(57)【要約】【課題】電気部品等を搭載した基板のレイアウト等を損なうことなく、固体撮像素子を小さくして、更なる小型化を図れる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像素子チップ３２の受光面３２ａの一辺側である下辺側表面に接続用パット部３２ｂ，…，３２ｂを配列している。このことにより、撮像素子チップ３２内の配線パターン領域が減少して撮像素子チップの高さ寸法が矢印ａだけ減少する。インナーリード３６ａは、下辺側から接続用パット部３２ｂに接続され、インナーリード３７ａは上辺側から受光面３２ａ上を通過して接続用パット部３２ｂに接続される。接続用パット部３２ｂに接続されたインナーリード３６ａ、３７ａを略９０度折り曲げて受光面３２ａの裏側に平行な位置関係で配置させる際、インナーリード３６ａは下辺に対して所定間隔を設けて折り曲げを行い、インナーリード３７ａについては上辺に近接させて折り曲げを行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子チップの受光面周辺に設けられた接続用パット部と、この接続用パット部に接続されるインナーリードを有するフレキシブル基板とを具備する固体撮像装置において、
前記接続用パット部に接続されるインナーリードの少なくとも１つを、その接続用パット部が設けられている辺側とは異なる他辺側で受光面裏面側に折り曲げたことを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡の先端部に配置される固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することで体腔内の患部などの観察を行える内視鏡が広く用いられている。この内視鏡として、例えば、挿入部の先端部に電荷結合素子などの固体撮像素子を設けた固体撮像装置を内蔵した電子内視鏡がある。この電子内視鏡では、固体撮像素子で撮像された光学像を信号処理手段で映像信号に変換して、表示装置上に内視鏡画像を表示させて観察を行える。
【０００３】
例えば、特開平５−１１５４３５号公報に示されている固体撮像装置では、図８の従来の固体撮像素子の構成を説明する正面図及び側面図に示すようにＩＣ、コンデンサー等の電気部品１を搭載した基板（フレキシブル基板）２，３のレイアウトを考慮して、固体撮像素子４の受光面４ａの周囲の対向する２辺に接続用パット部５，…，５を設け、この接続用パット部５，…，５にフレキシブル基板２，３のインナーリード２ａ，３ａを金属突起６を介して接続していた。そして、この接続用パット部５に接続されたインナーリード２ａ，３ａが、受光面裏側で並設するように、それぞれ受光面４ａと反対側に折り曲げていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記接続用パット部を受光面の周囲に分散させることにより、チップ内配線パターンの領域が多く、かつ複雑になるとともに、接続用パット部を設けるための領域がそれぞれ必要になるので、固体撮像素子が大きくなるという不具合があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電気部品等を搭載した基板のレイアウト等を損なうことなく、固体撮像素子を小さくして、更なる小型化を図れる固体撮像装置を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の固体撮像装置は、撮像素子チップの受光面周辺に設けられた接続用パット部と、この接続用パット部に接続されるインナーリードを有するフレキシブル基板とを具備する固体撮像装置であって、
前記接続用パット部に接続されるインナーリードの少なくとも１つを、その接続用パット部が設けられている辺側とは異なる他辺側で受光面裏面側に折り曲げている。
【０００７】
この構成によれば、接続用パット部が設けられている辺側とは異なる他辺側でインナーリードを受光面裏面側に折り曲げるようにしたことによって、インナーリードを接続用パット部が設けられている辺側で折り曲げるときに比べて、インナーリードを他辺に近接させて固体撮像素子が小型になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電気部品等を搭載した基板のレイアウト等を損なうことなく、固体撮像素子を小さくして、更なる小型化を図れる固体撮像装置を提供することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１及び図２は本発明の一実施形態に係り、図１は固体撮像装置を説明する図、図２は図１の固体撮像素子の正面図及び本実施形態の固体撮像素子と従来の固体撮像素子との外形を比較する図である。
【００１０】
図１に示すように本実施形態の固体撮像装置１０は、対物レンズユニット２０と撮像素子ユニット３０とで主に構成されている。
【００１１】
前記対物レンズユニット２０は、レンズ枠２１と、複数の対物光学部品２２とで構成されている。これら対物光学部品２２は、前記レンズ枠２１内に接合又は接着によって固定されている。
【００１２】
一方、前記撮像素子ユニット３０は固体撮像素子３１を有している。この固体撮像素子３１は、所定面積の受光面３２ａ及び固体撮像素子３１の駆動信号及び出力信号や駆動電源を伝送する接続部である接続用パット部（図２符号３２ｂ参照）を設けた撮像素子チップ３２と、この撮像素子チップ３２の前面に透明接着剤で固定されたカバーガラス３３とで構成されている。
【００１３】
前記カバーガラス３３の前面には例えば平行平板からなる対物光学部品３４が固定されており、この対物光学部品３４の外周面には素子枠２３が嵌合固定される。そして、この素子枠２３と前記レンズ枠２１とを接合して、前記撮像素子ユニット３０と前記対物レンズユニット２０とが一体になって固体撮像装置１０が構成される。
【００１４】
図１及び図２に示すように前記撮像素子チップ３２の受光面３２ａ側の表面に配列された所定の数の接続用パット部３２ｂ，…，３２ｂにはＩＣ，コンデンサー等の電気部品３５を実装したフレキシブル基板３６，３７のインナーリード３６ａ，３７ａの先端部が金属突起３８を介して電気的に接続される。
【００１５】
図２に示すように本実施形態の固体撮像素子３１では前記接続用パット部３２ｂ，…，３２ｂを、撮像素子チップ３２の受光面３２ａの一辺側である図中下辺側表面に配列している。このことにより、撮像素子チップ３２内に設ける配線パターン領域を減少させて、撮像素子チップの高さ寸法を矢印ａだけ減少させられる。
【００１６】
そして、前記フレキシブル基板３６のインナーリード３６ａを、下辺側から下辺側表面の前記接続用パット部３２ｂに接続している。これに対して、前記フレキシブル基板３７のインナーリード３７ａを、上辺側から撮像素子チップ３２の受光面３２ａ上を通過させて下辺側表面の前記接続用パット部３２ｂに接続している。具体的には、インナーリード３７ａを、前記受光面３２ａの撮像に影響のないオプティカルブラック３２ｃ上を通過させている。
【００１７】
前記接続用パット部３２ｂに接続されたインナーリード３６ａ，３７ａを略９０度折り曲げて、前記フレキシブル基板３６，３７を受光面３２ａの裏側に軸方向に平行になるように配置させる。この折り曲げの際、前記インナーリード３６ａについては接続用パット部３２ｂへの負荷を考慮して下辺に対して所定間隔ｂ（図１参照）を持たせて折り曲げを行うが、前記インナーリード３７ａについては接続用パット部３２ｂへの負荷を考慮することなく上辺に寸法ｃ（図１参照）で示すように近接させた位置で折り曲げを行う。このことにより、インナーリード３７ａについては接続用パット部３２ｂへの負荷を考慮することなく上辺に近接させた位置で折り曲げを行えるので、インナーリード３７ａの端辺からの突出量をインナーリード３６ａに比べて減少させられる。
【００１８】
なお、前記フレキシブル基板３６，３７に実装されている電気部品３５は対向した状態で内側に配置される。また、前記フレキシブル基板３６，３７の基端部には信号ケーブル３９内を挿通する信号線３９ａや同軸ケーブル３９ｂが電気的に接続されている。
【００１９】
このように、所定の数の接続用パット部を一辺側に設けることによって、撮像素子チップ内に設ける配線パターン領域を減少させて、撮像素子チップの面積を小さくすることができる。
【００２０】
また、接続用パット部に撮像素子チップの受光面裏面側に対向するように配置される２つのフレキシブル基板のインナーリードを電気的に接続するとき、接続用パット部が設けられている一辺側に対向する他辺側に配置されたフレキシブル基板のインナーリードを、撮像素子チップの受光面側を通過させて接続用パット部に接続したことにより、このインナーリードを他辺に近接させた位置で折り曲げてインナーリードの端辺からの突出量を減少させることができる。
【００２１】
これらのことによって、フレキシブル基板の配置位置等のレイアウトを変更させることなく、固体撮像素子を小型にして固体撮像装置の更なる小型化を図れる。
【００２２】
なお、固体撮像装置の小型化を図る目的で、固体撮像素子の画素数を減らして固体撮像装置を小型に形成する場合がある。その場合には図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように固体撮像装置を構成する。
【００２３】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように本実施形態の固体撮像素子４１では小型化を図った仕様であるため、撮像素子チップ４２に設ける接続用パット部４２ｂを全て上述したように下辺側に配列させることが不可能である。
【００２４】
そのため、一部の接続用パット部４２ｂを下辺に受光面４２ａを挟んで対向する上辺側の所定位置に設けている。また、固体撮像装置の小型化を図るため前記接続用パット部４２ｂに接続されるフレキシブル基板４３を１つにしている。
【００２５】
そして、前記フレキシブル基板４３のインナーリード４３ａを、下辺側から下辺側及び上辺側表面の前記接続用パット部４２ｂに接続している。このとき、前記上辺側表面の接続用パット部４２ｂに接続されるインナーリード４３ａは、下辺側から撮像素子チップ３２の受光面側を通過している。具体的には、インナーリード４３ａは、前記受光面３２ａの外側を通過している。なお、符号４２ｃはオプティカルブラックである。
【００２６】
このように、本実施形態においては上辺側及び下辺側の２辺に配線パターン領域を設けているので、撮像素子チップの面積は余り変化しないが、接続用パット部に接続されるフレキシブル基板を１枚で構成したことによって、インナーリードの折り曲げを下辺側の１箇所にして小型化を図ることができる。このことによって、小型化を図った固体撮像装置のさらなる小型化を図れる。
【００２７】
ところで、従来では図４（ａ）の撮像素子の構成を説明する図に示すように撮像素子チップ５１のインナーリード５２が対辺に設けられていた。このため、撮像素子チップ５１の受光面５１ａ上に図示しないカラーフィルターやカバーガラス５３等を透明接着剤５４で接着固定する際、機械的な位置決めが難しかった。
【００２８】
このため、本実施形態においては、撮像素子チップ５１のインナーリード５２を一辺若しくは隣り合う二辺に設けている。このことにより、図４（ｂ）の撮像素子チップとカバーガラスとの位置精度の向上を図る構成例を示す図に示すように、撮像素子チップ５１とカバーガラス５３の２辺を治具５５に突き当てた状態にして接着固定を行うことにより、撮像素子チップ５１とカバーガラス５３との位置精度の向上を図れる。
【００２９】
ところで、従来より、固体撮像素子では受光面に湿気が侵入しないように、受光面の全周を接着剤若しくは封止樹脂で覆っていた。しかし、全周を接着剤（封止樹脂）で覆う際、受光面に接着剤（封止樹脂）が流れ込むおそれがあった。この流れ込みを防止するため、従来では接着部，封止部を大きめにしていたので、固体撮像素子が大きくなる要因になっていた。
【００３０】
このため、本実施形態においては、図５（ａ）の撮像素子チップの一構成例を説明する図に示すように撮像素子チップ５１の受光面５１ａの周囲に段部６１を形成したり、図５（ｂ）の撮像素子チップの他の構成例を説明する図に示すように受光面５１ａの周囲に溝部６２を形成したり、図５（ｃ）の撮像素子チップの別の構成例を説明する図に示すように受光面５１ａの周囲に凸部６３を形成して接着剤５４若しくは封止樹脂の侵入を防止している。このことによって、固体撮像素子の小型化を図れる。なお、その他の構成は前述した実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【００３１】
ところで、従来より、撮像素子チップの受光面とカバーガラスとの間に空気層を設けるとき、受光面に対して前記カバーガラスが傾いて取り付けられてしまうことによって、片ボケ、偏角等の光学性能に悪影響が発生するおそれがあった。
【００３２】
このため、本実施形態においては図６（ａ）の受光面への接着剤等の流れ込みを防止する構成を説明する斜視図、図６（ｂ）の高さ制御用パット部と接続用パット部とを説明する図、図６（ｃ）の受光面とカバーガラスとの間に均一な空気層を形成した撮像素子を示す図に示すように、撮像素子チップ５１の四隅に所定の突出高さに設定した高さ制御用パット部７１を設け、これら高さ制御用パット部７１の上にカバーガラス５３を載置して受光面５１ａとカバーガラス５３との間に形成される空気層７２の厚さを均一にしている。
【００３３】
なお、前記高さ制御用パット部７１は、他の接続用パット部７３よりも突出高さを高く設定している。また、前記高さ制御用パット部７１は、単に高さ調整用であっても、前記接続用パット部７３と同様に電気的接続効果を持たせるようにしてもよい。
【００３４】
ところで、従来より、撮像素子チップの受光面側とカバーガラスとを接着して受光面とカバーガラスとの間に空気層を設けるとき、接着剤或いは封止樹脂が受光面に流れ込むおそれがあった。
【００３５】
そのため、本実施形態においては、図７に示すように撮像素子チップ５１とカバーガラス５３との間に空気層７２を形成するために、受光面５１ａの全周を接着剤５４（又は封止樹脂）等で覆う際、空気層７２内部にノズル８１を配置して、空気層７２側を一定圧力に加圧して撮像素子チップ５１とカバーガラス５３とを封止する。
【００３６】
このことにより、空気層の内圧が外気圧より高くなって、受光面５１ａ側に接着剤５４が流れ込むことが防止されるとともに空気層の厚みの制御を行える。なお、上述とは逆に外気を陰圧にして空気層側の圧力を周辺より高く設定するようにしても同様の作用を得られる。
【００３７】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００３８】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００３９】
（１）撮像素子チップの受光面周辺に設けられた接続用パット部と、この接続用パット部に接続されるインナーリードを有するフレキシブル基板とを具備する固体撮像装置において、
前記接続用パット部に接続されるインナーリードの少なくとも１つを、その接続用パット部が設けられている辺側とは異なる他辺側で受光面裏面側に折り曲げた固体撮像装置。
【００４０】
（２）前記インナーリードの少なくとも１つを、前記受光面上を通過させて前記接続用パット部に接続した付記１記載の固体撮像装置。
【００４１】
（３）前記インナーリードは、オプティカル・ブラック上を通過する付記２記載の固体撮像装置。
【００４２】
（４）前記接続用パット部を一辺側に配列するとき、その接続用パット部に接続されたインナーリードの折り曲げをその一辺側及びその辺と異なる他辺側で行う付記１記載の固体撮像装置。
【００４３】
（５）前記接続用パット部を異なる辺に設けるとき、前記接続用パット部に接続されたインナーリードの折り曲げを同一辺側で行う付記１記載の固体撮像装置。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１及び図２は本発明の一実施形態に係り、図１は固体撮像装置を説明する図
【図２】図１の固体撮像素子の正面図及び本実施形態の固体撮像素子と従来の固体撮像素子との外形を比較する図
【図３】固体撮像装置の他の構成を説明する正面図及び側面図
【図４】撮像素子チップとカバーガラスとの位置精度の向上を図る構成例を示す図
【図５】受光面への接着剤（封止樹脂）の流れ込みを防止する構成例を示す図
【図６】受光面とカバーガラスとの間に形成される空気層の厚さを均一にする構成例を示す図
【図７】受光面側に接着剤が流れ込むことを防止するとともに空気層の厚みの制御を行える構成例を示す図
【図８】従来の固体撮像素子の構成を説明する図
【符号の説明】
【００４５】
１０…固体撮像装置  
３１…固体撮像素子  
３２…撮像素子チップ  
３２ａ…受光面  
３２ｂ…接続用パット部
３６…フレキシブル基板  
３６ａ…インナーリード
３７…フレキシブル基板
３７ａ…インナーリード  
代理人  弁理士    伊藤  進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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