(57)【要約】【課題】薄い検体や傾きを持つ検体に対し高精度に画像を検出することができ、また検体の厚みばらつきの影響も簡易に抑制する固体撮像装置を提供する。【解決手段】撮像対象物を搭載すべき第１面を有する透明性基板１と、第１面と対向して配置され、第１面と対向する面に撮像部４および撮像部４に接続された第１の電極３を有する固体撮像素子５と、撮像対象物を搭載すべき位置の周囲に配置されたフレキシブル配線基板７とを備え、フレキシブル配線基板７は絶縁層７Ｂおよび配線層７Ａを有し、配線層７Ａの配線は絶縁層７Ｂからはみ出した配線部分を有し、はみ出した配線部分には第２の電極６が形成され、第１の電極３は第２の電極６と電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物を搭載すべき第１面を有する透明性基板と、
前記第１面と対向して配置され、前記第１面と対向する面に撮像部および前記撮像部に接続された第１の電極を有する固体撮像素子と、
前記撮像対象物を搭載すべき位置の周囲に配置されたフレキシブル配線基板とを備え、
前記フレキシブル配線基板は絶縁層および配線層を有し、
前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、
前記はみ出した配線部分には第２の電極が形成され、
前記第１の電極は前記第２の電極と電気的に接続されている
固体撮像装置。
【請求項２】
前記フレキシブル配線基板は前記配線層を有する面を前記透明性基板側に対向させて、前記透明性基板上に配置される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記フレキシブル配線基板は前記絶縁層を有する面を前記透明性基板側に対向させて、前記透明性基板上に配置される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記フレキシブル配線基板の代わりに、前記透明性基板の前記第１面に形成された配線層と、前記配線層を部分的に覆う絶縁層とを備え、
前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、
前記はみ出した配線部分には第２の電極が形成され、
前記第１の電極は前記第２の電極と電気的に接続されている
請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１の電極と前記第２の電極は、導電性部材を介して電気的に接続される
請求項１から４の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記配線層の一部の配線は、前記撮像対象物を搭載すべき位置にまで形成され前記撮像対象物と電気的に接触可能な第３の電極を有する
請求項１から５の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記固体撮像装置は、前記撮像部と前記撮像対象物とが接した状態で前記撮像対象物を保持可能である
請求項１から６の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記導電性部材は封入材により保護されている
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
撮像部および前記撮像部に接続された第１の電極を同一面に有する固体撮像素子と、開口部および第２の電極を有するフレキシブル配線基板とを準備する工程と、
前記撮像部と前記開口部とを対向させた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とが電気的に接続されるように、前記固体撮像素子と前記フレキシブル配線基板とを接着する工程と、
透明性基板に撮像対象物を搭載し樹脂により封入する工程と、
前記撮像対象物と前記撮像部とが前記開口部内で接するように、前記透明性基板と前記固体撮像素子とを接合する工程とを有し、
前記フレキシブル配線基板は絶縁層および配線層を有し、
前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、
前記はみ出した配線部分には前記第２の電極が形成されている
固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像用の固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の患部から直接採取した組織から病気の診断を行う病理診断は、病名・病状を確定する上で非常に有力な手法である。
【０００３】
病理診断では、採取した組織を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍから数１０μｍ程度の所望の厚さに薄切りし、パラフィンを取り除き、染色した後、検体として生物顕微鏡にて観察を行う。
【０００４】
病理医はこの顕微鏡観察によって、細胞の核の大きさや形状の変化、組織のパターンの変化などの形態学的な情報、染色情報をもとに診断を行っている。
【０００５】
このような病院や研究所で行われる顕微鏡画像の撮影は、大量の検体に対して行なわれるものであり、膨大な量の顕微鏡画像の撮影を効率的に行なう技術として、例えば特許文献１のような顕微鏡画像撮影装置がある。特許文献１のような顕微鏡画像撮影装置は、正しく検体評価を実施するために高解像度の画像を得る必要があり、高価な光学レンズとシステムを要している。この顕微鏡画像撮影装置は、スライドガラス収納ユニットからステージに搬送するのに連動してスライドガラス標本の厚さを検出し、検出した厚さに基づいてフォーカス制御の範囲を決定し、この範囲を用いてフォーカス制御を行う。
【０００６】
一方、上記のような光学レンズとシステムを使わない検体評価技術として、特許文献２のような、固体撮像装置をバイオセンサとして用いて検体の形態情報を読み取り評価する技術がある。
【０００７】
図８は、特許文献２に開示されたバイオセンサとしての固体撮像装置の断面図である。この固体撮像装置は、固体撮像素子１０１と、この固体撮像素子１０１の撮像面の上部に保持された培養容器１０２と、この培養容器１０２に収容された検体である細胞１０３と検体の生育のための培地１０４を含むものである。このような構成とすることで、高価な光学レンズとシステムを使用することなく低コストで被対象物の形態情報を固体撮像素子で読み取り、その映像から病理診断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２２３１６４号公報
【特許文献２】特開平６−３１１８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
対象物として１０μｍ程度の厚みを持つ薄い検体や厚み自体にばらつきのある病理片を固体撮像素子上に搭載した場合、特許文献１では顕微鏡画像撮影装置において、スライドガラス上の対象物の厚みばらつきに対して厚みを検出し、厚みに応じフォーカス制御する構成であるために、制御側に別途装置ユニットを構成したり、プログラムを追加したりすることが必要となっている。
【００１０】
また、特許文献２では、上記対象物に対して画素表面と上記対象物の距離が安定しないために、高解像度の画像が取れなかったり個々の測定ばらつきが大きくなったりする懸念がある。また、対象物と画素面の傾きも考慮されておらず、測定時には個々の対象物のばらつき影響を受けて、測定が不安定になりがちである。
【００１１】
本開示は上記従来の問題点を解決するもので、薄い検体や傾きを持つ検体に対し高精度に画像を検出することができ、また検体の厚みばらつきの影響も簡易に抑制する固体撮像装置およびそ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】
【００１２】
本開示における固体撮像装置は、撮像対象物を搭載すべき第１面を有する透明性基板と、前記第１面と対向して配置され、前記第１面と対向する面に撮像部および前記撮像部に接続された第１の電極を有する固体撮像素子と、前記撮像対象物を搭載すべき位置の周囲に配置されたフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板は絶縁層および配線層を有し、前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、前記はみ出した配線部分には第２の電極が形成され、前記第１の電極は前記第２の電極と電気的に接続されている。
【００１３】
また、本開示における固体撮像装置の製造方法は、撮像部および前記撮像部に接続された第１の電極を同一面に有する固体撮像素子と、開口部および第２の電極を有するフレキシブル配線基板とを準備する工程と、前記撮像部と前記開口部とを対向させた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とが電気的に接続されるように、前記固体撮像素子と前記フレキシブル配線基板とを接着する工程と、透明性基板に撮像対象物を搭載し樹脂により封入する工程と、前記撮像対象物と前記撮像部とが前記開口部内で接するように、前記透明性基板と前記固体撮像素子とを接合する工程とを有し、前記フレキシブル配線基板は絶縁層および配線層を有し、前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、前記はみ出した配線部分には前記第２の電極が形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本開示における固体撮像装置およびその製造方法は、撮像対象物と撮像部とが直に接触、また撮像対象物を固体撮像素子上に配置する際、配線層の厚み程度かそれ以下にできるため、薄い対象物に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る固体撮像装置の構成を模式的に示す断面図および平面透視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る固体撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態固体撮像装置の製造過程の一部における外観図である。
【図４】図４は、実施の形態に係るフレキシブル配線基板の断面図および平面透視図である。
【図５】図５は、実施形態の固体撮像装置の製造過程の詳細を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態の変形例１に係る固体撮像装置の断面図および平面透視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の変形例に係る固体撮像装置の外観図である。
【図７】図７は、第２の変形例に係る固体撮像装置の断面図および平面透視図である。
【図８】図８は、特許文献２に開示されたバイオセンサとしての固体撮像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１７】
なお、添付図面および以下の説明は当業者が本開示を十分に理解するためのものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１８】
（実施形態）
以下、図１を用いて、実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態にかかる固体撮像装置の構成を模式的に示す断面図平面透視図である。
【００２０】
図１に示す固体撮像装置は、撮像対象物（つまり検体２）を搭載すべき第１面を有する透明性基板１と、透明性基板１の第１面と対向して配置され、第１面と対向する面に撮像部４および撮像部４に接続された第１の電極３を有しする固体撮像素子５と、撮像対象物を搭載すべき位置の周囲に配置されたフレキシブル配線基板７を備える。フレキシブル配線基板７は絶縁層７Ｂと配線層７Ａから構成される。配線層７Ａの配線は、絶縁層７Ｂからはみ出した配線部分を有する。このはみ出した配線部分には第２の電極６が形成されている。第１の電極３は第２の電極６と電気的に接続されている。この固体撮像装置は、撮像部４と撮像対象物とが接した状態で撮像対象物を保持可能である。
【００２１】
図１においては、透明性基板１は、例えば一般的な光学顕微鏡観察で用いられるスライドガラス（７６ｍｍ×２６ｍｍ×０．９ｍｍ〜１．２ｍｍ）が用いられる。そして固体撮像素子５の撮像部４を有する面に対向して配置される。透明性基板１のサイズは固体撮像素子５より充分大きいことで、透明性基板１を掴めるため、取り扱いが容易となる。
【００２２】
検体２は、撮像対象物の一例であり、固体撮像素子５の撮像部４を有する面と透明性基板１の間に挟まれており、外気に晒されぬように樹脂製の封入材１１により封入されている。検体２は例えば、病理切片であり、その大きさはおおよそ２０ｃｍ×２０ｃｍ以内であり、厚みは数μｍ〜１５μｍであるが、病理片の種類に応じて数μｍ以下の薄い場合もある。
【００２３】
ここで固体撮像素子５について、詳細に説明しておく。固体撮像素子５は、シリコン等からなる半導体基板に回路が形成されて成る半導体チップであり、撮像部４を有する主面（回路面）に、撮像部４に接続された第１の電極３を備える。撮像部４は、例えば光電変換回路が行列状に配置された光電変換領域であり、入射光を受光して電気信号に変換する。撮像部４と第１の電極３は出力信号を送るため配線により固体撮像素子５内部で電気的に接続される。
【００２４】
固体撮像素子５は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）型、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）型のいずれの固体撮像素子であってもよい。但し、光を捕捉し、それを光電変換する機能を持ち合わせる有機薄膜を用いたＣＭＯＳ型の固体撮像素子は、原理的に入射光に対して開口率を１００％にすることができるため、より解像度の高い映像を得ることが可能である。また、固体撮像素子５の主面は親水性の表面処理を施すことが好ましい。このような処理を実施することにより、封入材１１を押出し、封入する際の固体撮像素子５と検体２との間、もしくは検体２と透明性基板１間のボイドを抑制することが出来る。
【００２５】
通常、撮像部を有する固体撮像素子では表面にマイクロレンズが形成されるのが一般的であるが、この検体２が撮像部４と直接接している場合は集光する必要がなく、マイクロレンズが不要となる。これにより撮像部４と検体２の距離をより近づけることができ、より解像度の高い映像を得ることが可能である。また、マイクロレンズ形成の工程を省略することができるため、固体撮像素子５及び本固体撮像装置の製造コストを低減することが可能である。尚、撮像部４を有する主面は、通常半導体の回路面である場合が多く、その同一面上には第１の電極３と撮像部４がある。但し、場合によっては第１の電極３は、固体撮像素子５の回路面と反対側の面に形成された別の電極と接続させることで、電気信号を入出力できるようにしてもよい。
【００２６】
次に、検体２の周囲に配置されるフレキシブル配線基板７は、導電性の配線を有する配線層７Ａと絶縁層７Ｂとで形成される。絶縁層７Ｂはポリイミド等の樹脂テープ材であることが多い。配線厚みは１０μｍ以下程度、テープ部は３５μ以下程度の半導体用途の微細な基板を用いるのが望ましい。フレキシブル配線基板７は全体が反りや曲げに強く、第１の電極３と接続する第２の電極６から外部端子８までをフレキシブルに配線形成できる。第２の電極６は、配線層７Ａの配線の一部（例えば端部）であって、金メッキ等の表面処理が施された部分である。外部端子８も同様に、配線層７Ａの配線の一部（例えばもう一方の端部）であって、金メッキ等の表面処理が施された部分である。外部端子８は、外部のシステムに接続され、電源および各種信号を入出力するための端子である。配線層７Ａの配線は、固体撮像素子５及び第１の電極３の直下で配線層７Ａが絶縁層７Ｂからはみ出した配線部分を有している。第２の電極６は、はみ出した配線部分に形成されている。絶縁層７Ｂは固体撮像素子５の搭載エリア付近で開口している。
【００２７】
以上、図１に示す本実施例における固体撮像装置は、上記の構成により、固体撮像素子５の回路面上の第１の電極３が、フレキシブル配線基板７の絶縁層７Ｂからはみ出した配線層７Ａの第２の電極６のみと接続しているため、第１の電極と第２の電極６との間の距離を縮小でき、同時に透明性基板１表面と固体撮像素子５の回路面の距離を最小化することができる。そのため、薄い検体２や病理片の測定に対応することができる。また、固体撮像素子面を撮像対象物に接するようにして配置する際、剛性の高い金属等でできた配線層７Ａの第２の電極６の厚みを基準に回路面を固定でき、撮像対象物を変形させることができる。従って、対象物の傾きを抑制できる。また、フレキシブル配線基板７の外部端子８を透明性基板１の周囲からはみ出すようにしておけば外部端子８の接続先への自由度は更に向上する。
【００２８】
例えば、検体２の厚みが封入材１１を含め５μｍ〜８μｍ程度になる場合には配線厚みを５μｍに薄化したものを用いると良い。フレキシブル配線基板７のトータル厚を検体厚みと同程度か若干それ以下の値に設定すれば、固体撮像素子５を透明性基板１上に搭載する際は、検体２に押し付けるように荷重をかけ変形させることで、第１の電極３と第２の電極６の間の電気的な接続を維持させる。それにより、検体２と固体撮像素子５の間の密着性を高め、その間に生じる可能性のあるボイドを低減することができる。また、当初ばらつきのあった封入材１１を含む検体２の厚みを実装時に変形させることで、最終的に配線厚の５μｍに合わせることができる。尚、配線層７Ａ上は電極部分（つまり第２の電極６および外部端子８）を除き、ソルダーレジスト等の絶縁層で被覆されていると電気的に外部から保護することができる。
【００２９】
尚、図１では透明性基板１上にフレキシブル配線基板７の配線層７Ａが密着しているが、配線の上下方向への自由度を増すために、特に透明性基板１と密着させなくともよい。また少なくとも固体撮像素子５及び第１の電極３の直下で配線層７Ａが絶縁層７Ｂからはみだしていればよい。図２は、実施形態に係る固体撮像装置の変形例を示す断面図である。絶縁層７Ｂは固体撮像素子５の外周部においては、図１のように配線層７Ａの上部に配置されていても、図２のように下部に配置されていてもよい。更に、外部端子８はコネクター端子１２に接続してもよい。これによりシステム側や制御側への接続が容易にできる。
【００３０】
以上の固体撮像装置全体について製造方法を以下に説明する。図３は、実施形態の固体撮像装置の製造過程の一部における外観図である。図４は、実施の形態に係るフレキシブル配線基板の断面図および平面透視図である。図５は、実施形態の固体撮像装置の製造過程の詳細を示す断面図である。尚、図５の（ｄ）は完成品の１つで図１に該当している。以下、図３〜図５を用いて説明する。
【００３１】
実施形態では、図４に示すように、まず配線層７Ａとテープ材等の絶縁層７Ｂとで形成された単層及び２層以上の配線層を備えたフレキシブル配線基板７を準備する。ここでは単層の場合を示している。尚、２層の場合には、絶縁層７Ｂの上下に配線層７Ａとが形成され、それ以上の場合にはその配線層７Ａの上に随時他の絶縁層７Ｂと他の配線層７Ｂとが交互に積層されてゆくことで、多層化を実現できる。また、フレキシブル配線基板７は中央部に開口部１０を有している。その周囲の配線層７Ａには後の工程で固体撮像素子５側と接続するための第２の電極６と、システム側と接続するための外部端子８とが形成され、配線は第２の電極６から外部端子８に向かって中央から広がるようにレイアウトされている。尚、図４の平面透視図上で配線は左右の２方向（Ｘ方向）だけにレイアウトされているが、上下の２方向（Ｙ方向）にもレイアウトしてもよい。フレキシブル配線基板が中央より外部に４方向に均等にレイアウトされている場合には、固体撮像素子面を撮像対象物に接するようにして配置する際、剛性の高い金属等でできた配線層７Ａの第２の電極６の厚みを基準に回路面を固定する際により安定化できる。
【００３２】
配線層７Ａの配線はテープ材で形成された絶縁層７Ｂとともに折り曲げすることができるため、外部端子８は上下（Ｚ）方向に動かすこともできる。また、配線のない領域で配線に沿って配線の両側に切り込み線をいれ、配線毎に一部または全部を個片化することもできる。その場合には更に配線ごとのＺ方向へのレイアウト及び位置の自由度が上がり、外部端子８を、個別にシステム側端子（図示せず）に接続することもできる。
【００３３】
次に、図５の（ａ）のように固体撮像素子５を画素面上の第１の電極３が直接に配線上の第２の電極６と接触するように、フレキシブル配線基板７上に実装する。第１の電極３および第２の電極６が金属である場合がほとんどであるので、実装は超音波や溶着による直接接合でもよい。また、導電性部材９として微小なバンプや更に金属系ペーストを第１の電極３と第２の電極６との間に介在させ、熱と荷重でバンプやペーストを溶融させた後に硬化させることで、接続を保つこともできる。例えば図５の（ａ）では、導電性部材９として金属バンプをフレキシブル配線基板７上の配線層７Ａの配線に予め形成した例を示しているが、固体撮像素子５上に形成しておいてもよい。以上の過程を経て図５の（ｂ）のように画素面は下向きで、光が入射できるようにちょうど基板の開口部１０が、ほぼ撮像部４の真下にくるように配置されている。
【００３４】
検体２については、まず、採取した組織を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍから数１０μｍ程度の所望の厚さにしたものを準備しておく。それを図３の（ａ）に示すように、パラフィンを取り除き、染色したものを透明性基板１上に薄切りしておく。次に、図３の（ｂ）もしくは図５の（ｃ）に示すように、上記の検体２上に封入材１１を塗布する。封入材１１の硬化はこの段階では不完全な場合もあり、後述する素子との実装タイミングで硬化させることもできる。
【００３５】
このようにしてできた透明性基板１上の検体２に対し、図５の（ｂ）の状態の固体撮像素子５及びフレキシブル配線基板７を、図３の（ｃ）において、図の上面側から矢印方向に従い、撮像部４と封入された検体を接触するように搭載する。固体撮像素子５の撮像部４は、検体２の上部に搭載できるように位置あわせをする。この時、適宜透明性基板１側から目視することにより、検体２の上部に撮像部４が来るように調整する。このように撮像部４を検体２上の封入材１１を押出しながら、固体撮像素子５と封入材１１及びフレキシブル配線基板７により、透明性基板１上で検体２を封入する。以上で、図３の（ｄ）及び図５の（ｄ）のように開口部１０に検体２が収納され、検体２の周囲にフレキシブル配線基板７が搭載されるようになる。
【００３６】
ここでフレキシブル配線基板７の配線層７Ａは撮像対象物としての検体２の厚みと同等程度の厚みで、固体撮像素子５と透明性基板１に挟み込まれるように設置されているとよい。これにより撮像対象物の検体２、固体撮像素子５、透明性基板１、フレキシブル配線基板７の構成がコンパクトになり、装置全体をより薄くできる。
【００３７】
尚、フレキシブル配線基板７は配線層７Ａを有する面を透明性基板１側に対向させて、透明性基板１上に配置している。
【００３８】
このような構成により固体撮像素子面を撮像対象物の検体２に接するようにして配置する際、配線層７Ａの厚みを目安にして、素子上部から荷重をかけて実装すれば検体２と配線層７Ａの厚みとを同等にできるため、厚みばらつきを持った検体２を安定的に測定できる。
【００３９】
また、検体２の搭載時には、透明性基板１上の封入材１１を押さえつけるように固体撮像素子５に荷重をかけるため、封入材１１は画素面の第１の電極３及びフレキシブル配線基板７上の配線層７Ａ上の第２の電極６まではみ出させ、覆うようにできる。これにより、検体の固定や保存の目的に加え、素子と透明性基板の固定や、第１の電極３と第２の電極６との間の接続を強固にし、長期にわたる信頼性、保存性を高めることもできる。
【００４０】
さらに第１の電極３と第２の電極６は、導電性部材９を介して相対しているとよい。
【００４１】
このような構成により第１の電極３と第２の電極６との間の接続強度や信頼性を向上できるため、装置の強度、長期にわたる寿命を確保できる。また第１の電極３と第２の電極６との互いの位置を相対させておけば、位置あわせやフレキシブル配線基板７と固体撮像素子５との間の距離の調整が容易であり、固体撮像素子５と透明性基板１間の撮像対象物の厚み設定やコントロールがしやすくなる。
【００４２】
また、撮像部４と撮像対象物が接しているとよい。このような構成により検体２と撮像部４との間に介在物がないために高解像の画像を取り込むことができる。
【００４３】
以上のようにして基本的には図５の（ｄ）に示す完成状態となる。さらに、外部端子８については図５の（ｄ）に示すように、外部端子８を除く透明性基板１上ではフレキシブル配線基板７もしくは絶縁層７Ｂは透明性基板１と固定されないようにしてあってもよい。また透明性基板１からはみ出していてもよい。これらにより外部端子８は、透明性基板１のサイズや配置の制約を受けることなく、配置の自由度を高めることができる。特に図が示すＺ方向へ自由に配線できるようになる。少なくとも配線層７Ａの第２の電極６と固体撮像素子５上の第１の電極３が接合していればよいことになる。さらに外部端子８はコネクター端子１２に接続しておいてもよい。これにより、病理検査システムや制御回路側との接続を容易にすることができる。
【００４４】
さらに導電性部材９は樹脂製の封入材１１により保護されているとよい。
【００４５】
このような構成により、第１の電極３と第２の電極６との間の接続信頼性に加え、曲げやひねり、落下といった外力の影響に対し、耐性を有するようにできる。特に撮像対象物を封入している封入樹脂と一緒に保護すれば、材料の使用効率がよく電極間の接合部も含めて樹脂の接着面積を増やすことができるため、装置自体の機械的な強度を一層向上できる。
【００４６】
また、フレキシブル配線基板７は透明性基板１上に搭載され、第１の電極３と第２の電極６は導電性部材９を介して相対しているとよい。このような構成により、第１の電極３と第２の電極６との間が接着部材としての導電性部材９で接合されているので、固体撮像素子５とフレキシブル配線基板７の接続信頼性を向上できる。
【００４７】
次に、図６Ａ、図６Ｂ及び図７を用いて、実施形態の変形例１及び変形例２を説明する。
【００４８】
図６Ａは図１とは配線層７Ａがフレキシブル配線基板７上でなく、透明性基板上に予め形成されている点が異なっている。絶縁層７Ｂは透明性基板１上の配線層７Ａを被覆するように上部に形成されているが、フレキシブル配線基板７を用いなくても良い。併せて外観図を図６Ｂに示す。絶縁層７Ｂは省略しているが、全体構成がコンパクトであり、配線も透明性基板上で高密度にできるため装置を小型化できる。本変形例においては、透明性基板１と、撮像対象物の検体２と、固体撮像素子５と、透明性基板１上に予め形成された配線層７Ａと、配線層７Ａの配線に形成された第２の電極６が第１の電極３と電気的に接続している。
【００４９】
このような構成においては、透明性基板１上に微細な配線層７Ａを形成しているため配線のレイアウト自由度が高く、固体撮像素子５の第１の電極３が多い場合にも高密度に透明性基板上に素子を実装でき、フレキシブル配線基板７を別途設けることが不要になるため、全体の部材点数を削減することができる。
【００５０】
さらに図７では、図１とは配線層７Ａの一部が撮像対象物の検体２と、電気的に接続している点が異なっている。ここでは絶縁層７Ｂからはみ出した配線層７Ａが固体撮像素子５の下部を通り、装置の中心方向に延伸して検体２と接触している。
【００５１】
このような構成により、撮像対象物の検体２を通電もしくは除電することができるため、検体２自体の通電で発光させる場合や、検体２を接地させ帯電による電気ノイズを除去する場合に、特別な構成や追加部材を必要とせずに簡易に対応することができる。また、検体２に予め電流を流し、抵抗値を検出することで厚み自体を測定できるために、検体の厚みばらつきや薄い検体の厚さも画像測定前に、検出できる。そして、その検出データに応じて検体２の荷重及び押し込み量を設定できるため、検体２のサンプルばらつきを低減できる。
【００５２】
また、撮像部４と同一面にある第１の電極３と透明性基板１の間には配線のみ、もしくはバンプ等の微小な導電性接合材を介してフレキシブル配線基板７の配線と接続されている。そのためばらつきの大きい撮像対象物の厚み範囲よりを予め若干薄い値に、上記配線もしくは接合材厚を設定しておき、撮像対象物に撮像部を押し付けるように荷重をかけて実装すれば、フレキシブル配線基板７の配線厚程度のばらつき範囲で撮像対象物の厚みの影響をコントロールすることができる。さらに配線を撮像対象物に接触するようにしておけば電気信号により厚み検出もすることができる。
【００５３】
以上説明してきたように、本開示における固体撮像装置は、撮像対象物を搭載すべき第１面を有する透明性基板と、前記第１面と対向して配置され、前記第１面と対向する面に撮像部および前記撮像部に接続された第１の電極を有する固体撮像素子と、前記撮像対象物を搭載すべき位置の周囲に配置されたフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板は絶縁層および配線層を有し、前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、前記はみ出した配線部分には第２の電極が形成され、前記第１の電極は前記第２の電極と電気的に接続されている。
【００５４】
このような構成により、固体撮像素子の撮像部と同一面上の第１の電極が、フレキシブル配線基板の絶縁層からはみ出した配線部分の第２の電極と接続しているため、第１の電極と第２の電極との間の距離を縮小でき、同時に透明性基板表面と固体撮像素子の撮像部との距離を最小化することができる。そのため、薄い検体や病理片の測定に対応することができる。また、固体撮像素子の撮像部を撮像対象物に接するようにして配置する際、剛性の高い配線層の第２の電極の厚みを基準に固体撮像素子を固定でき、撮像対象物を変形させることができる。従って、撮像対象物の傾きを抑制できる。
【００５５】
また、前記フレキシブル配線基板は前記配線層を有する面を前記透明性基板側に対向させて、前記透明性基板上に配置されてもよい。
【００５６】
このような構成により固体撮像素子の撮像部を撮像対象物に接するようにして配置する際、フレキシブル配線基板の厚みを目安にして、固体撮像素子上部から荷重をかけて実装すればフレキシブル配線基板の厚みと同等にできるため、厚みばらつきを持った対象物を安定的に測定できる。
【００５７】
また、前記フレキシブル配線基板は前記絶縁層を有する面を前記透明性基板側に対向させて、前記透明性基板上に配置されてもよい。
【００５８】
このような構成により固体撮像素子の撮像部を撮像対象物に接するようにして配置する際、フレキシブル配線基板の厚みを目安にして、固体撮像素子上部から荷重をかけて実装すればフレキシブル配線基板の厚みと同等にできるため、厚みばらつきを持った対象物を安定的に測定できる。
【００５９】
また、前記フレキシブル配線基板の代わりに、前記透明性基板の前記第１面に形成された配線層と、前記配線層を部分的に覆う絶縁層とを備え、前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、前記はみ出した配線部分には第２の電極が形成され、前記第１の電極は前記第２の電極と電気的に接続されてもよい。
【００６０】
このような構成により、透明性基板に配線を形成しているため配線のレイアウト自由度が高く、固体撮像素子の第１の電極が多い場合にも高密度に透明性基板上に配線を形成でき、フレキシブル配線基板を別途設けることが不要になるため、固体撮像装置全体の部材点数を削減することができる。
【００６１】
また、前記第１の電極と前記第２の電極は、導電性部材を介して電気的に接続されてもよい。
【００６２】
このような構成により第１の電極と第２の電極との間の接続強度や信頼性を向上できるため、装置の強度、長期にわたる寿命を確保できる。また第１の電極と第２の電極との互いの位置が相対しているため、位置あわせや第１の電極と第２の電極との間の距離の調整が容易であり、固体撮像素子と透明性基板との間の撮像対象物の厚み設定やコントロールがしやすくなる。
【００６３】
また、前記配線層の一部の配線は、前記撮像対象物を搭載すべき位置にまで形成され前記撮像対象物と電気的に接触可能な第３の電極を有してもよい。
【００６４】
このような構成により、撮像対象物を通電もしくは除電することができるため、撮像対象物自体を通電で発光させる場合や、撮像対象物を接地させ帯電による電気ノイズを除去する場合に、特別な構成や追加部材を必要とせずに簡易に対応することができる。また、撮像対象物の抵抗値を検出することで厚み自体を推定できる。
【００６５】
また、前記固体撮像装置は、前記撮像部と前記撮像対象物とが接した状態で前記撮像対象物を保持可能である。
【００６６】
このような構成により撮像対象物と撮像部との間に介在物がないために高解像の画像を取り込むことができる。
【００６７】
また、前記導電性部材は封入材により保護されてもよい。
【００６８】
このような構成により、第１の電極と第２の電極との間の接続信頼性に加え、曲げやひねり、落下といった外力の影響に対し、耐性を有するようにできる。特に撮像対象物と、それを封入している封入材の樹脂と一緒に保護すれば、材料の使用効率がよく第１の電極と第２の電極との間の接合部も含めて樹脂の接着面積を増やすことができるため、固体撮像装置自体の機械的な強度を一層向上できる。
【００６９】
また、本開示における固体撮像装置の製造方法は、撮像部および前記撮像部に接続された第１の電極を同一面に有する固体撮像素子と、開口部および第２の電極を有するフレキシブル配線基板とを準備する工程と、前記撮像部と前記開口部とを対向させた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とが電気的に接続されるように、前記固体撮像素子と前記フレキシブル配線基板とを接着する工程と、透明性基板に撮像対象物を搭載し樹脂により封入する工程と、前記撮像対象物と前記撮像部とが前記開口部内で接するように、前記透明性基板と前記固体撮像素子とを接合する工程とを有し、前記フレキシブル配線基板は絶縁層および配線層を有し、前記配線層の配線は前記絶縁層からはみ出した配線部分を有し、前記はみ出した配線部分には前記第２の電極が形成されている。
【００７０】
以上、例示的な各実施の形態について説明したが、本願の請求の範囲は、これらの実施の形態に限定されるものではない。添付の請求の範囲に記載された主題の新規な教示および利点から逸脱することなく、上記各実施の形態においてさまざまな変形を施してもよく、上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて他の実施の形態を得てもよいことを、当業者であれば容易に理解するであろう。したがって、そのような変形例や他の実施の形態も本開示に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本開示は、例えば、高解像度の映像撮影、信頼性、小型化、製造容易性が要求される病理検査用の固体撮像装置およびその製造方法に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１    透明性基板
２    検体
３    第１の電極
４    撮像部
５    固体撮像素子
６    第２の電極
７    フレキシブル配線基板
７Ａ  配線層
７Ｂ  絶縁層
８    外部端子
９    導電性部材
１０  開口部
１１  封入材
１２  コネクター端子
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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