(57)【要約】  撮像ユニットを細径化するとともに、インナーリードと固体撮像素子との絶縁性を図ることができる撮像ユニット、内視鏡および撮像ユニットの製造方法を提供する。本発明における撮像ユニット３５は、固体撮像素子４４と、絶縁性の基材４５ａと、基材４５ａ上に形成された配線層４５ｂと、を有し、固体撮像素子４４の受光面と対向する面である背面側に延出するフレキシブルプリント基板４５と、フレキシブルプリント基板４５の配線層４５ｂ側に接続され、電子部品５５、５６が実装された積層基板４６と、を備え、配線層４５ｂが基材４５ａから露出し、固体撮像素子４４の電極パッド４４ｂに接続されるインナーリード４５ｃは、積層基板４６側に凸となる第１の山状折り目４５ｆ−１を有し、第１の山状折り目４５ｆ−１の位置は、固体撮像素子４４の受光面の背面ｆ１より後方であることを特徴とする。
2017104055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、
絶縁性の基材と、前記基材上に形成された配線層と、を有し、前記光の入射方向を前方とするとき、前記固体撮像素子の光軸方向に沿って前記固体撮像素子の受光面と対向する面である背面より後方に延出するフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板の配線層側に接続され、複数の電子部品が実装された積層基板と、
を備え、
前記配線層が前記基材から露出し、前記固体撮像素子の電極パッドに接続されるインナーリードは、前記積層基板側に凸となる第１の山状折り目を有し、前記第１の山状折り目の位置は、前記固体撮像素子の背面より後方であることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記電極パッドは、前記固体撮像素子の前面のうち前記受光面が形成された領域以外の領域に形成され、
前記インナーリードは、前記第１の山状折り目より前方側に前記積層基板側に凹となる第１の谷状折り目を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記インナーリードは、前記第１の山状折り目より後方に、前記積層基板側に凹となる第２の谷状折り目を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記第１の山状折り目は前記積層基板に接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記インナーリードは、前記固体撮像素子の電極パッドに接続される端部近傍に、前記固体撮像素子側に凸となる第２の山状折り目を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記インナーリードは、前記第２の山状折り目と前記第１の谷状折り目の間に、前記固体撮像素子側に凹となる第３の谷状折り目を有することを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
前記インナーリードは、端部側から順に前記第２の山状折り目、前記第３の谷状折り目、前記第１の谷状折り目、前記第１の山状折り目、および前記第２の谷状折り目を有し、
前記第２の谷状折り目と前記積層基板との距離と、前記第１の谷状折り目と前記第３の谷状折り目との間のインナーリードと前記固体撮像素子との間の距離が略同一であることを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニット。
【請求項８】
前記固体撮像素子の受光面を覆うガラスリッドを備え、
前記第３の谷状折り目は、前記ガラスリッドの表面側より後方に位置することを特徴とする請求項７に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
前記インナーリードが有する折り目は、前記インナーリードの長手方向に直交することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の撮像ユニットの製造方法であって、
絶縁性の基材と、前記基材上に形成された配線層と、を有するフレキシブルプリント基板の、前記基材から露出するインナーリードに金型で折り目を付ける折り目形成工程と、
前記フレキシブルプリント基板の前記基材から露出するフライングリードを、バンプを介して積層基板の電極に接続する第１の接続工程と、
前記インナーリードの端部を、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子の電極パッドにバンプを介して接続する第２の接続工程と、
前記積層基板の側面と前記固体撮像素子の受光面と対向する面である背面とを接続する第３の接続工程と、
を含むことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の先端に設けられて被検体内を撮像する撮像ユニット、内視鏡および撮像ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡は、患者等の被検体の体腔内に、先端に撮像素子が設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開せずとも体腔内の体内画像を取得でき、さらに、必要に応じて挿入部先端から処置具を突出させて治療処置を行うことができるため、広く用いられている。【０００３】
このような内視鏡の挿入部先端には、固体撮像素子と、該固体撮像素子の駆動回路を構成するコンデンサやＩＣチップ等の電子部品が実装されたＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）等のフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ基板という）を含む撮像ユニットが嵌め込まれ、撮像ユニットのＦＰＣ基板には信号ケーブルが半田付けされている。ＦＰＣ基板の端面から露出するインナーリードは、固体撮像素子に形成された電極パッドに接続される。この接続の際、インナーリードは固体撮像素子の側面から受光面側に沿って折り曲げられて電極パッドに接続される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、配線層と固体撮像素子との接触によるショートを回避するために、露出するインナーリード部分を短くして、配線層を被覆する電気絶縁層を固体撮像素子の側面に接触させている。近年、撮像ユニットのさらなる細径化のために、インナーリードの露出部分を長くして固体撮像素子の周囲の口径を短縮した撮像ユニットや、電気絶縁層を有しないＦＰＣ基板を用いた撮像ユニットが検討されている。このような撮像ユニットでは、インナーリードと固体撮像素子とを封止樹脂で封止して絶縁する。【０００６】
しかしながら、封止樹脂による封止の際、樹脂の充填方法や量によっては絶縁性が十分でなく、依然としてショート等の発生のおそれがあった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像ユニットを細径化するとともに、インナーリードと固体撮像素子との絶縁性を確保することができる撮像ユニット、内視鏡および撮像ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像ユニットは、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、絶縁性の基材と、前記基材上に形成された配線層と、を有し、前記光の入射方向を前方とするとき、前記固体撮像素子の光軸方向に沿って前記固体撮像素子の受光面と対向する面である背面より後方に延出するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板の配線層側に接続され、複数の電子部品が実装された積層基板と、を備え、前記配線層が前記基材から露出し、前記固体撮像素子の電極パッドに接続されるインナーリードは、前記積層基板側に凸となる第１の山状折り目を有し、前記第１の山状折り目の位置は、前記固体撮像素子の背面より後方であることを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記電極パッドは、前記固体撮像素子の前面のうち前記受光部が形成された領域以外の領域に形成され、前記インナーリードは、前記第１の山状折り目より前方側に前記積層基板側に凹となる第１の谷状折り目を有することを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記インナーリードは、前記第１の山状折り目より後方に、前記積層基板側に凹となる第２の谷状折り目を有することを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第１の山状折り目は前記積層基板に接することを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記インナーリードは、前記固体撮像素子の電極パッドに接続される端部近傍に、前記固体撮像素子側に凸となる第２の山状折り目を有することを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記インナーリードは、前記第２の山状折り目と前記第１の谷状折り目の間に、前記固体撮像素子側に凹となる第３の谷状折り目を有することを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記インナーリードは、端部側から順に前記第２の山状折り目、前記第３の谷状折り目、前記第１の谷状折り目、前記第１の山状折り目、および前記第２の谷状折り目を有し、前記第２の谷状折り目と前記積層基板との距離と、前記第１の谷状折り目と前記第３の谷状折り目との間のインナーリードと前記固体撮像素子との間の距離が略同一であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記固体撮像素子の受光面を覆うガラスリッドを備え、前記第３の谷状折り目は、前記ガラスリッドの表面側より後方に位置することを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記インナーリードが有する折り目は、前記インナーリードの長手方向に直交することを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる内視鏡は、上記のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかる撮像ユニットの製造方法は、上記のいずれか一つに記載の撮像ユニットの製造方法であって、絶縁性の基材と、前記基材上に形成された配線層と、を有するフレキシブルプリント基板の、前記基材から露出するインナーリードに金型で折り目を付ける折り目形成工程と、前記フレキシブルプリント基板の前記基材から露出するフライングリードを、バンプを介して積層基板の電極に接続する第１の接続工程と、前記インナーリードの端部を、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子の電極パッドにバンプを介して接続する第２の接続工程と、前記積層基板の側面と前記固体撮像素子の受光面と対向する面である背面とを接続する第３の接続工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、固体撮像素子の側面に電気絶縁層およびインナーリードが接触することがないため、ショートを防止しながら撮像ユニットおよび内視鏡の細径化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す内視鏡先端の部分断面図である。
【図３】図３は、図２に示す撮像ユニットの側面図である。
【図４】図４は、図３の撮像ユニットの底面図である。
【図５】図５は、図３の撮像ユニットの一部拡大図である。
【図６】図６は、図２に示す撮像ユニットの製造工程を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像ユニットを備えた内視鏡について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、内視鏡システム１は、内視鏡２と、ユニバーサルコード６と、コネクタ７と、光源装置９と、プロセッサ（制御装置）１０と、表示装置１３とを備える。
【００２３】
内視鏡２は、挿入部４を被検体の体腔内に挿入することによって、被検体の体内画像を撮像し撮像信号を出力する。ユニバーサルコード６内部の電気ケーブル束は、内視鏡２の挿入部４の先端まで延伸され、挿入部４の先端部３１に設けられる撮像装置に接続する。
【００２４】
コネクタ７は、ユニバーサルコード６の基端に設けられて、光源装置９およびプロセッサ１０に接続され、ユニバーサルコード６と接続する先端部３１の撮像装置が出力する撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して画像信号として出力する。
【００２５】
光源装置９は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置９が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ７、ユニバーサルコード６を経由して内視鏡２の挿入部４の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
【００２６】
プロセッサ１０は、コネクタ７から出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を制御する。表示装置１３は、プロセッサ１０が処理を施した画像信号を表示する。
【００２７】
内視鏡２の挿入部４の基端側には、内視鏡機能を操作する各種ボタン類やノブ類が設けられた操作部５が接続される。操作部５には、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口１７が設けられる。
【００２８】
挿入部４は、撮像装置が設けられる先端部３１と、先端部３１の基端側に連設された複数方向に湾曲自在な湾曲部３２と、この湾曲部３２の基端側に連設された可撓管部３３とによって構成される。湾曲部３２は、操作部５に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって湾曲し、挿入部４内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下左右の４方向に湾曲自在となっている。
【００２９】
内視鏡２には、光源装置９からの照明光を伝送するライトガイドバンドル（不図示）が配設され、ライトガイドバンドルによる照明光の出射端に照明レンズ（不図示）が配置される。この照明レンズは、挿入部４の先端部３１に設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。
【００３０】
次に、内視鏡２の先端部３１の構成について詳細に説明する。図２は、内視鏡２先端の部分断面図である。なお、図２は、内視鏡２の先端部３１に設けられた撮像ユニットの基板面に対して直交する面であって撮像ユニットの光軸方向と平行な面で切断した場合の断面図である。図２においては、内視鏡２の挿入部４の先端部３１と、湾曲部３２の一部を図示する。
【００３１】
図２に示すように、湾曲部３２は、後述する被覆管４２内側に配置する湾曲管８１内部に挿通された湾曲ワイヤ８２の牽引弛緩にともない、上下左右の４方向に湾曲自在である。この湾曲部３２の先端側に延設された先端部３１内部に、撮像装置４０が設けられる。
【００３２】
撮像装置４０は、レンズユニット４３と、レンズユニット４３の基端側に配置する撮像ユニット３５とを有し、接着剤４１ａで先端部本体４１の内側に接着される。先端部本体４１は、撮像装置４０を収容する内部空間を形成するための硬質部材で形成される。先端部本体４１の基端外周部は、柔軟な被覆管４２によって被覆される。先端部本体４１よりも基端側の部材は、湾曲部３２が湾曲可能なように、柔軟な部材で構成されている。先端部本体４１が配置される先端部３１が挿入部４の硬質部分となる。
【００３３】
レンズユニット４３は、複数の対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４と、対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４を保持するレンズホルダ４３ｂとを有し、このレンズホルダ４３ｂの先端が、先端部本体４１内部に挿嵌固定されることによって、先端部本体４１に固定される。
【００３４】
撮像ユニット３５は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子４４、固体撮像素子４４の受光部４４ａが形成される受光面と対向する背面側に延出するフレキシブルプリント基板４５（以下「ＦＰＣ基板４５」という）、ＦＰＣ基板４５表面に形成された複数の導体層を有する積層基板４６、および固体撮像素子４４の受光面を覆った状態で固体撮像素子４４に接着するガラスリッド４９を備える。撮像ユニット３５の積層基板４６には、固体撮像素子４４の駆動回路を構成する能動部品である電子部品５５や、受動部品等の電子部品５６が実装され、内部には図示しない複数の導体層間を電気的に導通させるビアが形成されている。また、積層基板４６は、基端側に、電気ケーブル束４７の各信号ケーブル４８の先端を接続する外部電極４６ｂが形成された段差部４６ａを有する（図３および４参照）。
【００３５】
各信号ケーブル４８の基端は、挿入部４の基端方向に延伸する。電気ケーブル束４７は、挿入部４に挿通配置され、図１に示す操作部５およびユニバーサルコード６を介して、コネクタ７まで延設されている。
【００３６】
レンズユニット４３の対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４によって結像された被写体像は、対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４の結像位置に配設された固体撮像素子４４によって検出されて、撮像信号に変換される。撮像信号は、ＦＰＣ基板４５および積層基板４６に接続する信号ケーブル４８およびコネクタ７を経由して、プロセッサ１０に出力される。
【００３７】
固体撮像素子４４は、受光部４４ａが形成される受光面と対向する背面側で、積層基板４６の側面と接着される。固体撮像素子４４の側面外周は、金属製の補強部材５２に覆われている。積層基板４６上の電子部品５５、５６に対する外部静電気の影響を防止するため、補強部材５２は、固体撮像素子４４、ＦＰＣ基板４５および積層基板４６から離間して設置される。
【００３８】
撮像ユニット３５および電気ケーブル束４７の先端部は、耐性向上のために、熱収縮チューブ５０によって外周が被覆される。熱収縮チューブ５０内部は、接着樹脂５１によって部品間の隙間が埋められている。
【００３９】
固体撮像素子ホルダ５３は、固体撮像素子ホルダ５３の基端側内周面にガラスリッド４９の外周面が嵌め込まれることによって、ガラスリッド４９に接着する固体撮像素子４４を保持する。固体撮像素子ホルダ５３の基端側外周面は、補強部材５２の先端側内周面に嵌合する。固体撮像素子ホルダ５３の先端側内周面には、レンズホルダ４３ｂの基端側外周面が嵌合する。このように各部材同士が嵌合した状態で、レンズホルダ４３ｂの外周面、固体撮像素子ホルダ５３の外周面、ならびに、熱収縮チューブ５０の先端側外周面が、接着剤４１ａによって先端部本体４１の先端の内周面に固定される。
【００４０】
次に、撮像ユニット３５について説明する。図３は、図２に示す撮像ユニット３５の側面図である。図４は、図３の撮像ユニット３５の底面図である。図５は、図３の撮像ユニットの一部拡大図である。
【００４１】
ＦＰＣ基板４５は、絶縁性の基材４５ａと、基材４５ａ上に形成された配線層４５ｂと、を有し、固体撮像素子４４の受光部４４ａが形成される受光面と対向する背面側に延出する。このＦＰＣ基板４５は、配線層４５ｂが基材４５ａから露出するインナーリード４５ｃ、フライングリード４５ｄを有し、先端部から露出するインナーリード４５ｃが、固体撮像素子４４の電極パッド４４ｂにバンプ４４ｃを介して電気的および機械的に接続されている。また、ＦＰＣ基板４５の内部で露出するフライングリード４５ｄは、積層基板４６の電極パッド４６ｃにバンプ４６ｄを介して電気的および機械的に接続されている。インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部周辺、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間、およびフライングリード４５ｄと電極パッド４６ｃの接続部を含むＦＰＣ基板４５と積層基板４６との間は、絶縁性の封止樹脂５４ａによって覆われている。固体撮像素子４４の背面側と、積層基板４６の固体撮像素子側の側面とは接着剤５４ｂによって接着されている。
【００４２】
インナーリード４５ｃには、積層基板４６または固体撮像素子４４側に凸となる、第１の山状折り目４５ｆ−１、第２の山状折り目４５ｆ−２が形成されている。また、積層基板４６または固体撮像素子４４側に凹となる、第１の谷状折り目４５ｅ−１、第２の谷状折り目４５ｅ−２、第３の谷状折り目４５ｅ−３が形成されている。インナーリード４５ｃの端部側から、順に第２の山状折り目４５ｆ−２、第３の谷状折り目４５ｅ−３、第１の谷状折り目４５ｅ−１、第１の山状折り目４５ｆ−１、第２の谷状折り目４５ｅ−２が形成されている。なお、これらの折り目は、インナーリード４５ｃの長手方向（撮像ユニット３５の光軸方向）に直交する方向の折り目である。
【００４３】
第１の山状折り目４５ｆ−１、および第１の谷状折り目４５ｅ−１を、光の入射方向を前方とするとき、固体撮像素子４４の受光面の背面ｆ１より後方に位置するように形成することにより、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との接触によるショートの発生を防止できる。
【００４４】
また、第２の山状折り目４５ｆ−２と第３の谷状折り目４５ｅ−３とを、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部近傍に設けることにより、インナーリード４５ｃに応力が加えられた際にも、インナーリード４５ｃの電極パッド４４ｂからの剥離等を防止することができる。
【００４５】
なお、第１の山状折り目４５ｆ−１は、積層基板４６の底面と接することが好ましい。第１の山状折り目４５ｆ−１が積層基板４６の底面と接するように第１の山状折り目４５ｆ−１、および第１の谷状折り目４５ｅ−１を形成することにより、インナーリード４５ｃに応力が加えられて、インナーリード４５ｃの形状が変形するような場合でも、固体撮像素子４４の側面側への接触を防止できる。
【００４６】
また、第１の谷状折り目４５ｅ−１と第３の谷状折り目４５ｅ−３との間のインナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間の距離ｈ２は、第２の谷状折り目４５ｅ−２と積層基板４６との間の距離ｈ１、すなわち配線層４５ｂと積層基板４６との間の距離と略同一となるように、各折り目の位置を調整することが好ましい。距離ｈ２を距離ｈ１と同程度となるよう各折り目の位置を調整することで、撮像ユニット３５を細径化することができる。
【００４７】
第３の谷状折り目４５ｅ−３は、ガラスリッド４９の表面ｆ２側より後方、好ましくは、ガラスリッド４９の表面ｆ２側から、ガラスリッド４９の光軸方向の厚みｔ１の半分より後方に位置するように形成することが好ましい。第３の谷状折り目４５ｅ−３の位置を上記のように調整することにより、撮像ユニット３５の固体撮像素子ホルダ５３への保持が容易となる。
【００４８】
次に、本実施の形態にかかる撮像ユニットの製造方法について説明する。図６は、撮像ユニット３５の製造工程を説明する図である。
【００４９】
まず、ＦＰＣ基板４５から露出するインナーリード４５ｃに金型等により折り目を形成する（図６（ａ）および（ｂ）参照）。
【００５０】
インナーリード４５ｃに折り目を形成した後、ＦＰＣ基板４５を、積層基板４６、および固体撮像素子４４に接続する（図６（ｃ）参照）。ＦＰＣ基板４５と、積層基板４６および固体撮像素子４４との接続は、フライングリード４５ｄを積層基板４６の電極パッド４６ｂに接続した後、インナーリード４５ｃの端部を固体撮像素子４４の電極パッド４４ｂに接続するか、インナーリード４５ｃの端部を固体撮像素子４４の電極パッド４４ｂに接続した後、フライングリード４５ｄを積層基板４６の電極パッド４６ｃに接続すればよい。
【００５１】
ＦＰＣ基板４５を積層基板４６および固体撮像素子４４に接続した後、インナーリード４５ｃを折り曲げ、固体撮像素子４４の背面側と積層基板４６の側面とを接着剤５４ｂで接着する（図６（ｄ）参照）。さらに、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部周辺、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間、およびフライングリード４５ｄと電極パッド４６ｃの接続部を含むＦＰＣ基板４５と積層基板４６との間に、封止樹脂５４ａを充填し、封止することにより撮像ユニット３５を製造する。
【００５２】
本実施の形態にかかる撮像ユニット３５は、インナーリード４５ｃに複数の折り目を形成することにより、固体撮像素子４４の側面にインナーリード４５ｃが接触することがないため、ショートを防止することができる。また、固体撮像素子４４の側面外周には、インナーリード４５ｃおよび封止樹脂５４ａしか存在しないため、撮像ユニット３５の細径化が可能となる。さらに、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部周辺に折り目を形成することにより、インナーリード４５ｃに応力が加わった際にも、折り目が応力を吸収するため、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部に加わる応力を軽減でき、インナーリード４５ｃの剥離等を防止できる。
【００５３】
また、本実施の形態では、インナーリード４５ｃの端部側から、第２の山状折り目４５ｆ−２、第３の谷状折り目４５ｅ−３、第１の谷状折り目４５ｅ−１、第１の山状折り目４５ｆ−１、第２の谷状折り目４５ｅ−２を形成することにより、接続部の位置ずれ等があった場合でも、各折り目により位置ずれを調整できる。
【００５４】
上記実施の形態では、ＦＰＣ基板４５が、絶縁性の基材４５ａと、配線層４５ｂのみからなる場合について説明したが、例えば、配線層４５ｂ上に電気絶縁層が形成されたＦＰＣ基板においても、インナーリードに同様の折り目を設け、第１の山状折り目４５ｆ−１を固体撮像素子４４の背面側より後方に設けることにより（電気絶縁層は固体撮像素子４４の側面に接しない）、撮像ユニットの細径化を図りながら、ショートを防止できる。
【００５５】
また、例えば、絶縁性の基材の両面に配線層が形成される場合も、いずれか一方の配線層から露出するインナーリード４５ｃに同様の折り目を設け、第１の山状折り目４５ｆ−１を固体撮像素子４４の背面側より後方に設けることにより（基材は固体撮像素子４４の側面に接しない）、撮像ユニットの細径化を図りながら、ショートを防止できる。
【００５６】
また、インナーリード３５ｃに形成する折り目は１つであってもよい。図７は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【００５７】
変形例１にかかる撮像ユニット３５Ａは、積層基板４６側に凸となる第１の山状折り目４５ｆ−１が、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の背面側より後方に形成されている。第１の山状折り目４５ｆ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の側面への接触によるショートを防止できる。また、固体撮像素子４４の側面外周には、インナーリード４５ｃおよび封止樹脂５４ａしか存在しないため、撮像ユニット３５Ａの細径化が可能となる。
【００５８】
さらに、インナーリード４５ｃに形成する折り目は２つであってもよい。図８は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【００５９】
変形例２にかかる撮像ユニット３５Ｂは、積層基板４６側に凸となる第１の山状折り目４５ｆ−１が、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の背面側より後方に形成されるとともに、積層基板４６側に凹となる第１の谷状折り目４５ｅ−１が、第１の山状折り目４５ｆ−１より端部側に形成されている。第１の山状折り目４５ｆ−１および第１の谷状折り目４５ｅ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の側面への接触によるショートを防止できる。また、第１の谷状折り目４５ｅ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間の距離ｈ２を制御しやすくなり、撮像ユニット３５Ｂの細径化が容易となる。
【００６０】
さらにまた、インナーリード４５ｃに形成する折り目は３つであってもよい。図９は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【００６１】
変形例３にかかる撮像ユニット３５Ｃは、積層基板４６側に凸となる第１の山状折り目４５ｆ−１が、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の背面ｆ１側より後方に形成され、固体撮像素子４４側に凹となる第３の谷状折り目４５ｅ−３が、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部近傍に形成され、積層基板４６側に凹となる第１の谷状折り目４５ｅ−１が、第１の山状折り目４５ｆ−１と第３の谷状折り目４５ｅ−３との間に形成されている。第１の山状折り目４５ｆ−１および第１の谷状折り目４５ｅ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の側面への接触によるショートを防止できる。また、第１の谷状折り目４５ｅ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間の距離ｈ２を制御しやすくなり、撮像ユニット３５Ｃの細径化が容易となる。さらに、第３の谷状折り目４５ｅ−３を設けることにより、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部に加わる応力を軽減でき、インナーリード４５ｃの剥離等を防止できる。
【００６２】
さらにまた、インナーリード４５ｃに形成する折り目は４つであってもよい。図１０は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる撮像ユニットの一部拡大図である。
【００６３】
変形例４にかかる撮像ユニット３５Ｄは、積層基板４６側に凸となる第１の山状折り目４５ｆ−１が、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の背面側より後方に形成される。また、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部近傍に、固体撮像素子４４側に凹となる第３の谷状折り目４５ｅ−３および固体撮像素子４４側に凸となる第２の山状折り目４５ｆ−２が形成される。さらに、積層基板４６側に凹となる第１の谷状折り目４５ｅ−１が、第１の山状折り目４５ｆ−１と第３の谷状折り目４５ｅ−３との間に形成されている。
【００６４】
第１の山状折り目４５ｆ−１および第１の谷状折り目４５ｅ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃの固体撮像素子４４の側面への接触によるショートを防止できる。また、第１の谷状折り目４５ｅ−１を設けることにより、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間の距離ｈ２を制御しやすくなり、撮像ユニット３５Ｄの細径化が容易となる。さらに、第３の谷状折り目４５ｅ−３および第２の山状折り目４５ｆ−２を設けることにより、インナーリード４５ｃと電極パッド４４ｂとの接続部に加わる応力を軽減でき、インナーリード４５ｃの剥離等を防止できるとともに、接続部の位置ずれ等があった場合でも、インナーリード４５ｃと固体撮像素子４４の側面との間の距離ｈ２の制御が容易となる。
【符号の説明】
【００６５】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
４  挿入部
５  操作部
６  ユニバーサルコード
７  コネクタ
９  光源装置
１０  プロセッサ
１３  表示装置
１７  処置具挿入口
３１  先端部
３２  湾曲部
３３  可撓管部
３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ  撮像ユニット
４０  撮像装置
４１  先端部本体
４１ａ  接着剤
４２  被覆管
４３  レンズユニット
４３ａ−１〜４３ａ−４  対物レンズ
４３ｂ  レンズホルダ
４４  固体撮像素子
４４ａ  受光部
４４ｂ、４６ｃ  電極パッド
４４ｃ、４６ｄ  バンプ
４５  フレキシブルプリント基板
４５ａ  基材
４５ｂ  配線層
４５ｃ  インナーリード
４５ｄ  フライングリード
４６  積層基板
４６ａ  段差部
４６ｂ  外部電極
４７  電気ケーブル束
４８  信号ケーブル
４９  ガラスリッド
５０  熱収縮チューブ
５１  接着樹脂
５２  補強部材
５３  固体撮像素子ホルダ
５４ａ  封止樹脂
５４ｂ  接着剤
５５、５６  電子部品
８１  湾曲管
８２  湾曲ワイヤ
【図１】
2017104055.tif 000003
【図２】
2017104055.tif 000004
【図３】
2017104055.tif 000005
【図４】
2017104055.tif 000006
【図５】
2017104055.tif 000007
【図６】
2017104055.tif 000008
【図７】
2017104055.tif 000009
【図８】
2017104055.tif 000010
【図９】
2017104055.tif 000011
【図１０】
2017104055.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月1日(2018.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、
絶縁性の基材と、前記基材上に形成された配線層と、を有し、前記光の入射方向を前方とするとき、前記固体撮像素子の光軸方向に沿って前記固体撮像素子の受光面と対向する面である背面より後方に延出するフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板の配線層側に接続され、複数の電子部品が実装された積層基板と、
を備え、
前記配線層が前記基材から露出し、前記固体撮像素子の前面のうち前記受光面が形成された領域以外の領域に形成された電極パッドに接続されるインナーリードは、前記積層基板側に凸となる第１の山状折り目を有し、前記第１の山状折り目の位置は、前記固体撮像素子の背面より後方であり、
前記インナーリードは、前記第１の山状折り目より前方側に前記積層基板側に凹となる第１の谷状折り目、および前記第１の山状折り目より後方に、前記積層基板側に凹となる第２の谷状折り目を有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記第１の山状折り目は前記積層基板に接することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記インナーリードは、前記固体撮像素子の電極パッドに接続される端部近傍に、前記固体撮像素子側に凸となる第２の山状折り目を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記インナーリードは、前記第２の山状折り目と前記第１の谷状折り目の間に、前記固体撮像素子側に凹となる第３の谷状折り目を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記インナーリードは、端部側から順に前記第２の山状折り目、前記第３の谷状折り目、前記第１の谷状折り目、前記第１の山状折り目、および前記第２の谷状折り目を有し、
前記第２の谷状折り目と前記積層基板との距離と、前記第１の谷状折り目と前記第３の谷状折り目との間のインナーリードと前記固体撮像素子との間の距離が略同一であることを特徴とする請求項４に記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記固体撮像素子の受光面を覆うガラスリッドを備え、
前記第３の谷状折り目は、前記ガラスリッドの表面側より後方に位置することを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
前記インナーリードが有する折り目は、前記インナーリードの長手方向に直交することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の撮像ユニットの製造方法であって、
絶縁性の基材と、前記基材上に形成された配線層と、を有するフレキシブルプリント基板の、前記基材から露出するインナーリードに金型で折り目を付ける折り目形成工程と、
前記フレキシブルプリント基板の前記基材から露出するフライングリードを、バンプを介して積層基板の電極に接続する第１の接続工程と、
前記インナーリードの端部を、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子の電極パッドにバンプを介して接続する第２の接続工程と、
前記積層基板の側面と前記固体撮像素子の受光面と対向する面である背面とを接続する第３の接続工程と、
を含むことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【国際調査報告】
2017104055.tif 000013
2017104055.tif 000014
2017104055.tif 000015
2017104055.tif 000016