(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180814
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】基板、半導体ユニット、および撮像装置
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20231214BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20231214BHJP
H04N 23/54 20230101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H04N5/369
H04N5/225 300
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022094422
(22)【出願日】2022-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】110001678
【氏名又は名称】藤央弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】有馬 洋文
(72)【発明者】
【氏名】蒔田 竜子
【テーマコード（参考）】
4M118
5C024
5C122
【Ｆターム（参考）】
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA10
4M118BA14
4M118CA01
4M118HA02
4M118HA21
4M118HA22
4M118HA25
4M118HA30
5C024CY16
5C024GY31
5C024HX01
5C122EA68
5C122FC06
5C122GC13
5C122HB10
(57)【要約】
【課題】画像データの信号劣化を抑制し、高速伝送の実現すること。
【解決手段】撮像装置は、撮像ユニットと、画像処理ユニットと、を有する。撮像ユニットは、撮像素子と、撮像基板と、を有する。撮像基板は、被写体を撮像する撮像素子が配置される第１面と、前記第１面とは反対側の面であって、前記撮像素子を駆動するための駆動回路部と、前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを無線送信する送信部とが配置される第２面と、を有する。画像処理基板は、画像データに基づいて画像処理を実行する画像処理部が配置される第３面と、前記第３面とは反対側の面であって前記画像処理部が実行する画像処理に関連する処理を実行する関連処理部と、前記画像データを無線受信する受信部と、が配置される第４面と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】撮像装置は、撮像ユニットと、画像処理ユニットと、を有する。撮像ユニットは、撮像素子と、撮像基板と、を有する。撮像基板は、被写体を撮像する撮像素子が配置される第１面と、前記第１面とは反対側の面であって、前記撮像素子を駆動するための駆動回路部と、前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを無線送信する送信部とが配置される第２面と、を有する。画像処理基板は、画像データに基づいて画像処理を実行する画像処理部が配置される第３面と、前記第３面とは反対側の面であって前記画像処理部が実行する画像処理に関連する処理を実行する関連処理部と、前記画像データを無線受信する受信部と、が配置される第４面と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体を撮像する撮像素子が配置される第１面と、
前記第１面とは反対側の面であって、前記撮像素子を駆動するための駆動回路部と、前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを無線送信する送信部とが配置される第２面と、
を備える基板。
前記第１面とは反対側の面であって、前記撮像素子を駆動するための駆動回路部と、前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを無線送信する送信部とが配置される第２面と、
を備える基板。
【請求項2】
請求項１に記載の基板であって、
前記画像データを変調する変調部を備え、
前記送信部は、前記変調部で変調された前記画像データを無線送信する、
基板。
前記画像データを変調する変調部を備え、
前記送信部は、前記変調部で変調された前記画像データを無線送信する、
基板。
【請求項3】
請求項２に記載の基板であって、
前記変調部は、前記第１面に配置される、
基板。
前記変調部は、前記第１面に配置される、
基板。
【請求項4】
請求項３に記載の基板であって、
前記変調部は、前記撮像素子内に配置される、
基板。
前記変調部は、前記撮像素子内に配置される、
基板。
【請求項5】
請求項２に記載の基板であって、
前記変調部は、前記第２面に配置される、
基板。
前記変調部は、前記第２面に配置される、
基板。
【請求項6】
請求項２に記載の基板であって、
前記送信部は、前記第２面に複数配置され、
前記変調部は、前記画像データの各々を変調して、前記送信部の各々に出力する、
基板。
前記送信部は、前記第２面に複数配置され、
前記変調部は、前記画像データの各々を変調して、前記送信部の各々に出力する、
基板。
【請求項7】
請求項６に記載の基板であって、
複数の前記送信部の各々は、前記送信部の指向範囲が他の送信部の指向範囲と重複しない位置に配置される、
基板。
複数の前記送信部の各々は、前記送信部の指向範囲が他の送信部の指向範囲と重複しない位置に配置される、
基板。
【請求項8】
請求項２に記載の基板であって、
前記変調部は、前記撮像素子からの前記画像データが前記第１面に入力される第１位置とは反対側の第２位置に配置される、
基板。
前記変調部は、前記撮像素子からの前記画像データが前記第１面に入力される第１位置とは反対側の第２位置に配置される、
基板。
【請求項9】
請求項８に記載の基板であって、
前記変調部は、前記反対側の第２位置から離間した他の第２位置に配置される、
基板。
前記変調部は、前記反対側の第２位置から離間した他の第２位置に配置される、
基板。
【請求項10】
請求項９に記載の基板であって、
前記撮像素子からの前記画像データを前記第１位置から前記他の第２位置に伝送する伝送線路のうち一部の伝送線路を含む配線層と、絶縁層と、前記撮像素子の基準電位となる導電層と、が積層された構造であり、
前記配線層の前記一部の伝送線路を含む領域に対応する前記導電層の対応領域の残銅率が均一である、
基板。
前記撮像素子からの前記画像データを前記第１位置から前記他の第２位置に伝送する伝送線路のうち一部の伝送線路を含む配線層と、絶縁層と、前記撮像素子の基準電位となる導電層と、が積層された構造であり、
前記配線層の前記一部の伝送線路を含む領域に対応する前記導電層の対応領域の残銅率が均一である、
基板。
【請求項11】
請求項１０に記載の基板であって、
前記導電層は、複数のボイド孔を有し、
前記対応領域内の異なる箇所での前記ボイド孔の密度の差が許容範囲内である、
基板。
前記導電層は、複数のボイド孔を有し、
前記対応領域内の異なる箇所での前記ボイド孔の密度の差が許容範囲内である、
基板。
【請求項12】
請求項９に記載の基板であって、
前記撮像素子からの前記画像データを前記第１位置から前記他の第２位置に伝送する伝送線路に接続され、前記基板の端縁に配置されたテストランドと、
を有する基板。
前記撮像素子からの前記画像データを前記第１位置から前記他の第２位置に伝送する伝送線路に接続され、前記基板の端縁に配置されたテストランドと、
を有する基板。
【請求項13】
画像データに画像処理を実行する画像処理部が配置される第３面と、
前記第３面とは反対側の面であって前記画像処理部が実行する画像処理に関連する処理を実行する関連処理部と、前記画像データを無線受信する受信部と、が配置される第４面と、
を備える基板。
前記第３面とは反対側の面であって前記画像処理部が実行する画像処理に関連する処理を実行する関連処理部と、前記画像データを無線受信する受信部と、が配置される第４面と、
を備える基板。
【請求項14】
請求項１３に記載の基板であって、
前記第４面は、前記画像データを復調する復調部を備え、
前記受信部は、前記画像データを無線受信して前記復調部に出力する、
基板。
前記第４面は、前記画像データを復調する復調部を備え、
前記受信部は、前記画像データを無線受信して前記復調部に出力する、
基板。
【請求項15】
請求項１４に記載の基板であって、
前記復調部は、前記画像データが前記第３面から出力される第３位置とは反対側の第４位置に配置される、
基板。
前記復調部は、前記画像データが前記第３面から出力される第３位置とは反対側の第４位置に配置される、
基板。
【請求項16】
請求項１５に記載の基板であって、
前記復調部は、前記第３位置とは異なる位置に配置される、
基板。
前記復調部は、前記第３位置とは異なる位置に配置される、
基板。
【請求項17】
請求項１６に記載の基板であって、
前記画像データを前記他の第４位置から前記第３位置に伝送する伝送線路のうち一部の伝送線路 を含む配線層と、絶縁層 と、前記画像処理部の基準電位となる導電層と、が積層された構造であり、
前記配線層の前記一部の伝送線路を含む領域に対応する前記導電層の対応領域の残銅率が均一である、
基板。
前記画像データを前記他の第４位置から前記第３位置に伝送する伝送線路のうち一部の伝送線路 を含む配線層と、絶縁層 と、前記画像処理部の基準電位となる導電層と、が積層された構造であり、
前記配線層の前記一部の伝送線路を含む領域に対応する前記導電層の対応領域の残銅率が均一である、
基板。
【請求項18】
請求項１７に記載の基板であって、
前記導電層は、複数のボイド孔を有し、
前記対応領域内の異なる箇所での前記ボイド孔の密度の差が許容範囲内である、
基板。
前記導電層は、複数のボイド孔を有し、
前記対応領域内の異なる箇所での前記ボイド孔の密度の差が許容範囲内である、
基板。
【請求項19】
請求項１に記載の基板と、
前記撮像素子と、
を有する撮像ユニット。
前記撮像素子と、
を有する撮像ユニット。
【請求項20】
請求項１９に記載の撮像ユニットであって、
前記第１面の周端縁に設けられるフレームと、
前記フレームに設けられ、前記第１面を覆う透明板と、を有し、
前記フレームの対向する内周面間の距離が、前記透明板に近いほど短い、
撮像ユニット。
前記第１面の周端縁に設けられるフレームと、
前記フレームに設けられ、前記第１面を覆う透明板と、を有し、
前記フレームの対向する内周面間の距離が、前記透明板に近いほど短い、
撮像ユニット。
【請求項21】
請求項１３に記載の基板と、
前記画像処理部と、
を有する画像処理ユニット。
前記画像処理部と、
を有する画像処理ユニット。
【請求項22】
請求項１９に記載の撮像ユニットと、
請求項２１に記載の画像処理ユニットと、
を有する撮像装置。
請求項２１に記載の画像処理ユニットと、
を有する撮像装置。
【請求項23】
請求項２２に記載の撮像装置であって、
前記送信部と前記受信部とは対向配置される、
撮像装置。
前記送信部と前記受信部とは対向配置される、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板、半導体ユニット、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の半導体パッケージを基板上に積層した積層構造を有する半導体装置が知られている。従来より、半導体デバイス間における伝送速度の高速化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－１２６８５号公報
【発明の概要】
【0004】
第１開示技術にかかる基板は、被写体を撮像し、画像データを生成する撮像素子が配置される第１面と、前記第１面とは反対側の面であって前記撮像素子を駆動するための駆動回路部と、前記画像データを無線送信する送信部と、が配置される第２面と、を備える。
【0005】
第２開示技術にかかる基板は、画像データに基づいて画像処理を実行する画像処理部が配置される第３面と、前記第３面とは反対側の面であって前記画像処理部が実行する画像処理に関連する処理を実行する関連処理部と、前記画像データを無線受信する受信部と、が配置される第４面と、を備える。
【0006】
第３開示技術にかかる半導体ユニットは、撮像素子と、第１開示技術にかかる基板と、を有する。
【0007】
第４開示技術にかかる半導体ユニットは、画像処理部と、第２開示技術にかかる基板と、を有する。
【0008】
第５開示技術にかかる撮像装置は、第３開示技術にかかる半導体ユニットと、第４開示技術にかかる半導体ユニットと、を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜撮像装置の構成＞
図１は、撮像装置の部分側断面図である。撮像装置１００は、撮像ユニット１０１と、画像処理ユニット１０２と、を有する。撮像ユニット１０１は、撮像基板１１１を有する撮像ＣｏＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）モジュールである。撮像基板１１１は、第１面１１１ａと、第１面１１１ａの反対側の面である第２面１１１ｂと、を有する。
図１は、撮像装置の部分側断面図である。撮像装置１００は、撮像ユニット１０１と、画像処理ユニット１０２と、を有する。撮像ユニット１０１は、撮像基板１１１を有する撮像ＣｏＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）モジュールである。撮像基板１１１は、第１面１１１ａと、第１面１１１ａの反対側の面である第２面１１１ｂと、を有する。
【0011】
第１面１１１ａには、半導体素子の一例である撮像素子１１２と、フレーム１１５と、が配置される。撮像素子１１２は、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤイメージセンサである。撮像素子１１２は、ボンディングワイヤ１１３により撮像基板１１１と電気的に接続される。撮像素子１１２は、撮像基板１１１に接着剤で第１面１１１ａに接着される。撮像素子１１２において、第１面１１１ａとの接着面とは反対側の面を撮像面とする。撮像面は複数の光電変換素子で構成される。
【0012】
光電変換素子は、カバーガラス１１４を介して入射された光を電気信号に変換してアナログの画像データを生成する。さらに、アナログの画像データはＡ／Ｄ変換されて、デジタルの画像データとして撮像素子１１２から出力される。この画像データは、ＬＶＤＳ、ＳＬＶＳなどに代表される差動信号であり、１００［ＭＨｚ］以上の周波数で出力される。また、撮像素子１１２は、画像データにクロック信号をエンベロップした伝送方式で、画像データを、８ｂ１０ｂに変換した信号コードとして数［ＧＨｚ］の周波数での伝送も可能である。
【0013】
ボンディングワイヤ１１３は、撮像素子１１２で生成された画像データを撮像基板１１１に伝送する。また、ボンディングワイヤ１１３は、駆動回路群１１６から撮像基板１１１を経由して送信される駆動信号を撮像素子１１２に伝送する。撮像基板１１１の内部構造については後述する。
【0014】
フレーム１１５は、撮像素子１１２を囲むように、第１面１１１ａの周端縁に配置される。フレーム１１５は、図示しない接着剤により撮像基板１１１に固定される。フレーム１１５の内周面１１５ａは第１面１１１ａに垂直な方向から傾斜しており、対向する内周面１１５ａ間の距離が、カバーガラス１１４に近いほど短くなり、第１面１１１ａに近いほど長くなる。これにより、ボンディングワイヤ１１３の配置スペースを確保することができる。
【0015】
カバーガラス１１４は、撮像素子１１２が配置されるフレーム１１５の開口を封止する透明板である。外部からの光はカバーガラス１１４を透過して撮像素子１１２に入射される。
【0016】
第２面１１１ｂには、電子部品群の一例である駆動回路群１１６と、変調部１１７と、第１変調信号線１１８と、送信部１１９と、が配置される。駆動回路群１１６は、撮像素子１１２を駆動する駆動回路（たとえば、ＬＤＯ（Ｌｏｗ Ｄｒｏｐｏｕｔ）やコンデンサＣ、抵抗Ｒ）の集合である。駆動回路群１１６は、撮像素子１１２を駆動するための電力を供給する。駆動回路群１１６は、撮像基板１１１内の伝送線路およびボンディングワイヤ１１３を経由して撮像素子１１２に駆動信号を伝送する。
【0017】
変調部１１７は、撮像素子１１２からボンディングワイヤ１１３および撮像基板１１１内の伝送線路を経由して伝送される画像データを変調する変調回路である。
【0018】
第１変調信号線１１８は、第２面１１１ｂ上に配置され、変調部１１７と送信部１１９とを接続する。第１変調信号線１１８は、変調部１１７によって変調された画像データを送信部１１９に送信する。
【0019】
送信部１１９は、変調部１１７によって変調された画像データを第１変調信号線１１８から受信して無線送信する指向性の送信アンテナである。
【0020】
画像処理ユニット１０２は、画像処理基板１２１を有する。画像処理基板１２１は、第３面１２１ａと、第３面１２１ａの反対側の面である第４面１２１ｂと、を有する。
【0021】
第３面１２１ａは、第３面１２１ａには、半導体素子の一例である画像処理部１２２が配置される。画像処理部１２２は、撮像ユニット１０１からの画像データを画像処理する。
【0022】
第４面１２１ｂは、第２面１１１ｂと対面する。第４面１２１ｂには、電子部品群の一例である画像処理関連回路群１２６と、復調部１２７と、第２変調信号線１２８と、受信部１２９と、が配置される。画像処理関連回路群１２６は、画像処理部１２２による画像処理に関連する回路の集合である。画像処理関連回路群１２６は、画像処理基板１２１内の伝送線路を経由して画像処理部１２２と信号を送受信する。画像処理部１２２、画像処理関連回路群１２６は、それぞれ第３面１２１ａ、第４面１２１ｂに任意に配置可能となる。
【0023】
受信部１２９は、送信部１１９から無線送信されてきた画像データを受信する指向性の受信アンテナである。受信部１２９は、送信部１１９と対向する位置に配置される。
【0024】
第２変調信号線１２８は、第４面１２１ｂ上に配置され、受信部１２９と復調部１２７とを接続する。第２変調信号線１２８は、受信部１２９によって受信された画像データを復調部１２７に送信する。
【0025】
復調部１２７は、受信部１２９および第２変調信号線１２８を経由して伝送される画像データを復調する復調回路である。
【0026】
また、撮像装置１００を手振れ補正機能を有するカメラボディに実装した場合、電波を送受する撮像基板１１１と画像処理基板１２１との間の相対する送信部１１９および受信部１２９の位置が第２面１１１ｂ、第４面１２１ｂの面方向にずれても、電波の伝搬時の広がりを考慮した場合、問題なく無線伝送可能となる。しかも、撮像ユニット１０１には、画像データを有線伝送するフレキシブル配線基板が実装されていないため、フレキシブル配線基板による負荷トルクを削減でき、撮像ユニット１０１を駆動するアクチュエータへ供給する電力を減らすことができる為に、省電力化にも寄与できる。
【0027】
図２は、撮像基板１１１の第２面１１１ｂにおける構成部材の配置例１を示す平面図である。駆動回路群１１６は、第２面１１１ｂの中央に配置される。変調部１１７、第１変調信号線１１８および送信部１１９は、駆動回路群１１６の両側に複数組配置される。なお、変調部１１７は、ボンディングワイヤ１１３の第１面１１１ａ上の接続位置とは反対側の第２面１１１ｂに配置される。
【0028】
このため、撮像基板１１１内において、ボンディングワイヤ１１３と変調部１１７とを接続する伝送線路２００は、撮像基板１１１の面方向に垂直となり、最短経路で画像データを変調部１１７まで伝送可能となる。したがって、画像データの劣化の低減化を図ることができる。
【0029】
また、第２面１１１ｂには、複数のテストランド２０１が配置される。テストランド２０１の一端は、撮像基板１１１内のテスト用伝送線２０２に接続され、他端は第２面１１１ｂの端縁に位置する。テストランド２０１は、撮像素子１１２および駆動回路群１１６に入出力される信号を撮像基板１１１外に引き出してテストするための配線である。テスト用伝送線２０２は、撮像基板１１１内の伝送線路に接続され、撮像素子１１２および駆動回路群１１６からの信号をテストランド２０１に伝送する。
【0030】
図３は、撮像基板１１１の第２面１１１ｂにおける構成部材の配置例２を示す平面図である。図３では、第２面１１１ｂにおいて、変調部１１７は、ボンディングワイヤ１１３の第１面１１１ａ上の接続位置とは反対側の第２面１１１ｂ上の位置ではなく、当該位置から離間した位置に配置されている。これにより、駆動回路群１１６が、駆動回路群１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃに分散配置されている。
【0031】
この場合、ボンディングワイヤ１１３と変調部１１７とを接続する伝送線路３００は、伝送線路２００とは異なり、撮像基板１１１内部で撮像基板１１１の面方向に屈曲する。伝送線路３００のうち面方向に配置された中途部を面方向伝送線路３０１と称す。また、変調部１１７、第１変調信号線１１８および送信部１１９は、駆動回路群１１６ａ、１１６ｂの間および駆動回路群１１６ａ、１１６ｃの間に複数組配置される。
【0032】
伝送線路３００は、画像データを差動信号として伝送する一対の配線パターンを含む。したがって、一対の配線パターンの各々の線長および線幅と、一対の配線パターン間の間隔と、面方向伝送線路３０１に対応するグランド層４０６（図４を参照）の領域との距離と、により条件を設定することで、撮像基板１１１の製造実力を加味して、配線パターンの特性インピーダンスを１００［Ω］±１０［％］に調整することが可能である。このように特性インピーダンスを調整することで、面方向伝送線路３０１内を伝送する差動信号の伝送周波数帯が１００［ＭＨｚ］～１［ＧＨｚ］であれば、差動信号の反射や減衰が低減される。
【0033】
図４は、撮像基板１１１の積層構造の一例を示す説明図である。図４では、撮像基板１１１を例に挙げて説明するが、画像処理基板１２１についても同様である。（Ａ）は、撮像基板１１１の積層関係を示す模式図である。（Ａ）は、各層の積層関係を便宜的に示した図であるため、各層の厚さは実際の撮像基板１１１とは異なる。撮像基板１１１は、第１面１１１ａから第２面１１１ｂに向かって、ソルダーレジスト層４０１、配線層４０２、絶縁層４０３、配線層４０４、コア層４０５、グランド層４０６、絶縁層４０７、配線層４０８、ソルダーレジスト層４０９が積層された構造を有する。
【0034】
ソルダーレジスト層４０１は、第１面１１１ａを構成するとともに、配線層４０２を被膜する。なお、ボンディングワイヤ１１３は、ソルダーレジスト層４０１を貫通して配線層４０２の伝送線路に接続される。
【0035】
配線層４０２、４０８は、面方向伝送線路３０１となる差動信号の配線パターンが絶縁層４０３、４０７上に配置された層である。絶縁層４０３、４０７は、絶縁体として、樹脂を含浸させたガラス繊維であるプリプレグが配置された層である。コア層４０５は、たとえば、樹脂で構成された芯層である。グランド層４０６は、配線層４０２、４０８と同一構成であり、グランド層４０６の配線パターンは、グランドラインとして基準電位に設定される導電層である。ソルダーレジスト層４０９は、第２面１１１ｂを構成するとともに、配線層４０８を被膜する。
【0036】
図４において、（Ｂ）および（Ｃ）は、グランド層４０６～配線層４０８の部分拡大断面図である。図３に示したように、撮像基板１１１には、第２面１１１ｂ上に駆動回路群１１６が実装されている。このため、配線層４０２、４０８、絶縁層４０３、４０７には、さまざまな配線パターンが配置されており、撮像基板１１１の仕上がりとして、配線層４０２、４０８、絶縁層４０３、４０７の厚さに部分的にむらが発生する。
【0037】
面方向伝送線路３０１は、配線パターンとして配線層４０８（配線層４０２も同様）に配置される差動信号配線４８０であるが、配線層４０８のうち、面方向伝送線路３０１が引かれている領域（境界線Ｂの右側）を、面方向伝送線路領域４８１と称す。面方向伝送線路領域４８１に対応する絶縁層４０７の領域（境界線Ｂの右側）を対応領域４７１と称す。面方向伝送線路領域４８１に対応するグランド層４０６の領域（境界線Ｂの右側）を対応領域４６１と称す。
【0038】
配線層４０８のうち、面方向伝送線路領域４８１外の領域（境界線Ｂの左側）を、非配線領域４８２と称す。非配線領域４８２に対応する絶縁層４０７の領域（境界線Ｂの左側）を非配線対応領域４７２と称す。非配線領域４８２に対応するグランド層４０６の領域（境界線Ｂの左側）を非配線対応領域４６２と称す。
【0039】
面方向伝送線路領域４８１において、差動信号配線４８０の特性インピーダンスを均一（たとえば、１００［Ω］）に保つためには、グランド層４０６の対応領域４６１内における残銅率を均一にする必要がある。
【0040】
ここで、グランド層４０６の仕上がり厚をＧ［μｍ］とする。また、グランド層４０６の残銅率を１００［％］とした場合の絶縁層４０７の材料仕上がり厚をＡ［μｍ］とする。また、グランド層４０６の対応領域４６１の残銅率をα［％］とする。また、絶縁層４０７の対応領域４７１における仕上がり厚をＰα［μｍ］とする。
【0041】
また、グランド層４０６の非配線対応領域４６２の残銅率をβ［％］とする。また、絶縁層４０７の非配線対応領域４７２における仕上がり厚をＰβ［μｍ］とする。この場合、撮像基板１１１の仕上がりを下記式（１）、（２）で表すことができる。
【0042】
Ｐα＝Ａ－（１００－α）／１００×Ｇ・・・（１）
Ｐβ＝Ａ－（１００－β）／１００×Ｇ・・・（２）
Ｐβ＝Ａ－（１００－β）／１００×Ｇ・・・（２）
【0043】
上記式（１）、（２）から、グランド層４０６の対応領域４６１の残銅率αと非配線対応領域４６２の残銅率βとが異なると、絶縁層４０７の対応領域４７１の仕上がり厚Ｐαと非配線対応領域４７２の仕上がり厚Ｐβとが異なり、絶縁層４０７に、いわゆる厚みむらができることになる。
【0044】
このことから、グランド層４０６の残銅率が低くなると、基板製造のプレス過程で絶縁層４０７のプリプレグが、グランド層４０６の配線パターンが存在しない領域やボイド孔４６０に入り込むために、グランド層４０６にプリプレグが入り込んだ絶縁層４０７のプリプレグ厚が薄く仕上がってしまうということがわかる。
【0045】
また、差動信号配線４８０の特性インピーダンスＺｄｉｆｆは、下記式（３）により表される。
【0046】
【数1】
【0047】
上記式（３）において、Ｚ０は、単線の差動信号配線４８０の特性インピーダンス（［Ω］）である。Ｓは、ペアとなる２本の差動信号配線４８０間の間隔（［μｍ］）である。ｈは、絶縁層４０７の厚み（［μｍ］）であり、仕上がり厚Ｐα，Ｐβに対応する。
【0048】
上記式（３）により、絶縁層４０７の厚みｈが撮像基板１１１内で異なると、特性インピーダンスＺｄｉｆｆにも差が生じることがわかる。これにより、特性インピーダンスＺｄｉｆｆが異なる箇所で差動信号の反射が発生する。したがって、グランド層４０６の対応領域４６１および非配線対応領域４６２で残銅率を均一にすることが必要となる。
【0049】
ここで、絶縁層４０７の仕上がり厚について残銅率が均一な例と不均一な例とを比較して説明する。なお、グランド層４０６には製造過程においてボイド孔４６０が形成される。ボイド孔４６０とは、撮像基板１１１の製造過程で発生するガスの排出や、配線層４０２、４０８の面積に対する金属箔部分の面積の割合の調整のために設けられた穴である。（Ｂ）では、対応領域４６１と非配線対応領域４６２とでボイド孔４６０の配置間隔が均等であるため、対応領域４６１および非配線対応領域４６２で残銅率が同一となる。
【0050】
なお、（Ｂ）では、対応領域４６１と非配線対応領域４６２とでボイド孔４６０の配置間隔が均等としたが、対応領域４６１におけるボイド孔４６０の密度と非配線対応領域４６２におけるボイド孔４６０の密度との差が許容範囲内であればよい。
【0051】
残銅率が均一な例として、グランド層４０６がその全域にわたる配線パターン（以下、ベタ領域）であれば、残銅率が１００［％］となる。このようなベタ領域には、基板製造時のプレス工程において絶縁層４０７のプリプレグは入り込まないので、（Ｃ）に示したように、絶縁層４０７の仕上がり厚は、均一なｈ［μｍ］となる。また、そのような絶縁層４０７に対応する配線層４０８に配置された差動信号配線４８０の特性インピーダンスＺｄｉｆｆは均一となる。
【0052】
一方、残銅率が不均一な例として、（Ｂ）に示したように、グランド層４０６にボイド孔４６０を（Ｃ）より多数設けたベタ領域となる対応領域４６１には、基板製造時のプレス工程にて絶縁層４０７のプリプレグはグランド層４０６へ入り込んでしまい、絶縁層４０７における対応領域４７１の仕上がり厚は不均一のｈ１［μｍ］やｈ２［μｍ］と不均一となり、面方向伝送線路領域４８１に配置された差動信号配線４８０の特性インピーダンスＺｄｉｆｆも、不均一となる。
【0053】
このため、残銅率を均一にするには、グランド層４０６を完全なベタ領域（残銅率１００［％］）とするか、ボイド孔４６０を均等に配置し残銅率を均一にする必要がある。基板製造上で不具合が発生しない場合は、グランド層４０６を完全なベタ領域にすることが可能だが、当該ベタ領域が広くなるにつれ適用が難しい。したがって、グランド層４０６において、（Ｃ）に示したように、ボイド孔４６０を均等に配置して残銅率を均一にする方が基板製造上やスルーホールを構築する実用的な撮像基板１１１では適用が容易になる。
【0054】
このように、残銅率を均一にすることで、面方向伝送線路３０１内を伝送する差動信号の伝送周波数帯が１［ＧＨｚ］以上になった場合であっても、差動信号配線４８０の特性インピーダンスの公差±１０［％］をより小さくするといった製造上の調整をすることなく、面方向伝送線路３０１内での差動信号の反射や減衰の低減化を図ることができる。また、公差±１０［％］をより小さくするといった製造上の調整が不要になり、製造の容易化を図ることができる。
【0055】
図５は、画像処理基板１２１の第４面１２１ｂにおける構成部材の配置例１を示す平面図である。図５に示した配置例１は、図２に示した撮像基板１１１に対応する。画像処理関連回路群１２６は、第４面１２１ｂの中央に配置される。復調部１２７、第２変調信号線１２８および受信部１２９は、画像処理関連回路群１２６の両側に複数組配置される。
【0056】
また、第４面１２１ｂには、複数のテストランド５０１が配置される。テストランド５０１の一端は、画像処理基板１２１内のテスト用伝送線５０２に接続され、他端は第４面１２１ｂの端縁に位置する。テストランド５０１は、画像処理部１２２および画像処理関連回路群１２６に入出力される信号を画像処理基板１２１外に引き出してテストするための配線である。テスト用伝送線５０２は、画像処理基板１２１内の伝送線路に接続され、画像処理部１２２および画像処理関連回路群１２６からの信号をテストランド５０１に伝送する。
【0057】
また、復調部１２７と画像処理部１２２とを接続する伝送線路５１０は、画像処理基板１２１内部で画像処理基板１２１の面方向に屈曲する。伝送線路５１０のうち面方向に配置された中途部を面方向伝送線路５１１と称す。
【0058】
図６は、画像処理基板１２１の第４面１２１ｂにおける構成部材の配置例２を示す平面図である。図６に示した配置例２は、図３に示した撮像基板１１１に対応する。図６では、第４面１２１ｂにおいて、画像処理関連回路群１２６が、配置配線レイアウトの都合上、画像処理関連回路群１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃに分散配置されている。そして、復調部１２７、第２変調信号線１２８および受信部１２９は、画像処理関連回路群１２６ａ、１２６ｂの間および画像処理関連回路群１２６ａ、１２６ｃの間に複数組配置される。
【0059】
また、画像処理基板１２１内において、画像処理部１２２と復調部１２７とを接続する伝送線路６００は、画像処理基板１２１の面方向に垂直である。
【0060】
なお、画像処理基板１２１の積層構造については、図４に示した撮像基板１１１の積層構造と同じ構造である。この場合、面方向伝送線路３０１は、面方向伝送線路５１１に置き換えられる。
【0061】
図１～図６に示したように、画像データを撮像ユニット１０１から画像処理ユニット１０２に無線伝送するため、コネクタとその伝送部材を介するよりも大幅に画像データの信号劣化を抑制し、高速伝送の実現が可能になる。
【0062】
また、撮像ユニット１０１にテストランド２０１を配置し、画像処理ユニット１０２にテストランド５０１を配置することで、伝送線路３００、５１０から送出された信号を観測しやすくなる。たとえば、変調部１１７で変調され送信部１１９から無線送信された電波信号が受信部１２９で受信され、復調部１２７でされたかの確認が容易となる。
【0063】
また、撮像ユニット１０１において、ボンディングワイヤ１１３と第１面１１１ａとの接続部分であるパッドの近傍にテストランド２０１を配置すると、撮像基板１１１の伝送途中での画像データの信号劣化具合を観測することが可能となる。
【0064】
＜変復調＞
つぎに、撮像ユニット１０１と画像処理ユニット１０２との間での画像データの変復調について説明する。撮像ユニット１０１と画像処理ユニット１０２との間における画像データの近距離の微弱電波での通信では、たとえば、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、振幅偏移変調：搬送波の振幅をデータ信号によって変化させる方式）が適用される。変復調回路の構成を単純化でき、安価になる。
つぎに、撮像ユニット１０１と画像処理ユニット１０２との間での画像データの変復調について説明する。撮像ユニット１０１と画像処理ユニット１０２との間における画像データの近距離の微弱電波での通信では、たとえば、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、振幅偏移変調：搬送波の振幅をデータ信号によって変化させる方式）が適用される。変復調回路の構成を単純化でき、安価になる。
【0065】
図７は、変調部１１７の回路構成例１を示すブロック図である。変調部１１７は、受信回路７０１と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０２と、変調回路７０３と、を有する。受信回路７０１は、一対の差動信号を受信して、シングルエンドの画像データに変換し、変調回路７０３に出力する。
【0066】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０２は、たとえば、６０［ＧＨｚ］以上の高周波数の搬送波を生成して、変調回路７０３に出力する。変調回路７０３は、受信回路７０１からの画像データで電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０２からの搬送波の振幅を変調して、第１変調信号線１１８に出力する。このように、振幅変調は比較的単純な回路ブロックで実現でき、回路規模や回路コストを抑えることができる。また、搬送波が１０［ＧＨｚ］以上の高周波数の対応も可能となる。
【0067】
図８は、変調部１１７の回路構成例２を示すブロック図である。変調部８００は、複数の変調部１１７を統合し、多チャンネル化した回路である。具体的には、たとえば、変調部８００は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０２を複数の変調部１１７で共有し、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０２を複数の変調回路７０３に並列接続した構成である。これにより、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０２が１個に集約されるため、部品点数の削減と第２面１１１ｂの省スペース化を図ることができる。
【0068】
図９は、復調部１２７の回路構成例を示すブロック図である。復調部１２７は、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）９０１と、包絡線検波回路９０２と、コンパレータ９０３と、ラインドライバ９０４と、を有する。ローノイズアンプ９０１は、第２変調信号線１２８から伝送されてくる画像データを受信して増幅し、包絡線検波回路９０２に出力する。
【0069】
包絡線検波回路９０２は、ローノイズアンプ９０１で増幅された画像データを、復調すべき画像データの周波数帯と同じ包絡線の波形に変換し、コンパレータ９０３に出力する。コンパレータ９０３は、検波された包絡線を「０」または「１」のデジタルの画像データに復調し、ラインドライバ９０４に出力する。ラインドライバ９０４は、復調されたシングルエンドの画像データを一対の差動信号に変換して、画像処理部１２２に出力する。
【0070】
＜アンテナ＞
図１０は、送信部１１９および受信部１２９に適用されるアンテナの一例を示す説明図である。（Ａ）は、パッチアンテナ１０００であり、（Ｂ）は、マイクロストリップアンテナ１０１０である。パッチアンテナ１０００は、地導体板１００１と、誘電体基板１００２と、放射素子１００３と、を有する。搬送波が、６０［ＧＨｚ］の場合、搬送波の波長をλとすると、
λ＝光速／周波数＝３×１０１１［ｍｍ／ｓｅｃ］／６０×１０９［Ｈｚ］＝５［ｍｍ］
となる。
図１０は、送信部１１９および受信部１２９に適用されるアンテナの一例を示す説明図である。（Ａ）は、パッチアンテナ１０００であり、（Ｂ）は、マイクロストリップアンテナ１０１０である。パッチアンテナ１０００は、地導体板１００１と、誘電体基板１００２と、放射素子１００３と、を有する。搬送波が、６０［ＧＨｚ］の場合、搬送波の波長をλとすると、
λ＝光速／周波数＝３×１０１１［ｍｍ／ｓｅｃ］／６０×１０９［Ｈｚ］＝５［ｍｍ］
となる。
【0071】
したがって、パッチアンテナ１０００の１辺の長さは、λ／２＝２．５［ｍｍ］となり、撮像基板１１１および画像処理基板１２１上に複数個実装可能となる。
【0072】
マイクロストリップアンテナ１０１０は、地導体板１００１と、誘電体基板１００２と、放射素子１０１３と、を有する。放射素子１０１３は、ストリップ線路１０３１と共振器１０３２とにより構成される。面方向伝送線路３０１、５１１を差動信号でパターンニングする場合、ストリップ線路１０３１が形成される。
【0073】
図１１は、図１０に示したアンテナの指向性を示すグラフである。図１１に示したグラフの通り、撮像ユニット１０１から画像処理ユニット１０２へ画像データを基板間無線送信するには、送信部１１９から特定の方向に指向性を持った電波として画像データが指向範囲１１０１，１１０２で放出され、必要以上に電波が広がらない。したがって、他の送信部１１９が送信する電波との干渉を抑制することができる。同様に受信する場合も、受信部１２９は、他の受信部１２９が受信する電波との干渉を抑制することができる。
【0074】
図１２は、多チャンネル配置されたアンテナの一例を示す説明図である。アンテナ１２００（パッチアンテナ１０００、マイクロストリップアンテナ１０１０）は、第２面１１１ｂまたは第４面１２１ｂにおいて、所定間隔をあけて複数配置される。配置間隔は、図１１に示した指向性がある電波が重複しない間隔となる。したがって、多チャンネル化したアンテナ１２００により、画像データの無線伝送量の増加を図ることができる。
【0075】
なお、図１２のように、アンテナ１２００は、行方向および列方向に配置されているが、行方向のみ、または、列方向のみでもよい。また、図２、図３、図５、および図６に示したように、千鳥配置でもよい。このように、アンテナ１２００を多チャンネルで構成することにより、撮像ユニット１０１の画素数の増加や高速読み出し機能が高性能化した場合にも容易に対応可能となる。
【0076】
上述したように、本実施例では、撮像素子１１２から画像処理部１２２に無線送信する撮像装置１００を説明したが、無線送信される画像信号は、電波送信に限らず光送信でもよい。また、画像データ以外の信号の送受信については、ワイヤーハーネス、フレキシブルプリント基板、細線同軸等の伝送部材を用いて有線で送信してもよい。
【0077】
以下に、ワイヤーハーネス、フレキシブルプリント基板、細線同軸等の伝送部材を用いて有線で撮像素子１１２から画像処理部１２２に送信する場合と比較した利点について列挙する。
【0078】
（１）１００［ＭＨｚ］～数［ＧＨｚ］の伝搬周波数の画像データを撮像素子１１２から画像処理部１２２に無線送信する場合、有線送信した場合に生じる抵抗損、特に誘電損の影響が低減される。
【0079】
（２）１００［ＭＨｚ］～数［ＧＨｚ］の伝搬周波数の画像データを撮像素子１１２から画像処理部１２２に無線送信することにより、信号振幅が低下したり、信号の立上りおよび立下りがなまって正確な信号を受け取れなかったり、僅かなジッター等で時間軸でのわずかな信号の揺れで正確な画像が受信できなかったりする、いわゆる信号劣化の発生が抑制される。
【0080】
（３）上記（１）、（２）で示したように、１００［ＭＨｚ］～数［ＧＨｚ］の伝搬周波数の画像データを撮像素子１１２から画像処理部１２２に無線送信することが可能であるため、その伝送方式は、画像データをクロック並走して伝送する方式から画像データにクロックをエンベロップする伝送方式となり、伝送線路における信号遅延の問題が解消する。
【0081】
（４）画像データを無線送信することにより、撮像基板１１１および画像処理基板１２１へのコネクタの実装や、コネクタを介して撮像基板１１１および画像処理基板１２１を接続するワイヤーハーネスフレキシブルプリント基板、細線同軸等の伝送部材の実装が不要になる。したがって、撮像装置１００内の部品点数の削減と、撮像装置１００内の省スペース化とを図ることができる。特に、高速伝送の劣化防止の必要性から、１００［ＭＨｚ］～数［ＧＨｚ］の高周波数帯域伝送が可能な高価な伝送部材を使用する必要がなくなり、高周波数帯域の画像データを無線送信する場合におけるコスト増を抑制することができる。
【0082】
（５）画像データを無線送信することにより、撮像基板１１１および画像処理基板１２１へのコネクタの実装が不要になるため、そもそもコネクタ実装の際に生じるエラーや不具合が存在しない。たとえば、コネクタの端子の微細化や小型化および薄型化に伴って、撮像基板１１１および画像処理基板１２１の製造上での実装でのエラーが発生しない。コネクタを実装する場合、高速な信号伝送が必要になるにつれて、伝送不良が発生する主な原因がコネクタ周辺で発生する（差動信号のコネクタ入力での反射、差動信号線の電気的平衡が崩れる事での信号品質の劣化）が、画像データを無線送信する構成では、伝送不良の発生原因自体存在しない。
【0083】
特に、撮像基板１１１にコネクタを実装する場合、撮像素子１１２自体も高画素化、高速読み出しの機能が向上し、消費電流も増大しており、その電力を撮像基板１１１に供給するコネクタのピン数も増加傾向にあるが、画像データを無線送信する構成では、コネクタを実装しないため、コネクタのピン数も増加しない。したがって、コネクタ実装による伝送不良が生じない。
【0084】
（６）画像データを無線送信することにより、撮像基板１１１および画像処理基板１２１へのコネクタの実装や、コネクタを介して撮像基板１１１および画像処理基板１２１を接続するワイヤーハーネスフレキシブルプリント基板、細線同軸等の伝送部材の実装が不要になる。撮像装置１００をカメラボディに実装する場合、コネクタおよび伝送部材が実装されないため、撮像装置１００が実装されるカメラボディ内の省スペース化を図ることができる。
【0085】
（７）撮像装置１００をカメラボディに実装する場合、手振れ補正機能により、撮像ユニット１０１が撮影中に動かされるが、コネクタおよび伝送部材が実装されていない撮像装置１００では、それらの重量やハーネス駆動による負荷トルクが増加せず、重量および負荷トルク増大に伴う手振れ補正機能における消費電力の増加も抑制される。したがって、カメラボディの消費電力の低下を図ることができる。また、カメラボディ内部での発熱も低減されることから、カメラボディの構成部材の減少による軽量化やコストダウンを図ることができる。
【0086】
（８）撮像基板１１１および画像処理基板１２１に大きな実装面積を必要とするコネクタが実装されないため、その分、他の回路部品の実装が可能になる。特に、製造の組み立て過程では、コネクタ付きの伝送部材を組み込む必要がないため、組立工程のコスト削減にも寄与できる。
【0087】
なお、上記（１）～（８）において、ワイヤーハーネス、フレキシブルプリント基板、細線同軸等の伝送部材を用いて有線で撮像素子１１２から画像処理部１２２に送信する場合と比較した利点について列挙したが、画像データ以外の信号については、伝送部材を用いて有線で伝送してもよい。すなわち、伝送部材を撮像基板１１１と画像処理基板１２１との間に接続して、画像データ以外の信号を有線伝送してもよい。
【0088】
以上説明したように、本実施例の撮像装置１００は、撮像素子１１２を実装する撮像基板１１１から画像処理部１２２を実装する画像処理基板１２１への画像データ伝送において、コネクタとその伝送部材を使用すること無しに、撮像基板１１１と画像処理基板１２１との間を無線伝送する。これにより、コネクタとその伝送部材を介するよりも大幅に画像データの信号劣化を抑制し、高速伝送の実現が可能になる。また、撮像素子１１２からの読み出しチャンネル数および端子数が低減され、撮像素子１１２自体のサイズダウンや、撮像パッケージの小型化を実現でき、小型軽量化と低コスト化が可能になる。
【0089】
なお、本発明は上記の内容に限定されるものではなく、これらを任意に組み合わせたものであっても良い。また、本発明の技術的思想の範囲で考えられるその他の態様も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0090】
１００ 撮像装置、１０１ 撮像ＣｏＢモジュール、１０２ 画像処理モジュール、１１１ 撮像基板、１１１ａ 第１面、１１１ｂ 第２面、１１２ 撮像素子、１１３ ボンディングワイヤ、１１５ フレーム、１１５ａ 内周面、１１６ 駆動回路群、１１７ 変調部、１１９ 送信部、１２１ 画像処理基板、１２１ａ 第３面、１２１ｂ 第４面、１２２ 画像処理部、１２６ 画像処理関連回路群、１２７ 復調部、１２９ 受信部、２００ 伝送線路、２０１ テストランド、３００ 伝送線路、３０１ 面方向伝送線路、４０１ ソルダーレジスト層、４０２ 配線層、４０３ 絶縁層、４０４ 配線層、４０５ コア層、４０６ グランド層、４０７ 絶縁層、４０８ 配線層、４０９ ソルダーレジスト層、４６０ ボイド孔、４６１ 対応領域、４６２ 非配線対応領域、４７１ 対応領域、４７２ 非配線対応領域、４８０ 差動信号配線、４８０ 差動信号配線、４８１ 面方向伝送線路領域、４８２ 非配線領域、５０１ テストランド、５１０ 伝送線路、５１１ 面方向伝送線路、６００ 伝送線路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】