(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子の入出力端子とＴＡＢベースフィルム面上に設けられた導電部から延設したインナーリードとを接合し、前記導電部を前記ベースフィルムから導出して外部リードを形成し、この外部リードと前記固体撮像素子に信号を送受する信号線とを接続するための接続部を形成した基板を設け、前記信号線と前記接続部の一端とを予め半田接合によって接続した後に前記外部リードと前記接続部の他端とを異方性導電接着フィルムを介して接続したことを特徴とする内視鏡用撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、挿入部先端に固体撮像素子を設けた内視鏡に用いる撮像ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＡＢ（ＴＡＰＥ  ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ  ＢＯＮＤＩＮＧ）技術を利用して固体撮像素子をベースフィルム上に実装して電子内視鏡の撮像ユニットを形成した例として特開平４−３４８７３に開示されたものがある。この特開平４−３４８７３にはベースフィルム上に形成した導電部材である銅箔を外部リードとして、この外部リードに信号ケーブルのケーブル芯線が直接半田接続され、外部リードとは反対側の銅箔部分をベースフィルム上から延出してインナーリードとし、このインナーリードが固体撮像素子チップに設けた入出力端子であるバンプに接続された撮像ユニットが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−３４８７３号公報に開示された例では外部リードに信号ケーブルの芯線を先に半田付けした後にインナーリードと固体撮像素子チップのバンプとを接合し、さらにその後に樹脂封止がされている。しかし、一般に固体撮像素子に設けられた入出力端子は、微小で狭いピッチ上に設けられているため、固体撮像素子チップのバンプとインナーリードとの接合は、高精度の位置決めを要する複雑な作業である。特開平４−３４８７３号公報の撮像ユニットでは先に外部リードと信号ケーブルとが接続されてしまっているので、次のインナーリードと固体撮像素子チップのバンプとの接合の際に、長い外部リードが作業の邪魔をしてしまい、撮像ユニットの組立作業は、煩雑で困難なものであった。
【０００４】
また、前述の組立作業工程を逆にして、先にインナーリードと固体撮像素子チップとのバンプ接合を行った後に、外部リードに信号ケーブルの芯線を半田付けすると、半田接合時の加熱による熱が伝導して、固体撮像素子チップを熱破壊するおそれがあった。さらに、固体撮像素子チップのすぐ近くで半田付けする作業自体が困難な作業であった。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、内視鏡の撮像ユニットに使用される固体撮像素子チップに接合された外部リードと信号線との接続作業における作業性の向上を図り、信頼性の優れた内視鏡の撮像ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、固体撮像素子の入出力端子とＴＡＢベースフィルム面上に設けられた導電部から延設したインナーリードとを接合し、前記導電部を前記ベースフィルムから導出して外部リードを形成し、この外部リードと前記固体撮像素子に信号を送受する信号線とを接続するための接続部を形成した基板を設け、前記信号線と前記接続部の一端とを予め半田接合によって接続した後に前記外部リードと前記接続部の他端とを異方性導電接着フィルムを介して接続したものである。
【０００７】
従って、本発明では信号線と基板に形成された接続部を予め半田付けしておき、その後異方性導電接着フィルムによって固体撮像素子の外部リードを前記基板の接続部に接続することができる。すなわち、信号線は、基板の接続部の一端側、この接続部の他端側、異方性導電接着フィルム、ＴＡＢベースフィルム面上の外部リード、同じくＴＡＢ上の導電部を順次介して固体撮像素子の入出力端子に接続される。
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について述べる。各実施の形態を通して、同じ構成要素には同一の符号を付して説明する。なお、各実施の形態に記載されている構成部品の形状・材質・その相対配置などは特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明のための形態に過ぎない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡用撮像ユニットを示す図であり、この撮像ユニットの固体撮像素子の主要部は、ＣＣＤベアチップ１とＴＡＢテープ４と異方性導電接着フィルム１３及び信号線９とから構成されている。
【００１０】
ＣＣＤベアチップ１の有効撮像面上にはカバーガラス２が接着固定され、ＣＣＤベアチップ１上の撮像面側には各信号の入出力端子である図示しない複数のボンディングパッドが形成されている。
【００１１】
ＴＡＢテープ４は、ポリイミド樹脂からなるベースフィルム５とこのベースフィルム５上に形成された一端側がインナーリード７を他端側が外部リード８を構成する導電性薄膜からなる複数の導電部６とから構成されている。外部リード８は、ベースフィルム５の上面の導電部６から外方に延出されている。インナーリード７と、ＣＣＤベアチップ１のボンディングパッドが複数のＡｕバンプ３を介して接続されている。
【００１２】
両面にパターンを有するフレキシブルなポリイミド基板１０の裏面上には図示しないカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）等のＣＣＤベアチップ１を駆動するための回路とＣＣＤチップ１を接続する複数の信号線９に対応する複数のランド１１が設けられている。ランド１１が設けられたポリイミド基板１０の表面側には複数のランド１２が形成されている。ランド１２は、ランド１１と電気的に導通され、ランド１１と略同様な形状に形成されている。そして、ランド１２のピッチは、外部リード８のピッチと一致するように形成されている。
【００１３】
信号線９とＣＣＤベアチップ１との接続をするためには、先ず、信号線９をポリイミド基板１０上のランド１１に半田１４による接合で接続する。次に、外部リード８とランド１１との間に異方正導電接着フィルム１３を挟み、外部リード８とランド１１のピッチを合わせてからポリイミド基板１０と外部リード８とを加圧することにより、導電接着固定される。このようにして、信号線９は、ポリイミド基板１０の裏面上のランド１１、ポリイミド基板１０の表面上のランド１２、異方性導電接着フィルム１３、ＴＡＢベースフィルム面上の外部リード８、同じくＴＡＢ上の導電部６、インナーリード７、Ａｕバンプ３を順次介してＣＣＤベアチップ１のボンディングパッドへの接続が完成される。
【００１４】
本第１の実施の形態によれば、信号線９の半田１４による接合時の熱がＣＣＤベアチップ１に加わることが全くないので、ＣＣＤベアチップ１の熱破壊が発生することがない。また、異方性導電接着フィルム１３によるランド１２と外部リード８とに要する接続精度は、ＣＣＤベアチップ１の入出力端子と外部リード８との接続精度に比較してはるかに低い精度であるから、ランド１２と外部リード８とを接続することは、簡単に実現することができる。
【００１５】
次に、図２によって、本発明の第２の実施の形態を説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡用撮像ユニットを示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印Ａからセラミック基板１６を見た図である。
【００１６】
第２の実施の形態では第１の実施の形態と同様に、ＣＣＤベアチップ１の撮像面上にはカバーガラス２が接着固定され、ＣＣＤベアチップ１上の撮像面側には各信号の入出力端子である図示しない複数のボンディングパッドが設けられており、このボンディングパッドとＴＡＢテープ４のインナーリード７ａ，７ｂが接続されている。ＣＣＤベアチップ１の撮像面側とは反対の面がセラミック基板１６の表面上に接着等により固定されている。
【００１７】
セラミック基板１６の側面には図示しない複数のランドが設けられていて、このランドとＴＡＢテープ４から延設された外部リード８ａ，８ｂが異方性導電接着フィルムか、または半田付けによって接続されている。そして、ＣＣＤベアチップ１とＴＡＢテープ４及びセラミック基板１６は、封止樹脂１９によって封止されている。
【００１８】
セラミック基板１６の裏面には複数の外部リード１５ａ，１５ｂが２列に設けられている。この外部リード１５ａ，１５ｂとセラミック基板１６の側面に設けられたランドが電気的に導通している。従って、ＣＣＤチップ１のボンディングパッドと外部リード１５ａ，１５ｂとは、セラミック基板１６を介して電気的に導通されていることになる。
【００１９】
ＩＣ基板１７にはＣＣＤベアチップ１の出力バッファー用ＩＣが搭載されている。また、ＩＣ基板１７の一端側にはセラミック基板１６の外部リード１５ａと対応して図示しない複数のランドが設けられ、ＩＣ基板１７の他端側には信号線９と接続される図示しない複数のランドが設けられている。
【００２０】
コンデンサ基板１８には電源ライン等に接続されるコンデンサ、抵抗等が搭載されている。コンデンサ基板１８の一端側にはセラミック基板１６の外部リード１５ｂと対応する位置に図示しない複数のランドが設けられ、コンデンサ基板１８の他端側には信号線９と接続される図示しない複数のランドが設けられている。
【００２１】
ＩＣ基板１７とコンデンサ基板１８の信号線９側のそれぞれのランドと信号線９は、半田１４によって接合され、ＩＣ基板１７の外部リード１５ａ側のランドと外部リード１５ａは、異方性導電接着フィルム１３ａによって接合され、コンデンサ基板１８の外部リード１５ｂ側のランドと外部リード１５ｂは、異方性導電接着フィルム１３ｂによって接合されている。この第２の実施の形態も第１の実施の形態と同様に、先ず信号線９が半田１４によりランドに接合されてから、外部リード１５ａ，１５ｂが異方性導電接着フィルム１３ａ，１３ｂによって対応するランドに接合される。
【００２２】
ＩＣベアチップ１の電源（ＶＤＤ）とグランド（ＧＮＤ）は、２列に設けられた外部リード１５ａ，１５ｂにそれぞれ配設され、セラミック基板１６上に設けられた接続パターン２０で電源（ＶＤＤ）が、接続パターン２１でグランド（ＧＮＤ）がそれぞれ導通されている。
【００２３】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、ＣＣＤベアチップ１に熱破壊が発生することがなく、外部リード１５ａ，１５ｂとＩＣ基板１７とコンデンサ基板１８のランドとの接合は、異方性導電接着フィルム１３ａ，１３ｂによって簡単に行うことができる。加えて、ＩＣ基板１７とコンデンサ基板１８にそれぞれＩＣやコンデンサ、抵抗等を搭載することができるから、ＣＣＤベアチップ１の後方のスペースを有効に使用することができる。従って、このような撮像ユニットは、全体として小型化することができるので、第２の実施の形態の撮像ユニットを有する内視鏡の外形も小型化でき、狭い部位を観察するために好都合な内視鏡を提供することができる。
【００２４】
図３を参照して、本発明の第３の実施の形態を説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）の矢印Ｂから外部リード基板２３を見た図である。ＣＣＤベアチップ１、カバーガラス２、ＴＡＢテープ４が第１の実施の形態と同様に設けられている。また、第２の実施の形態と同様に、ＣＣＤベアチップ１とカバーガラス２とＴＡＢテープ４は、封止樹脂１９によって樹脂封止されている。
【００２５】
ＣＣＤベアチップ１の直後にはＩＣ、コンデンサ、抵抗等が両面に実装されたＩＣ・コンデンサ基板２２をＣＣＤベアチップ１と平行に配設する。またこの基板の直後には信号線９が接続される外部リード２４ａ，２４ｂを有する外部リード基板２３がＩＣ・コンデンサ基板２２と平行に設けられている。ＩＣ・コンデンサ基板２２と外部リード基板２３のそれぞれの側面には図示しないランドが設けられている。ＩＣ・コンデンサ基板２２の側面に設けられたランドは、ＩＣ・コンデンサ基板２２に実装されたＩＣ、コンデンサ、抵抗等に導通され、外部リード基板２３の側面に設けられたランドは、外部リード２４ａ，２４ｂと導通がとられている。
【００２６】
外部リード８ａ，８ｂとＩＣ・コンデンサ基板２２の側面に設けられたランドと外部リード基板２３の側面に設けられたランドとは、異方性導電接着フィルム１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを介して、それぞれ図３（ａ）のように接続されている。
【００２７】
ＴＡＢテープ４から延設された外部リード８ａ中にはＣＣＤベアチップ１とは接合されていないダミーの外部リード２５が設けられている。このダミー外部リード２５は、外部リード８ａと同様にＩＣ・コンデンサ基板２２の側面に設けられたランドと外部リード基板２３の側面に設けられたランドとに異方性導電接着フィルム１３ａ，１３ｃによって接続されている。
【００２８】
ＩＣ・コンデンサ基板２２に実装されたＩＣのＶＯＵＴ端子とＩＣ・コンデンサ基板２２の一つの側面ランドが接続され、この側面ランドがさらに異方性導電接着フィルム１３ａを介してダミー外部リード２５に接続されている。外部リード基板２３上の外部リード２４ａの一つが側面ランドに接続され、この側面ランドとダミー外部リード２５とが異方性導電接着フィルム１３ｃを介して接続されている。結局、ＩＣ・コンデンサ基板２２に実装されたＩＣのＶＯＵＴ端子とこれに対応する外部リード基板２３上の外部リード２４ａの一つとの導通がされることになる。このようにダミー外部リード２５を設ければ、単にＩＣ・コンデンサ基板２２と外部リード基板２３とを外部リード８ａ，８ｂに接続することにより、ＩＣのＶＯＵＴ端子と信号線９とを接合することができるので、新たなジャンパー線等の接続手段を必要としない。
【００２９】
この第３の実施の形態も第１の実施の形態と同様に、先ず信号線９が半田１４によって外部リード２４ａ，２４ｂに接合されてから、外部リード８ａ，８ｂが異方性導電接着フィルム１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって対応するＩＣ・コンデンサ基板２２と外部リード基板２３の側面に設けられたランドに接合される。
【００３０】
本実施の形態によれば、第１、第２の実施の形態の作用効果に加えて、ＩＣ・コンデンサ基板２２と外部リード基板２３との間で接合すべき端子間が外部リード８ａ，８ｂを接合する作業と同時に、ダミー外部リード２５によって接合されるので、新たにＩＣ・コンデンサ基板２２と外部リード基板２３との間を接合する作業を行う必要がない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の内視鏡用撮像ユニットによれば、信号線の接合作業は、基板に形成された接続部に対して半田付けすればよく、固体撮像素子のすぐ近くで半田付けする必要がないので、接合の作業性が向上する。また、固体撮像素子と信号線が接合された基板との接続作業は、異方性導電接着フィルムによって行うため、作業が容易で、しかも半田付けによる熱が固体撮像素子を破壊するおそれもないので信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡用撮像ユニットの構成を示す構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡用撮像ユニットの構成を示す構成図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡用撮像ユニットの構成を示す構成図
【符号の説明】
１  ＣＣＤベアチップ
４  ＴＡＢテープ
７  インナーリード
８  外部リード
９  信号線
１０  ポリイミド基板
１３  異方性導電接着フィルム
１５  外部リード
１６  セラミック基板
１７  ＩＣ基板
１８  コンデンサ基板
２２  ＩＣ・コンデンサ基板
２３  外部リード基板
２４  外部リード
【図１】
0003639384.tif 000002
【図２】
0003639384.tif 000003
【図３】
0003639384.tif 000004