции основного элемента 20 (области, соответствующей области BR на фиг. 1). Когда ферромагнитный элемент 44 продолжается в область снаружи области ортогональной проекции основного элемента 20 (область, соответствующую области BR на фиг. 1), магнитная индукция вблизи электронного устройства 10 может эффективно снижаться, когда увеличение размера основного элемента 20 ограничено.

Кроме того, как показано на фиг. 2C, когда обеспечен проводник 88, три магнитных силовых линии, которые продолжаются сквозь электронное устройство 10, наводят вихревой ток EC в проводнике 88. Вихревой ток EC формирует магнитное поле (противодействующее магнитное поле) с ориентацией, противоположной ориентации внешнему магнитному полю в направлении Z. Магнитные силовые линии, сформированные вихревым током EC, показаны стрелками, проведенные штриховыми линиями. Внешнее магнитное поле и магнитное поле, сформированное вихревым током EC, взаимно компенсируются так, что магнитное поле, которое продолжается сквозь электронное устройство 10, может быть ослаблено. Магнитное поле, сформированное вихревым током EC, продолжается только в нормальном направлении относительно проводника. Следовательно, составляющая в направлении Z магнитного поля может быть ослаблена, а составляющие в направлении X и направлении Y магнитного поля лишь немного усилены. Когда проводник 88 продолжается в область ортогональной проекции ферромагнитного элемента 44 (область, соответствующую области FR на фиг. 1), магнитная индукция в пространстве между проводником 88 и электронным устройством 10 может эффективно снижаться. В частности, участок проводника 88 может быть расположен ниже соединительных проводников, например, монтажных проводов, и внутренних выводов, к которым присоединены соединительные проводники. Данный результат объясняется тем, что формирование магнитных шумов в сигналах, передаваемых по соединительным проводникам и внутренним выводам, может быть ослаблено проводником 88, расположенным ниже соединительных проводников и внутренних выводов.

Тип электронного устройства 10, содержащегося в электронном компоненте 100, специально не ограничен. Электронное устройство 10 может быть, например, оптическим устройством, например, устройством для съемки изображений или устройством отображения. В данном примере электронное устройство 10 содержит основной участок 1 и субучасток 2. Обычно, основной участок 1 расположен в центральной области электронного устройства 10, и субучасток 2 расположен вокруг основного участка 1. В случае, когда электронное устройство 10 является устройством для съемки изображений, например, датчиком изображения на приборах с зарядовой связью (ПЗС-датчиком изображения) или датчиком изображения на комплементарных металло-оксидных полупроводниках (КМОП-датчиком изображения), основной участок 1 является блоком съемки изображений. В случае, когда электронное устройство 10 является устройством отображения, например, жидкокристаллическим дисплеем или ЭЛ (электролюминесцентным) дисплеем, основной участок 1 является блоком отображения. В случае устройства для съемки изображений, передняя поверхность 101 электронного устройства 10, которая обращена к покрывающему элементу 30, служит поверхностью, на которую падает свет. Поверхность, на которую падает свет, может быть поверхностью наружного слоя многослойной пленки, расположенной на полупроводниковой подложке, имеющей фотоприемную поверхность. Многослойная пленка содержит слой, выполняющий оптические функции, например, слой цветного фильтра, слой микролинз, просветляющий слой и светозащитный слой, слои, выполняющие механические функции, например, выравнивающий слой, и слои, выполняющие химические функции, например, пассивирующий слой. Субучасток 2 содержит управляющие схемы для управления основным участком 1 и схемами обработки сигналов для обработки сигналов, передаваемых из основного участка 1 (или сигналов, передаваемых в основной участок 1). В случае, когда электронное устройство 10 представляет собой полупроводниковый элемент, упомянутые схемы можно легко сформировать в монолитной структуре. Субучасток 2 дополнительно содержит электроды 3 (контактные площадки) для обмена сигналами между электронным устройством 10 и внешним устройством. Ниже приведено описание устройства для съемки изображений в качестве примера электронного устройства 10.

На фиг. 3 приведена блок-схема, поясняющая устройство для съемки изображений в качестве примера электронного устройства 10. Основной участок 1, который является блоком съемки изображений, содержит множество фотоэлектрических преобразователей 11 (фотодиодов), расположенных по матричной схеме. Каждый фотоэлектрический преобразователь 11 содержит схему 12 формирования сигнала (схему пикселя), содержащую передающий затвор, усилительный транзистор и транзистор установки в исходное состояние. Схемы 12 формирования сигнала последовательно управляются схемой 19 горизонтальной развертки в виде блоков строк. Сигналы, получаемые схемами 12 формирования сигналов, выводятся в схемы 14a и 14b считывания по шинам 13 вывода сигнала. Схемы 14a и 14b считывания содержат усилительные схемы столбцов и блоки памяти, которые сохраняют сигналы, усиленные усилительными схемами столбцов. Сигналы из схем 14a и 14b считывания передаются в усилители 17a и 17b считывания посредством передатчиков 15a и 15b сигналов, управляемых схемами 16a и 16b вертикальной развертки. Сигналы, усиленные усилителями 17a и 17b считывания выводятся с соответствующих контактных площадок 3 посредством блоков 18a и 18b вывода. В приведенном примере, две эквивалентных группы периферийных схем расположены над и под основным участком 1. Схемы 14a и 14b считывания и усилители 17a и 17b считывания содержатся в вышеописанных схемах обработки сигналов, и схемы вертикальной и горизонтальной развертки содержатся в вышеописанных управляющих схемах.

Далее приведено описание примерного электронного компонента 100. На фиг. 4A схематически представлен вид в плане электронного компонента 100 с передней стороны, и на фиг. 4В схематически представлен вид в плане электронного компонента 100 сзади. На фиг. 5A и 5B схематически представлены сечения электронного компонента 100. На фиг. 5A представлено сечение электронного компонента 100, взятое по линии VA-VA на фиг. 4A и 4B, и на фиг. 5B представлено сечение электронного компонента 100, взятое по линии VB-VB на фиг. 4A и 4B.

Электронный компонент 100 содержит электронное устройство 10 и контейнер 50, который вмещает электронное устройство 10. Контейнер 50 по существу содержит основной элемент 20, покрывающий элемент 30 и элемент 40 рамки. В приведенном варианте осуществления элемент 40 рамки служит в качестве вышеописанного ферромагнитного элемента. Как подробно изложено ниже, основной элемент 20 и элемент 40 рамки, содержащиеся в контейнере 50, могут выполнять функцию монтажных элементов. Покрывающий элемент 30 может выполнять функцию оптического элемента. Электронное устройство 10 прикреплено к основному элементу 20 с помощью другого элемента, обеспеченного между ними. Покрывающий элемент 30 прикреплен к основному элементу 20 элементом 40 рамки, предусмотренным между ними, и обращен к электронному устройству 10, с обеспечением внутреннего пространства 60 между ними. Элемент 40 рамки окружает внутреннее пространство 60 между покрывающим элементом 30 и электронным устройством 10. Внутреннее пространство 60 соответствует области SR на фиг. 1. В приведенном варианте осуществления обеспечен проводник 88, показанный на фиг. 1. В приведенном варианте осуществления, проводник 88, показанный на фиг. 1, содержит проводящие пленки 811, 812, 813 и 814, встроенные в основной элемент 20.

Направление X и направление Y параллельны передней поверхности 101 электронного устройства 10, которая обращена в сторону покрывающего элемента 30, задней поверхности 102 со стороны, противоположной стороне передней поверхности 101, внешней поверхности 301 покрывающего элемента 30 и внутренней поверхности 302 покрывающего элемента 30. Направление Z перпендикулярно передней поверхности 101, задней поверхности 102, внешней поверхности 301 и внутренней поверхности 302. Ортогональные проекции электронного устройства 10 и электронного компонента 100 на плоскость, содержащую направления X и Y, обычно являются прямоугольными. Размеры электронного устройства 10 и электронного компонента 100 в направлении Z меньше, чем размеры в направлениях X и Y. Другими словами, электронное устройство 10 и электронный компонент 100 обычно имеют пластинчатую форму. В последующем описании, размер в направлении Z может именоваться толщиной или высотой для удобства.

В проекции на плоскость, содержащую направления X и Y, внешний край электронного компонента 100 определяется внешним краем 205 основного элемента 20, внешним краем 405 элемента 40 рамки и внешним краем 305 покрывающего элемента 30. Элемент 40 рамки имеет внутренний край 403 в дополнение к внешнему краю 405.

По меньшей мере участок центральной области основного элемента 20 служит как область 210 расположения. Электронное устройство 10 расположено над областью 210 расположения и закреплено к основному элементу 20. Как показано на фиг. 5A и 5B, электронное устройство 10 обычно закреплено к основному элементу 20 связующим материалом 52, проложенным между областью 210 расположения основного элемента 20 и задней поверхностью 102 электронного устройства 10. В альтернативном варианте связующий материал 52 может быть обеспечен только по внешнему краю 105, то есть на боковых поверхностях электронного устройства 10. Связующий материал 52 может быть либо проводящим, либо изолирующим. Связующий материал 52 может иметь высокую теплопроводность и содержать металлические частицы. Связующий материал 52, который является проводящим, может выполнять функцию вышеописанного проводника 88.

Основной элемент 20 содержит внутренние выводы 5, которые обращены внутрь контейнера 50 (внутреннего пространства 60), и внешние выводы 7, которые обращены наружу контейнера 50. Внутренние выводы 5 расположены рядом друг с другом и формируют группы внутренних выводов. В приведенном примере, как показано на фиг. 4A, в направлении Y расположено два ряда (группы) внутренних выводов 5, при этом каждый ряд содержит десять внутренних выводов 5, которые выровнены в направлении X. Расположение внутренних выводов 5 не ограничено вышеприведенным, и, в качестве альтернативы, два ряда внутренних выводов 5, выровненных в направлении Y, могут быть расположены в направлении X. В альтернативном варианте, два ряда внутренних выводов 5, выровненных в направлении Y, и два ряда внутренних выводов 5, выровненных в направлении X, могут быть обеспечены с тем, чтобы внутренние выводы 5 окружали электронное устройство 10. Как показано на фиг. 4B, внутренние выводы 7 расположены рядом друг с другом и формируют группу внешних выводов. В приведенном примере группа внешних выводов содержит внешние выводы 7, расположенные в направлениях X и Y по матричной схеме на задней стороне электронного компонента 100. Схема расположения внешних выводов 7 не ограничена показанным вариантом. Например, внешние выводы 7 могут быть выровнены в направлении X и/или направлении Y вдоль внешнего края 205 основного элемента 20.

Внутренние выводы 5 и внешние выводы 7 электрически соединены между собой посредством встроенных участков 6, встроенных в основной элемент 20 в виде внутренних проводов. Электроды 3 электронного устройства 10, содержащиеся в электронном компоненте 100, электрически соединены с внутренними выводами 5 контейнера 50 посредством соединительных проводников 4. В приведенном примере электроды 3 соединены с внутренними выводами 5 посредством проводных соединений, и соединительные проводники 4 являются металлическими проводами (монтажными проводами). В качестве альтернативы, электроды 3 могут быть соединены с внутренними выводами 5 посредством соединения по методу перевернутого кристалла. В данном случае, электроды 3 обеспечены на задней поверхности 102 электронного устройства 10, и внутренние выводы 5 и соединительные проводники 4 расположены в области 210 расположения. В приведенном примере, внешние выводы 7 расположены в виде матрицы межсоединений (LGA). Однако, в качестве альтернативы, внешние выводы 7 могут быть расположены в виде матрицы штырьковых выводов (PGA), матрицы шариковых выводов (BGA) или безвыводного кристаллодержателя (LCC). В данном случае, внешние выводы 7 могут быть расположены на задней поверхности 206 основного элемента 20 в области ортогональной проекции покрывающего элемента 30 (области, соответствующей области LR на фиг. 1). Некоторые из внешних выводов 7 могут быть расположены в области ортогональной проекции электронного устройства 10 (области, соответствующей области DR на фиг. 1). Внутренние выводы 5, встроенные участки 6 и внешние выводы 7 могут быть объединены с использованием выводной рамки. Внутренние выводы 5 служат как внутренние проволочные выводы, и внешние выводы 7 служат как внешние проволочные выводы. В случае, когда применена выводная рамка, внешние выводы 7 расположены снаружи области ортогональной проекции основного элемента 20 (области, соответствующей области BR на фиг. 1). Внешние выводы 7 электронного компонента 100 электрически соединены с выводами монтажного элемента, например, печатной платы, и электронный компонент 100 закреплен к монтажному элементу. Внешние выводы 7, расположенные в области ортогональной проекции основного элемента 20 (области, соответствующей области BR на фиг. 1), могут быть электрически соединены с внешней схемой посредством пайки оплавлением припоя с использованием припойной пасты. Таким образом, электронный компонент 100 вторично монтируют на монтажном элементе для формирования электронного модуля. Способ монтажа может быть поверхностным монтажом. Электронный модуль можно также считать электронным компонентом. Электронное устройство изготавливают установкой электронного модуля в корпус.

Основной элемент 20 имеет форму с углублением. В частности, основной элемент 20 содержит участок пластинчатой формы, который ограничивает дно углубления, и участок в форме рамы, обеспеченный в периферической области участка пластинчатой формы, задает боковые стороны выемки. Единый участок элемента основного элемента 20 может быть сформирован укладкой друг на друга пластинчатого элемента и рамного элемента, литьем в кокиль или фрезерованием. Основной элемент 20 может быть проводником, например, металлической пластиной, при условии, что внутренние выводы 5 и внешние выводы 7 могут быть изолированы. Однако основной элемент 20 формируют обычно из изолятора. Хотя основной элемент 20 может быть гибкой подложкой, например, полимидной подложкой, основной элемент 20 может быть, в качестве альтернативы, жесткой подложкой, например, подложкой из эпоксистеклопластика, подложкой из композиционного материала, подложкой из стеклокомпозита, бакелитовой подложкой или керамической подложкой. В частности, можно использовать керамическую подложку, и основной элемент 20 может быть сформирован из многослойной керамического элемента. Керамический материал может быть, например, карбидом кремния, нитридом алюминия, сапфиром, оксидом алюминия, нитридом кремния, металлокерамикой, оксидом иттрия, муллитом, форстеритом, кордиеритом, диоксидом циркония или стеатитовой керамикой.

Как показано на фиг. 5A и 5B, периферическая область основного элемента 20, имеющего форму с углублением, содержит установочные участки и переходные участки. Установочные участки являются участками, которые продолжаются в направлениях X и Y. Переходные участки являются участками, которые продолжаются в направлении Z между двумя установочными участками на разных высотах в направлении Z.

Установочный участок, снабженный внутренними выводами 5, определяется как базовый установочный участок 202. В приведенном варианте осуществления, как показано на фиг. 5A, верхний установочный участок 204 расположен ближе к внешнему краю контейнера 50, то есть ближе к внешнему краю 205 основного элемента 20, чем группы внутренних выводов в направлении Y. Верхний установочный участок 204 выступает из базового установочного участка 202. Другими словами, верхний установочный участок 204 расположен ближе к покрывающему элементу 30 в направлении Z, чем базовый установочный участок 202. Переходный участок 203 расположен между базовым установочным участком 202 и верхним установочным участком 204. Переходный участок 203 обращен к соединительным проводникам 4 через участок внутреннего пространства 60.

В примере, показанном на фиг. 5A и 5B, основной элемент 20 содержит нижний установочный участок 200, кроме базового установочного участка 202 и верхнего установочного участка 204. Нижний установочный участок 200 расположен дальше от внешнего края 205 основного элемента 20, чем группы внутренних выводов. Другими словами, нижний установочный участок 200 расположен дальше к центру основного элемента 20, чем группы внутренних выводов. Нижний установочный участок 200 расположен ниже базового установочного участка 202, с переходным участком 201, обеспеченным между ними. Другими словами, нижний установочный участок 200 расположен дальше от покрывающего элемента 30, чем группы внутренних выводов в направлении Z, и между ними обеспечен переходный участок 201. Переходный участок 201 обращен к внешнему краю 105 электронного устройства 10 через участок внутреннего пространства 60. Базовый установочный участок 202 расположен между верхним установочным участком 204 и нижним установочным участком 200. Следовательно, базовый установочный участок 202 можно называть промежуточным установочным участком. Как показано на фиг. 5B, базовый установочный участок 202 не обеспечен между нижним установочным участком 200 и верхним установочным участком 204 в направлении X, в котором внутренние выводы 5 не обеспечены. Взамен, между верхним установочным участком 204 и нижним установочным участком 200 расположен переходный участок 203. Хотя между верхним установочным участком 204 и нижним установочным участком 200, в направлении X может быть также обеспечен промежуточный установочный участок, подобный участку в направлении Y, упомянутый промежуточный установочный участок, который не содержит внутренних выводов 5, может чрезмерно увеличить размер контейнера 50 и поэтому может быть исключен.

Покрывающий элемент 30, который обращен к электронному устройству 10, выполняет функцию защиты электронного устройства 10. Если электронное устройство 10 является устройством для съемки изображений или элементом отображения, который использует свет, то покрывающий элемент 30 должен быть прозрачным для света (обычно видимого света). Материал покрывающего элемента 30 может быть, например, пластиком, стеклом или кристаллическим кварцем. Покрывающий элемент 30 может иметь на своей поверхности просветляющее покрытие или покрытие, отсекающее инфракрасное излучение.

Ниже приведено описание модификации электронного компонента 100 со ссылкой на фиг. 6A и 6B. На фиг. 6A и 6B приведены сечения, соответствующие фиг. 5A и 5B соответственно. В модификации, показанной на фиг. 6A и 6B, основной элемент 20 имеет плоскую форму и не содержит переходного участка. Поэтому в данной модификации, участок, соответствующий базовому установочному участку на фиг. 5A и 5B, служит также верхним и нижним установочными участками. Электронное устройство 10 и элемент 40 рамки прикреплены к базовому установочному участку 202, на котором расположены внутренние выводы 5, и нижний установочный участок 200 и верхний установочный участок 204, показанные на фиг. 5A и 5B, не обеспечены. Иначе говоря, конструкция данной модификации подобна конструкции электронного компонента 100, показанного на фиг. 5A и 5B.

На фиг. 7 представлено перспективное изображение с пространственным разделением компонентов электронного компонента 100. Как очевидно из фиг. 7, электронный компонент 100 сформирован укладкой друг на друга в направлении Z электронного устройства 10, основного элемента 20, покрывающего элемента 30 и элемента 40 рамки, которые изготавливают заранее. На фиг. 7, взаимное расположение основного элемента 20 и элемента 40 рамки показано простыми штриховыми линиями, взаимное расположение электронного устройства 10 и основного элемента 20 показано штрихпунктирными линиями, и взаимное расположение элемента 40 рамки и покрывающего элемента 30 показано штрихпунктирными линиями с двумя точками. Кроме того, контур покрывающего элемента 30 показан простыми штриховыми линиями на элементе 40 рамки, контур электронного устройства 10 показан простыми штриховыми линиями на основном элементе 20, и контур элемента 40 рамки показан простыми штриховыми линиями на основном элементе 20.

Покрывающий элемент 30 прикреплен к основному элементу 20 с обеспечением между ними элемента 40 рамки. В частности, как показано на фиг. 5A и 5B, элемент 40 рамки и основной элемент 20 скреплены между собой связующим материалом 51. Кроме того, как показано на фиг. 5A и 5B, элемент 40 рамки и покрывающий элемент 30 скреплены между собой связующим материалом 53. В данном варианте осуществления, покрывающий элемент 30 расположен дальше от электронного устройства 10 и основного элемента 20, чем элемент 40 рамки, в направлении Z, и связующий материал 53 обеспечен на внутренней поверхности 302 покрывающего элемента 30, которая обращена к электронному устройству 10. Однако, как показано на фиг. 3 японской патентной публикации № 2003-101042, участок элемента 40 рамки может быть расположен дальше от электронного устройства 10 и основного элемента 20, чем покрывающий элемент 30, в направлении Z, и связующий материал 53 может быть обеспечен на внешней поверхности 301 покрывающего элемента 30. Толщины связующих материалов 51, 52 и 53 могут быть в диапазоне от 1 до 1000 мкм и обычно в диапазоне от 10 до 100 мкм.

В частности, элемент 40 рамки и основной элемент 20 скреплены между собой клеем, электронное устройство 10 и основной элемент 20 скреплены между собой клеем, и покрывающий элемент 30 и элемент 40 рамки скреплены между собой клеем. Порядок, в котором скрепляют данные элементы, специально не ограничен. Однако настоящее изобретение пригодно для случая, в котором элемент 40 рамки и основной элемент 20 скрепляют до того, как скрепляют покрывающий элемент 30 и элемент 40 рамки. Кроме того, настоящее изобретение пригодно для случая, в котором элемент 40 рамки и основной элемент 20 скрепляют до того, как скрепляют электронное устройство 10 и основной элемент 20. Соответственно, сначала скрепляют элемент 40 рамки и основной элемент 20 для формирования монтажного элемента. Затем электронное устройство 10 закрепляют к монтажному элементу и после этого к монтажному элементу прикрепляют покрывающий элемент 30.

Основной элемент 20 и элемент 40 рамки могут быть скреплены между собой связующим материалом 51 по всему периметру их поверхностей сцепления. Покрывающий элемент 30 и элемент 40 рамки также могут быть скреплены между собой связующим материалом 53 по всему периметру их поверхностей сцепления. Когда области сцепления продолжаются по всему периметру таким образом, что внутреннее пространство 60 вокруг электронного устройство 10 герметично закрывается от наружного воздуха, можно исключить попадание инородных веществ во внутреннее пространство 60 и можно повысить надежность. Для обеспечения достаточной герметичности можно использовать достаточное количество клея.

Вышеописанные связующие материалы 51, 52 и 53 сформированы отверждением нанесенного клея. Клей может быть, например, клеем сухого отверждения, который отверждается испарением растворителя, реакционным клеем, который химически отверждается полимеризацией молекул с помощью света или тепла, или клеем термического сплавления (клеем-расплавом), который отверждается посредством фиксации из расплавленного состояния. Обычно клей является фотоотверждаемой смолой, которая отверждается ультрафиолетовым или видимым светом, или термоотверждающейся смолой, которая отверждается при нагревании. Термоотверждающуюся смолу можно применять в качестве клея для формирования связующего материала 51 и связующего материала 52, и фотоотверждаемую смолу можно применять в качестве клея для связующего материала 53.

Элемент 40 рамки содержит поверхность 401 сцепления, которая обращена к основному элементу 20 и приклеена к связующему материалу 51, и поверхность 402 сцепления, которая обращена к покрывающему элементу 30 и приклеена к связующему материалу 53. Элемент 40 рамки окружает внутреннее пространство 60 между электронным устройством 10 и покрывающим элементом 30. Поверхность элемента 40 рамки, которая обращена к внутреннему пространству 60 и окружает внутреннее пространство 60, является внутренним краем 403. Внешней край 405 элемента 40 рамки является открытым во внешнее пространство. В приведенном примере элемент 40 рамки содержит выступающие участки 404, которые продолжаются к внешнему пространству в направлении X из областей между основным элементом 20 и покрывающим элементом 30. Каждый выступающий участок 404 содержит сквозное отверстие 406. Сквозное отверстие 406 можно использовать в качестве отверстия под винт для закрепления выступающего участка 404 к корпусу или подобному элементу электронного устройства или в качестве установочного отверстия.

В приведенном примере выступающие участки 404 продолжаются в направлении Y и обеспечены с левой и правой сторон. Однако, в качестве альтернативы, выступающие участки 404 могут продолжаться в направлении X и могут быть обеспечены на верхней и нижней сторонах. Кроме того, хотя выступающие участки 404 продолжаются в направлении Y, которое является направлением, перпендикулярным направлению X, в котором расположены внутренние выводы 5, выступающие участки 404 в качестве альтернативы могут быть расположены для продолжения в направлении, в котором расположены внутренние выводы 5. В приведенном примере шины вывода сигналов основного участка 1 (шины 13 вывода сигналов на фиг. 3) продолжаются в направлении Y. Выступающие участки 404, которые являются ферромагнитными, могут эффективно ослаблять магнитное поле, приложенное к электронному устройству 10. Поэтому, когда электронное устройство 10 является устройством для съемки изображений, выступающие участки 404 могут быть расположены так, чтобы продолжаться в направлении Y вдоль шин 13 вывода сигналов, которые продолжаются в направлении Y на основном участке 1, показанном на фиг. 3. Когда выступающие участки 404, которые являются ферромагнитными, расположены так, чтобы продолжаться вдоль шин вывода сигналов основного участка 1, составляющая по направлению X магнитного поля, то есть составляющая магнитного поля, которая пересекает шины вывода сигналов, может быть ослаблена, и поэтому могут быть ослаблены шумы.

Материал элемента 40 рамки может быть либо керамикой, либо металлом, при условии, что материал является ферромагнетиком. В данном случае металл не ограничен элементарным металлом, и в качестве альтернативы может быть сплавом. В приведенном варианте осуществления элемент 40 рамки и основной элемент 20 скреплены клеем, и элемент 40 рамки и основной элемент 20 могут быть выполнены из разных материалов. Кроме того, элемент 40 рамки и покрывающий элемент 30 могут быть выполнены из разных материалов. В данном случае, например, материал основного элемента 20 является неферромагнитной керамикой, материал покрывающего элемента 30 является стеклом, и материал элемента 40 рамки является ферромагнитным металлом или керамикой.

В случае, когда элемент 40 рамки обладает высокой теплопроводностью, элемент 40 рамки можно использовать как теплоотвод, и тепло электронного устройства 10 может отводиться при посредстве выступающих участков 404. С точки зрения теплоотвода, теплопроводность элемента 40 рамки может быть по меньшей мере 1,0 Вт/м·К и составляет предпочтительно по меньшей мере 10 Вт/м·К. Теплопроводность типичной смолы имеет значение меньше, чем 1,0 Вт/м·К.

Для снижения напряжения, образующегося в электронном компоненте 100, коэффициент теплового расширения (коэффициент линейного расширения) элемента 40 рамки можно сделать как можно меньше. В частности, коэффициент теплового расширения элемента 40 рамки может быть не более 50 ppm/К.

С точки зрения теплопроводности и теплового расширения, материал элемента 40 рамки может быть металлом. Обычно материал является нержавеющей сталью или другим железным сплавом, содержащим хром, никель или кобальт. Например, в качестве ферромагнитного элемента можно применить материал SUS4 30, который является ферритовой нержавеющей сталью, нанокристаллический магнитный сплав, например, пермаллой, сплав 42, ковар или сплав Файнмет (зарегистрированный товарный знак), или аморфный магнитный сплав. Разумеется, можно также использовать оксид металла, например, феррит.

Элемент 40 рамки выполняет функцию определения зазора между электронным устройством 10 и покрывающим элементом 30 и функцию опоры для покрывающего элемента 30. Элемент 40 рамки может содержать отверстия под винты или установочные отверстия, как изложено выше, и может также выполнять функцию теплоотводящего элемента, так как данная часть обладает высокой теплопроводностью. Следовательно, основной элемент 20 и элемент 40 рамки можно называть монтажными элементами.

Проводящие пленки, встроенные в основной элемент 20, можно использовать как проводник 88. Каждая из первой проводящей пленки 811, второй проводящей пленки 812, третьей проводящей пленки 813 и четвертой проводящей пленки 814, показанных на фиг. 5A, 5B, 6A и 6B, функционируют как проводник 88.

На фиг. 8A-8D показаны плоские рисунки проводников, относящихся к основному элементу 20. На фиг. 8A изображены внутренние выводы 5, и на фиг. 8D показаны внешние выводы 7. На фиг. 8В показаны первая проводящая пленка 811 и вторая проводящая пленка 812 в качестве проводника 88, и на фиг. 8С показаны третья проводящая пленка 813 и четвертая проводящая пленка 814 в качестве проводника 88.

Первая проводящая пленка 811 и вторая проводящая пленка 812 расположены на равномерном расстоянии от электронного устройства 10, и третья проводящая пленка 813 и четвертая проводящая пленка 814 расположены на равномерном расстоянии от электронного устройства 10. Первая проводящая пленка 811 и вторая проводящая пленка 812 расположены ближе к электронному устройству 10, чем третья проводящая пленка 813 и четвертая проводящая пленка 814. Расстояния от электронного устройства 10 до первой проводящей пленки 811, второй проводящей пленки 812, третьей проводящей пленки 813 и четвертой проводящей пленки 814 меньше, чем расстояние от электронного устройства 10 до внешних выводов 7. Расстояния от электронного устройства 10 до основного элемента 20 меньше, чем расстояния от электронного устройства 10 до первой проводящей пленки 811, второй проводящей пленки 812, третьей проводящей пленки 813 и четвертой проводящей пленки 814. Хотя, в приведенном примере, в виде проводников обеспечены две проводящие пленки, которые расположены на равномерном расстоянии от электронного устройства 10, однако, в качестве альтернативы, число проводящих пленок может быть одна, или три, или больше. Проводящие пленки, которые расположены на равномерном расстоянии от электронного устройства 10, могут быть сплошными по меньшей мере 1/2 площади области ортогональной проекции электронного устройства 10 (области, соответствующей области DR на фиг. 1), то есть площади электронного устройства 10, в итоге.

Как очевидно из фиг. 5A, 5B и 8A-8D, по меньшей мере участок каждой из проводящих пленок от первой до четвертой расположен в области ортогональной проекции электронного устройства 10 (области, соответствующей области DR на фиг. 1). Кроме того, каждая из проводящих пленок от первой до четвертой продолжается в область ортогональной проекции элемента 40 рамки, который является ферромагнитным элементом (область, соответствующую области FR на фиг. 1). Контур электронного устройства 10 показан штриховыми линиями на каждой из фиг. 8A-8D. Как видно из фиг. 8A-8D, каждая из проводящих пленок 811, 812, 813 и 814, которая служит проводником 88, расположена только в области ортогональной проекции основного элемента 20 (области, соответствующей области BR на фиг. 1) (области, окруженной внешним краем 205 основного элемента 20) и не продолжается в область снаружи области ортогональной проекции (области, соответствующей области BR на фиг. 1). Хотя каждая проводящая пленка имеет единую сплошную листообразную конструкцию, проводящая пленка может содержать отверстия, щели или подобные элементы для формирования рисунков межслойных сквозных отверстий или соединений, содержащихся во встроенных участках 6. Упомянутые отверстия, щели или подобные элементы не оказывают существенного влияния на вышеописанное формирование вихревого тока. Как показано на фиг. 8B-8C, проводящие пленки содержат плотные участки 8111, 8121 и 8131, на которых число отверстий и щелей является относительно небольшим и плотность проводника является высокой, и неплотные участки 8112, 8122 и 8132, на которых число отверстий и щелей является относительно большим и плотность проводника является низкой. Вихревой ток может формироваться в области, в которой проводник является сплошным по как можно большей площади. Поэтому плотные участки 8111, 8121 и 8131 могут быть расположены так, чтобы как можно более крупные их участки располагались в области ортогональной проекции основного участка 1 электронного устройства 10 (области, соответствующей области MR на фиг. 1). В таком случае возможно подавление шумов, формируемых в сигнальных шинах и подобных элементах основного участка 1.

Внутренние выводы 5, встроенные участки 6, внешние выводы 7, первая проводящая пленка 811, вторая проводящая пленка 812, третья проводящая пленка 813 и четвертая проводящая пленка 814 встроены в основной элемент 20. Внутренние выводы 5 обеспечены на базовом установочном участке 202 основного элемента 20.

Для формирования основного элемента 20, содержащего вышеописанные проводящие пленки, сырые керамические пленки, сформированные способом листовой штамповки, например, ракельным способом или способом с использованием плющильного валика, обрабатывают по технологии вырубки для формирования листов пластинчатой формы, и листы пластинчатой формы укладывают в стопу для формирования сырого керамического пластинчатого элемента. Кроме того, сырые керамические листы, сформированные аналогичным способом, обрабатывают по технологии вырубки для формирования листов в форме рамки и листы в форме рамки укладывают в стопу для формирования сырого керамического рамного элемента. Пластинчатый элемент и рамный элемент укладывают один на другой и обжигают так, что формируется многослойный керамический элемент, имеющий форму с углублением. Внутренние выводы 5, встроенные участки 6, внешние выводы 7, первая проводящая пленка 811, вторая проводящая пленка 812, третья проводящая пленка 813 и четвертая проводящая пленка 814 могут быть сформированы обжигом рисунков из проводящей пасты, которые формируют посредством, например, по способу трафаретной печати на этапе укладки в стопу сырых керамических листов. Проводящая паста может быть, например, вольфрамовой пастой, медной пастой или серебряной пастой. С точки зрения теплостойкости, можно использовать вольфрамовую пасту. Толщина сформированных вышеописанным способом проводящих пленок, которые выполняют функцию проводника 88, составляет приблизительно от 1 до 100 мкм, что достаточно для формирования вихревого тока.

Подробное описание настоящего варианта осуществления приведено далее со ссылкой на фиг. 9A и 9B.

Фиг. 9A является сечением того же участка, который показан на фиг. 5B, и фиг. 9B является сечением того же участка, который показан на фиг. 6B. На данных фигурах показаны размеры каждого элемента.

W1 является внешним размером электронного устройства 10 в направлении X. W2 является длиной участка (первого участка 410) элемента 40 рамки в направлении X, при этом участок находится ближе к внутреннему краю 403 элемента 40 рамки, чем внешний край 205 основного элемента 20. Первый участок 410 является участком элемента 40 рамки, которая скреплена с основным элементом 20. В примере, приведенном на фиг. 9A, как показано на фиг. 5B, поверхность первого участка 410 является областью поверхности 401 сцепления элемента 40 рамки, при этом данная область обращена к основному элементу 20 (в настоящем случае, к верхнему установочному участку 204). W4 является длиной участка (второго участка 420) элемента 40 рамки в направлении X, при этом участок находится ближе к внешнему краю 405 элемента 40 рамки, чем внешний край 205 основного элемента 20. В примере, приведенном на фиг. 9A, как показано на фиг. 5B, поверхность второго участка 420 является областью поверхности 401 сцепления элемента 40 рамки, при этом данная область не обращена к основному элементу 20 (в настоящем случае - к верхнему установочному участку 204). T4 является толщиной элемента 40 рамки. В приведенном примере толщина T4 элемента 40 рамки по существу равна расстоянию между периферической областью основного элемента 20 и периферической областью покрывающего элемента 30. Толщины связующих материалов 51 и 53 являются по существу пренебрежимо малыми. В приведенном варианте осуществления толщина T4 элемента 40 рамки меньше, чем длина W2 первого участка 410. Другими словами, сечение участка элемента 40 рамки, расположенного на основном элементе 20, имеет прямоугольную форму, в которой направление по длинной стороне является направлением X и направление по короткой стороне является направлением Z. В приведенном примере первый участок 410 и второй участок 420 имеют одинаковую толщину. Однако толщина второго участка 420 может быть либо больше, либо меньше, чем толщина первого участка 410, при условии, что толщина первого участка 410 меньше, чем длина W2 первого участка 410. Для повышения теплопроводности второго участка 420 толщина второго участка 420 может быть больше, чем толщина первого участка 410.

Элемент рамки соединен с корпусом или подобным элементом электронного устройства. Поэтому если элемент рамки будет слишком тонким, то нельзя будет обеспечить достаточную жесткость, и установочная функция и функция соединительного элемента будут ухудшаться. Кроме того, если элемент рамки будет слишком тонким, то тепловое сопротивление будет повышено, и характеристики теплоотвода будут ухудшаться. Если элемент рамки будет слишком толстой, то, хотя жесткость может быть больше и характеристики теплоотвода могут быть повышены, возникают затруднения с уменьшением толщины электронного компонента. Соответственно, толщину T4 необходимо назначать соответственно, и ее значение может быть приблизительно от 0,5 мм до 1,2 мм.

По отношению к толщине T4 первого участка 410 элемента 40 рамки длина W2 первого участка 410 является длиной области, в которой элемент 40 рамки и основной элемент 20 скреплены связующим материалом 51, и тепловое сопротивление в данной области является относительно высоким, поскольку связующий материал является клеем. Если длина W2 является слишком большой, то расстояние теплопередачи участка основного элемента становится слишком большим, и характеристики теплоотвода могут ухудшаться. Если длина W2 будет слишком малой, то теплопроводность участка клея, который имеет относительно высокое тепловое сопротивление, как изложено выше, будет снижаться, и характеристики теплоотвода будут ухудшаться. Кроме того, если длина W2 будет слишком малой, то сцепление между основным элементом 20 и элементом 40 рамки будет ослабляться, что приведет к снижению надежностью и теплостойкости электронного компонента. Поэтому длину W2 первого участка 410 также необходимо назначать соответственно, и ее значение может быть приблизительно от 0,5 мм до 2,5 мм.

Что касается двух вышеописанных параметров W2 и T4, которые имеют отношение к форме элемента 40 рамки и взаимно относительно расположения элемента 40 рамки и основного элемента 20, то теплопроводность элемента 40 рамки может иметь высокое абсолютное значение и может быть выше, чем теплопроводность основного элемента 20. Вышеприведенное свойство обусловлено тем, что в данном случае толщину элемента 40 рамки можно уменьшать в диапазоне, в котором можно обеспечивать достаточную жесткость и можно обеспечить уменьшение толщины электронного компонента. Толщина T4 элемента 40 рамки может удовлетворять качественному условию T4<W2. Когда условие T4<W2 удовлетворяется, ширину можно назначить так, чтобы можно было снизить тепловое сопротивление участка клея и можно было не допустить снижения надежности и теплостойкости электронного устройства.

Соответственно, эффективность переноса тепла элементом 40 рамки можно повысить при одновременном сдерживании увеличения толщины T5 электронного компонента 100. Когда условие W2>T4 удовлетворяется, тепловые сопротивления основного элемента 20 и элемента 40 рамки можно снизить, и тепло может эффективно передаваться от первого участка 410 ко второму участку 420. В частности, в случае, когда внешние вывода (матриц LGA, LCC и т.п.) обеспечены с одной стороны основного элемента, как в приведенном варианте осуществления, задняя поверхность, видимо, соединена с подложкой, имеющей относительно низкую теплопроводность (стеклоэпоксидной подложкой, полиимидной подложкой и т.п.). Поэтому невозможно рассчитывать на теплоотвод от задней поверхности подложки. По данной причине конфигурация приведенного варианта осуществления, в котором использован элемент рамки, является особенно эффективной.

В приведенном варианте осуществления, как изложено выше со ссылкой на фиг. 4A и 4B, выступающие участки 404 обеспечены с обеих сторон электронного устройства 10 в направлении X. Следовательно, в направлении X ширина W4 второго участка 420 элемента 40 рамки больше, чем ширина W2 первого участка 410, расположенного между каждым выступающим участком 404 и внутренним краем 403. Ширина W4 второго участка 420 элемента 40 рамки является шириной участка, соединяемого с корпусом или подобным элементом электронного устройства по способу соединения, который можно выбрать из различных способов, например, способов с использованием клея или винтов. Ширина W4 второго участка 420 может быть, в качественном отношении, больше, чем ширина W2 первого участка 410. Когда W4 больше, чем W2, тепловое сопротивление по меньшей мере участка, имеющего ширину W4, который соединяют с корпусом или подобным элементом, можно сделать ниже, чем тепловое сопротивление в области, имеющей ширину W2, и характеристики теплоотвода можно повысить. Когда W4 меньше, чем W2, тепловое сопротивление участка, имеющего ширину W4, который соединяют с корпусом или подобным элементом, повышается, и, следовательно, температура в области, имеющей ширину W2, также повышается. Поскольку клей расположен в области, имеющей ширину W2, то, когда температура повышается, возможно ускоренное снижение силы сцепления. В приведенном варианте осуществления толщина T4 элемента 40 рамки меньше, чем расстояние D6 между покрывающим элементом 30 и электронным устройством 10 (расстояние между внутренней поверхностью 302 и передней поверхностью 101). Однако, в качестве альтернативы, толщина T4 может быть больше, чем расстояние D6. В электронном компоненте 100 требуется, чтобы расстояние D6 достигало некоторого значения, чтобы сформировать достаточно большое внутреннее пространство 60. В приведенном варианте осуществления, поскольку элемент 40 рамки расположен таким образом, что он окружает внутреннее пространство 60, то толщина электронного компонента 100 не увеличивается из-за элемента 40 рамки. Напротив, в конструкции в соответствии с известным уровнем техники, в которой в основной элемент 20 встроена теплоотводящая пластина, толщина основного элемента 20 увеличивается на толщину теплоотводящей пластины. В приведенном варианте осуществления, поскольку толщина T4 элемента 40 рамки является также расстоянием D6, то можно сдержать увеличение толщины электронного компонента 100. На фиг. 9A, толщина T2 основного элемента 20 увеличена на толщину T21 рамного элемента, который формирует переходный участок 203. В случае, когда теплопроводность основного элемента 20 ниже, чем теплопроводность элемента 40 рамки, T21 может быть как можно меньше, и может удовлетворяться условие T21<T1. В таком случае элемент 40 рамки окружает электронное устройство 10.

Покрывающий элемент 30 прикреплен к первому участку 410 элемента 40 рамки. Следовательно, теплопроводность покрывающего элемента 30 может быть ниже, чем теплопроводность элемента 40 рамки. Когда теплопроводность покрывающего элемента 30 является низкой, тепло, отдаваемое из основного элемента 20, легче передается второму участку 420, чем покрывающему элементу 30 от первого участка 410. Поэтому эффективность теплоотвода на втором участке 420 повышается. Разумеется, теплопроводности основного элемента 20 и элемента 40 рамки могут быть высокими и могут быть выше, чем теплопроводность покрывающего элемента 30. Теплопроводность элемента 40 рамки также может быть выше, чем теплопроводность основного элемента 20. Теплопроводности основного элемента 20 и элемента 40 рамки могут быть по меньшей мере 2,0 Вт/м·K при практическом применении, и в предпочтительном варианте составляют по меньшей мере 10 Вт/м·K. Внутреннее пространство 60 расположено между переходным участком 201, показанным на фиг. 5A, который обеспечен между верхним установочным участком 204 и нижним установочным участком 200, и внешним краем 105 электронного устройства 10. Теплопроводность участка между переходным участком 201 и внешним краем 105 можно повысить. В частности, теплопроводящий элемент, который находится в контакте с переходным участком 201 и внешним краем 105 электронного устройства 10, может быть расположен между переходным участком 201 и внешним краем 105, чтобы заполнять внутреннее пространство 60 между электронным устройством 10 и внешним краем 105. Теплопроводящий элемент может быть сформирован отверждением проводящей пасты, например, серебряной пасты или медной пасты. Серебряная паста имеет удельную электрическую проводимость, например, от 1×10⁶ до 1×10⁷ (См/м). Когда внутренние выводы 5 расположены между внешним краем 105 электронного устройства 10 и переходным участком 201, применение упомянутой проводящей пасты может быть затруднительно с точки зрения обеспечения достаточной изоляции. Однако в приведенном примере внутренние выводы 5 расположены на базовом установочном участке 202, как изложено выше со ссылкой на фиг. 5A. Следовательно, можно легко применять проводящую пасту.

Описание другого примера электронного компонента 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения приведено далее со ссылкой на фиг. 10A и 10B. На фиг. 10A приведен вид в плане примерного электронного компонента 100, и на фиг. 10B приведено сечение электронного компонента 100, взятое по линии XB-XB.

В данном варианте осуществления элемент 41 рамки также используется как ферромагнитный элемент 44. Выводная рамка продолжается через основной элемент 20, который выполнен из смолы или керамики. Выводная рамка содержит внутренние проволочные выводы, которые служат внутренними выводами 5, и внешние проволочные выводы, которые служат внешними выводами 7. Элемент 41 рамки расположен между выводной рамкой и покрывающим элементом 30. Элемент 41 рамки встроен в основной элемент 20 в области над выводной рамкой. Следовательно, элемент 41 рамки расположен только в области ортогональной проекции (области, соответствующей области BR на фиг. 1) основного элемента 20 и не продолжается наружу из области ортогональной проекции (области, соответствующей области BR на фиг. 1). Таким образом, элемент 41 рамки, который служит как ферромагнитный элемент 44, может быть закрытым основным элементом 20, а не открытым. В альтернативном варианте элемент 41 рамки может быть размещен между основным элементом 20 и покрывающим элементом 30.

В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, проводящая пластина 72, которая служит проводником 88 на фиг. 1, продолжается из положения внутри области ортогональной проекции электронного устройства 10 (области, соответствующей области DR на фиг. 1) в положение внутри области ортогональной проекции элемента 41 рамки (области, соответствующей области FR на фиг. 1). Проводящая пластина 72 в соответствии с настоящим изобретением толще, чем проводящие пленки 811, 812, 813 и 814, показанные на фиг. 5A и 5B. Проводящая пластина 72 является металлической пластиной, имеющей толщину, например, от 0,1 мм до 2,0 мм, и является достаточно жесткой. Материал проводящей пластины 72 может быть неферромагнитным металлом, например, алюминием, медью или аустенитной нержавеющей сталью, например, марки SUS304. Проводящая пластина 72, которая является достаточно жесткой, продолжается в область снаружи области ортогональной проекции основного элемента 20 (области, соответствующей области BR на фиг. 1). Проводящая пластина 72 содержит выступающие участки 404, которые выступают из основного элемента 20, и на выступающих участках 404 сформированы установочные сквозные отверстия 406. Установочные сквозные отверстия 406 служат для винтового крепления позиционирования для закрепления электронного компонента 100.

Описание другого примера электронного компонента 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения приведено далее со ссылкой на фиг. 11A и 11B. На фиг. 11A представлен вид в плане примера электронного компонента 100, и на фиг. 11B приведено сечение электронного компонента 100, взятое по линии XIB-XIB.

В приведенном примере ферромагнитный элемент 44 расположен ближе к электронному устройству 10, чем внутренние выводы 5, предусмотренные в качестве внутренних проволочных выводов. Стержневые элементы 42, которые предусмотрены в качестве ферромагнитного элемента 44, обращены к боковым поверхностям электронного устройства 10, и верхние поверхности стержневых элементов 42 находятся ниже передней поверхности 101 электронного устройства 10. В приведенном примере ферромагнитный элемент 44 не является элементом рамки, а представляет собой пару стержневых элементов 42, расположенных вдоль двух противоположных сторон электронного устройства 10. Однако, в качестве альтернативы, можно обеспечить элемент рамки, окружающий электронное устройство 10 в положении ближе к электронному устройству 10, чем внутренние выводы 5, которые служат внутренними проволочными выводами. В данном случае не требуется, чтобы ферромагнитный элемент 44 окружал область между электронным устройством 10 и покрывающим элементом 30. Два стержневых элемента 42 расположены вдоль шин выводы сигналов (шин 13 вывода сигналов, показанных на фиг. 3), которые продолжаются в направлении Y. Когда стержневые элементы 42, которые служат в качестве ферромагнитного элемента, продолжаются вдоль шин вывода сигналов основного участка 1, составляющая по направлению X магнитного поля, то есть составляющая магнитного поля, которая пересекает шины вывода сигналов, может быть ослаблена, так что шумы могут быть ослаблены.

В примере, показанном на фиг. 11A и 11B, проводящая пленка 73, которая служит в качестве проводника 88, продолжается из положения внутри области ортогональной проекции электронного устройства 10 (области, соответствующей области DR на фиг. 1) в положения внутри областей ортогональной проекции стержневых элементов 42 (областей, соответствующих области FR на фиг. 1). Проводящая пленка 73 обеспечена на монтажной плате 500, на которой смонтирован электронный компонент 100. Таким образом, проводник 88 может быть выполнен отдельным от основного элемента 20. Когда расстояние между проводником 88 и электронным устройством 10 увеличивается, магнитное поле, сформированное вихревым током, ослабляется, и получение достаточного эффекта становится трудной задачей. Основной элемент 20, имеющий небольшую толщину, можно использовать таким образом, чтобы расстояние между проводником 88 и электронным устройством 10 было не более 1,0 мм.

Пример

Ниже приведено описание настоящего изобретения. Был изготовлен электронный компонент 100, изображенный на фиг. 5A и 5B. Электронный компонент 100 имел форму прямоугольной пластины с направлением X, являющимся направлением по длинной стороне, и направлением Y, являющимся направлением по короткой стороне.

В качестве основного элемента 20 электронного компонента 100 был изготовлен основной элемент, содержащий прямоугольную выемку и в котором в стопу уложены три алюмооксидных керамических слоя. Теплопроводность алюмооксидной керамики составила 14 Вт/м·К. В основном элементе 20 толщина первого слоя пластинчатой формы составила 0,8 мм, толщина второго слоя в форме рамы (высота переходного участка 201) составила 0,4 мм, и толщина третьего слоя в форме рамы (высота переходного участка 203) составила 0,2 мм.

Внешний размер первого слоя в направлении X составил 32,0 мм. Внешний размер первого слоя в направлении Y составил 26,4 мм. Внешний и внутренний размеры второго слоя в направлении X составили 32,0 мм и 26,2 мм соответственно (ширина рамы составляла 2,9 мм). Внешний и внутренний размеры второго слоя в направлении Y составили 26,4 мм и 19,6 мм соответственно (ширина рамы составляла 3,4 мм). Внешний и внутренний размеры третьего слоя в направлении X составили 32,0 мм и 26,2 мм соответственно (ширина рамы составляла 2,9 мм). Внешний и внутренний размеры третьего слоя в направлении Y составили 26,4 мм и 21,4 мм соответственно (ширина рамы составляла 2,5 мм). Ширина в направлении Y базового ступенчатого участка 202, снабженного внутренними выводами 5, составила 0,9 мм.

В качестве внутренних выводов 5 и внешних выводов 7 использовали многослойные пленки, сформированные электролитическим осаждением золота на никелевую основу. Внешние выводы 7 были выводами типа LGA (матрицы межсоединений), и было обеспечено 125 внешних выводов 7. В первом слое были сформированы металлические пленки, имеющие относительно большую площадь, подобные первой проводящей пленке 811, второй проводящей пленке 812, третьей проводящей пленке 813 и четвертой проводящей пленке 814, изображенным на фиг. 8A-8D. Металлические пленки были изготовлены из вольфрамовых пленок (относительная магнитная проницаемость 1, удельная электрическая проводимость 1,8×10⁷ (См/м)), имеющих толщину 10 мкм. Первая проводящая пленка 811 и третья проводящая пленка 813 продолжаются в положение, которое находится на расстоянии не более 1,0 мм до внешнего края 205 основного элемента 20.

Затем в качестве ферромагнитного элемента изготовили элемент 40 рамки из стали SUS430 (18% хромистая нержавеющая сталь), которая является ферритной нержавеющей сталью, и на одну поверхность элемент 40 рамки нанесли термоотверждающуюся смолу в качестве клея методом трафаретной печати. Теплопроводность стали SUS430 составляет 26 Вт/м·К. На верхний установочный участок 204 основного элемента 20 установили элемент 40 рамки и приложили давление. Давление было отрегулировано так, чтобы толщина термоотверждающейся смолы составила от 10 до 50 мкм. Затем термоотверждающуюся смолу, которая служит клеем, отверждали нагреванием термоотверждающейся смолы до приблизительно 120-150°C. Для усиления сцепления между передней поверхностью элемент 40 рамки и термоотверждающейся смолой переднюю поверхность обработали методом пескоструйной очистки для получения шероховатости поверхности Ra около 0,1-0,2 мкм, чтобы передняя поверхность имела выступы и впадины. Толщина элемента 40 рамки составила 0,8 мм, внешний размер данной части в направлении X составил 42,0 мм (ширина каждого из выступающих участков 404, обеспеченных с левой и правой сторон, составила 4,5 мм), и внутренний размер данной части в направлении X составил 27,4 мм. Внешний и внутренний размеры элемента 40 рамки в направлении Y составили 27,4 мм и 22,6 мм соответственно. Расстояние смещения между внутренним краем 403 элемента 40 рамки и переходным участком 203 основного элемента 20 составило 0,60 мм на каждой из левых и правых сторон в направлении X и 0,60 мм на каждой из верхней и нижней сторон в направлении Y. Поскольку внутренний край 403 был больше, чем переходный участок 203, то вся окружность внутреннего края 403 была расположена дальше наружу (в сторону внешнего края 205), чем переходный участок 203. Кроме того, элемент 40 рамки выступает из внешнего края 205 основного элемента 20 на 0,50 мм минимум и на 5,0 мм (расстояние, соответствующее размеру выступающих участков 404) максимум с каждой из левой и правой сторон в направлении X и на 0,50 мм с каждой из верхней и нижней сторон в направлении Y. Другими словами, значение W4 в направлении X было равным 0,50 мм минимум, но составляло 5,0 мм на выступающих участках 404, чтобы удовлетворялось условие W4>W2. Поскольку внешний край 405 был больше, чем внешний край 205, то вся окружность внешнего края 405 располагалась дальше наружу (от стороны внешнего края 205), чем внешний край 205. Длина W2 первого участка 410 составила 2,3 мм в направлении X и 1,9 мм в направлении Y. Таким образом был получен монтажный элемент. В направлении X и направлении Y выполнено условие T4<W2. В направлении X выполнено условие T4<W2<W4. В направлении Y выполнено условие T4>W4.

Затем в качестве электронного устройства 10 был изготовлен КМОП-датчик изображения, имеющий размер, так называемой, усовершенствованной фотосистемы типа C (APS-C). Внешний размер электронного устройства 10 в направлении Y составил 18,0 мм, и его толщина составила 0,75 мм. Теплопроводность электронного устройства 10, которое было изготовлено, в основном, из кремния, можно принять равным 160 Вт/м·К, и его коэффициент теплового расширения можно принять равным 2,5 ppm/К. Данное электронное устройство 10 закрепили к по существу центральному участку основного элемента 20 методом термоотверждения с использованием черного клея для крепления кристалла к подложке. Затем электроды 3, расположенные в периферической области кристалла, и внутренние выводы 5 соединили между собой металлическими проводами с использованием устройства для соединения проводов. Расстояние между внешним краем 105 электронного устройства 10 и внутренним краем 403 элемента 40 рамки составило 1,5 мм в направлении X и 2,3 мм в направлении У. Расстояние между электронным устройством 10 и переходным участком 203 составило 0,9 мм в направлении X и 1,7 мм в направлении Y. Расстояние от внутренних выводов 5 до внешнего края 105 электронного устройства 10 составило 0,8 мм.

Затем в качестве покрывающего элемента 30 изготовили пластинчатый элемент, стойкий к α-излучению, выполненный из боросиликатного стекла и имеющий толщину 0,5 мм. Теплопроводность боросиликатного стекла составляет около 1,4 Вт/м·К. Размеры покрывающего элемента 30 в направлении X и направлении Y составляли 31,8 мм и 26,3 мм соответственно и по существу были равными внешним размерам основного элемента 20. На одну поверхность покрывающего элемента 30 нанесли в качестве клея смолу, отверждаемую ультрафиолетовым излучением, с помощью раздаточного устройства для формирования рисунка в форме рамки. Покрывающий элемент 30 установили на элемент 40 рамки таким образом, чтобы поверхность, содержащая нанесенный на нее клей, была обращена к поверхности 402 сцепления элемента 40 рамки, и приложили давление. В клей в качестве разделителей подмешали сферические частицы, имеющие диаметр 30 мкм, чтобы толщина клеевого слоя составила приблизительно 30 мкм. Во время данного процесса убеждались, что клей выступал из пространства между покрывающим элементом 30 и элементом 40 рамки. Затем выполнили процесс фотоотверждения посредством облучения клея ультрафиолетовым излучением через покрывающий элемент 30. Затем для дополнительного отверждения выполнили процесс термоотверждения для отверждения клея, и тем самым сформировали связующий материал 53. Расстояние между передней поверхностью 101 электронного устройства 10 и внутренней поверхностью 302 покрывающего элемента 30 составило 0,75 мм. Таким образом был получен электронный компонент 100, имеющий толщину 2,8 мм.

Затем изготовили монтажный элемент 500 подходящего размера и на соединительные выводы на монтажном элементе 500 нанесли припойную пасту методом печатания. Припойную пасту расплавили в печи для оплавления и затем электронный компонент 100 закрепили на монтажном элементе 500. Таким образом был получен электронный модуль (модуль для съемки изображений).

Электронный модуль разместили в корпусе и закрепили к корпусу винтами с использованием сквозных отверстий 406, сформированных на выступающих участках 404 электронного компонента 100, таким образом, чтобы выступающие участки 404 находились в плотном контакте с корпусом. Приведенным способом было изготовлено электронное устройство в виде камеры. Во время работы камеры получали подходящие изображения с низким уровнем шумов.

В соответствии с вышеописанным вариантом осуществления можно обеспечить электронный компонент, в котором подавляется формирование шумов.

Выше приведено описание настоящего изобретения со ссылкой на примерные варианты осуществления, однако следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытыми примерными вариантами осуществления. Объем охраны последующей формулы изобретения должен соответствовать расширенной интерпретации для включения всех подобных модификаций и эквивалентных конструкций и функций.