(57)【要約】  小型化を図りながら、積層基板の折れを防止しうる撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法を提供する。本発明の撮像ユニットは、固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装される積層基板と、を備え、前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする。
2016092992.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、
前記固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数層の回路パターンが内部に形成された積層基板と、
を備えた撮像ユニットにおいて、
前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記凹部に高さの異なる２つ以上の電子部品が実装され、最も高さが高い電子部品が前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しない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】
前記凹部に高さの異なる２つの電子部品が実装され、前記２つの電子部品は、前記積層基板の長手方向に並んで実装されることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記積層基板の前記接続面および前記接続面と対向する面の、前記凹部より基端側にケーブル接続ランドが形成され、
駆動用信号ケーブルと画像信号用ケーブルは、前記積層基板の異なる面に形成されたケーブル接続ランドにそれぞれ接続され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】
請求項１〜４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６】
請求項1〜４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、
集合基板に複数の電子部品を実装する実装工程と、
前記集合基板の凹部が設けられる面をダイシングテープで固定し、所定の位置で切断することにより積層基板を個片化する切断工程と、
個片化した前記積層基板からダイシングテープを剥離する剥離工程と、
固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に、前記積層基板を接続する接続工程と、
を含むことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記実装工程と前記切断工程の間に、前記電子部品が実装された前記凹部内に封止樹脂を充填し、封止する封止工程を行うことを特徴とする請求項６に記載の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、撮像ユニット、撮像ユニットを備える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、先端に固体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】
このような内視鏡で使用される撮像装置として、積層基板に実装される複数の電子部品の大きさをフレキシブル基板または積層基板の短手方向（幅方向）の長さ以下として、撮像装置の小型化を図る技術が開示され（例えば、特許文献１参照）、撮像素子用バイパスコンデンサをフレキシブル基板である第1回路基板に実装し、対向する積層基板に撮像素子用パスコンを収納する凹部を設けた例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５０４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、凹部の高さは部品高さより深くする必要があるため、凹部が設けられる部分の積層基板の厚さが薄くなり積層基板が折れるおそれがあった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化を図りながら、積層基板の折れを防止しうる撮像ユニット、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】
【０００７】
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、前記固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数層の回路パターンが内部に形成された積層基板と、を備えた撮像ユニットにおいて、前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする。【０００８】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記凹部に高さの異なる２つ以上の電子部品が実装され、最も高さが高い電子部品が前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする。【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、前記凹部に高さの異なる２つの電子部品が実装され、前記２つの電子部品は、前記積層基板の長手方向に並んで実装され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、前記積層基板の前記接続面および前記接続面と対向する面の、前記凹部より基端側にケーブル接続ランドが形成され、駆動用信号ケーブルと画像信号用ケーブルは、前記積層基板の異なる面に形成されたケーブル接続ランドにそれぞれ接続されることを特徴とする。【００１１】
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。【００１２】
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、集合基板に複数の電子部品を実装する実装工程と、前記集合基板の凹部が設けられる面をダイシングテープで固定し、所定の位置で切断することにより積層基板を個片化する切断工程と、個片化した前記積層基板からダイシングテープを剥離する剥離工程と、固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に、前記積層基板を接続する接続工程と、を含むことを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる撮像ユニットの製造方法は、上記発明において、前記実装工程と前記切断工程の間に、前記電子部品が実装された前記凹部内に封止樹脂を充填し、封止する封止工程を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、積層基板の折れを抑制しながら、細径化を実現しうる撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置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上面図である。
【図４】図４は、図３のＡ矢視図である。
【図５】図５は、図３のＢ矢視図である。
【図６】図６は、図３のＣ矢視図である。
【図７】図７は、図２に示す撮像ユニットの底面図である（図４のＤ矢視図）。
【図８】図８は、本発明の実施の形態にかかる撮像ユニットの製造工程を説明するフローチャートである。
【図９】図９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左方側面図である。
【図１０】図１０は、図９のＦ矢視図である。
【図１１】図１１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左方側面図である。
【図１２】図１２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左方側面図である。
【図１３】図１３は、図１２のＧ矢視図である。
【図１４】図１４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上面図である。
【図１５】図１５は、図１４のＥ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置の全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、内視鏡装置１は、内視鏡２と、ユニバーサルコード５と、コネクタ６と、光源装置７と、プロセッサ（制御装置）８と、表示装置１０とを備える。
【００１８】
内視鏡２は、挿入部３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５内部のケーブルは、内視鏡２の挿入部３の先端まで延伸され、挿入部３の先端部３ｂに設けられる撮像ユニットに接続する。
【００１９】
コネクタ６は、ユニバーサルコード５の基端に設けられて、光源装置７及びプロセッサ８に接続され、ユニバーサルコード５と接続する先端部３ｂの撮像ユニットが出力する撮像信号（出力信号）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。
【００２０】
光源装置７は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置７が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ６、ユニバーサルコード５を経由して内視鏡２の挿入部３の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
【００２１】
プロセッサ８は、コネクタ６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、内視鏡装置１全体を制御する。表示装置１０は、プロセッサ８が処理を施した画像信号を表示する。
【００２２】
内視鏡２の挿入部３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４が接続される。操作部４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４ａが設けられる。
【００２３】
挿入部３は、撮像ユニットが設けられる先端部３ｂと、先端部３ｂの基端側に連設された上下方向に湾曲自在な湾曲部３ａと、この湾曲部３ａの基端側に連設された可撓管部３ｃとを備える。湾曲部３ａは、操作部４に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって上下方向に湾曲し、挿入部３内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下の２方向に湾曲自在となっている。
【００２４】
内視鏡２には、光源装置７からの照明光を伝送するライトガイドが配設され、ライトガイドによる照明光の出射端に照明窓が配置される。この照明窓は、挿入部３の先端部３ｂに設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。
【００２５】
次に、内視鏡２の先端部３ｂ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。図２は、内視鏡２の先端部３ｂ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３の先端部３ｂと、湾曲部３ａの一部を図示する。
【００２６】
図２に示すように、湾曲部３ａ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３ａの先端側に延設された先端部３ｂ内部に、撮像ユニット４０が設けられる。
【００２７】
撮像ユニット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固体撮像素子４４とを有し、接着剤で先端部本体４１の内側に接着される。先端部本体４１は、撮像ユニット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３ａが湾曲可能なように、柔軟な部材で構成されており、挿入部３における硬質部分は、先端部本体４１が配置する先端部３ｂとなる。
【００２８】
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。
【００２９】
撮像ユニット４０は、表面に光を受光する受光面を有したＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの固体撮像素子４４、固体撮像素子４４から延出するフレキシブル基板４５、固体撮像素子４４の駆動回路を含む電子部品を実装した積層基板４６、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、ならびに固体撮像素子４４を駆動するために、積層基板４６を介して固体撮像素子４４と電気的に接続される複数の信号ケーブル４８とを備える。積層基板４６は、電子部品を実装する接続ランドと、信号ケーブル４８を接続するケーブル接続ランドを備える。各信号ケーブル４８の先端は、ケーブル接続ランドに電気的かつ機械的に接続される。
【００３０】
複数の信号ケーブル４８は、電気ケーブル束４７にまとめられ、挿入部３の基端方向に延伸する。電気ケーブル束４７は、挿入部３に挿通配置され、図１に示す操作部４およびユニバーサルコード５を介して、コネクタ６まで延設されている。
【００３１】
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によって光電変換されて電気信号である撮像信号に変換される。撮像信号は、フレキシブル基板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６を経由して、プロセッサ８に出力される。
【００３２】
固体撮像素子４４は、接着剤５４ｂによってフレキシブル基板４５および積層基板４６と接着される。固体撮像素子４４の外周部と、固体撮像素子４４とフレキシブル基板４５および積層基板４６の接続部は、両端が開口したスリーブ状の金属材料で形成された補強部材５２に覆われる。外部から流れ込んだ静電気や外乱ノイズの、積層基板４６上の電子部品５５〜５９やフレキシブル基板４５上の配線パターンに対する影響を防止するために、補強部材５２は、固体撮像素子４４およびフレキシブル基板４５から、離間して設置される。
【００３３】
撮像ユニット４０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。補強部材５２の外周面と熱収縮チューブ５０の先端側内周面との間は、隙間無く接触する。
【００３４】
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の外周面が嵌めこ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。
【００３５】
次に、撮像ユニット４０について説明する。図３は、図２に示す撮像ユニットの上面図である。図４は、図３のＡ矢視図である。図５は、図３のＢ矢視図である。図６は、図３のＣ矢視図である。図７は、図２に示す撮像ユニットの底面図である（図４のＤ矢視図）。なお、上記の図においては、レンズユニット４３および信号ケーブル４８の図示は省略し、受光面の中心Ｍｓを通る線Ｌについても、模式的に示す。
【００３６】
固体撮像素子４４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受光部４４ａを有し、受光部４４ａが設けられる受光面には素子側ランド４４ｂが設けられる。この素子側ランド４４ｂには、フレキシブル基板４５のインナーリード５４ａが電気的および機械的に接続される。ガラスリッド４９は、固体撮像素子４４の受光部４４ａ（中心Ｍｓ）を覆った状態で固体撮像素子４４に接着される。
【００３７】
フレキシブル基板４５は、フレキシブルプリント基板であり、固体撮像素子４４の受光部４４ａが設けられる受光面と対向する面側に延出する。インナーリード５４ａは、フレキシブル基板４５の先端にて略９０°に折り曲げられ、封止樹脂５４ｃによって固体撮像素子４４とフレキシブル基板４５とに固定されている。固体撮像素子４４の裏面と積層基板４６の先端側側面とは、接着剤５４ｂによって接着される。固体撮像素子４４の素子側ランド４４ｂとフレキシブル基板４５の先端側の周囲は、封止樹脂５４ｃによって封止される。また、フレキシブル基板４５の固体撮像素子４４と接する側の面ｆ２は、接着剤５４ｄを介して、積層基板４６の接続面Ｓ２と対向するように接続される。図７に示すように、フレキシブル基板４５の固体撮像素子４４と接する側の面ｆ２と対向する面ｆ１には、配線パターン４５ａが形成されており、配線パターン４５ａはレジスト層６１によって保護される。
【００３８】
積層基板４６は、回路パターンが形成された複数の基板が積層されてなり、フレキシブル基板４５との接続面Ｓ２であって、フレキシブル基板４５との接続部より基端側に凹部６０が形成されている。積層基板４６には、５つの電子部品５５〜５９が実装されるが、電子部品５８および５９が凹部６０内に実装され、電子部品５５〜５７は接続面Ｓ２と対向する面Ｓ１に実装される。ここで、電子部品５６は能動部品であり、電子部品５５、５７〜５９は受動部品である。凹部６０に実装される電子部品５８は、接続ランド７４ａ、７４ｂに接続され、電子部品５９は、接続ランド７３ａ、７３ｂに接続される。また、面Ｓ１に実装される電子部品５５は、接続ランド７０ａ、７０ｂに接続され、電子部品５６は、接続ランド７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆに接続され、電子部品５７は、接続ランド７１ａ、７１ｂに接続されている。
【００３９】
凹部６０の接続面Ｓ２からの深さｈ１は、凹部６０に実装された電子部品５８および５９のうち、高さが高い電子部品５８の高さｈ２より小さい。また、電子部品５８は、フレキシブル基板４５の積層基板４６と接続する側の面ｆ２と対向する面ｆ１に突出しない高さ、すなわち電子部品５８の高さｈ２は、凹部６０の底面からフレキシブル基板４５の面ｆ１までの高さｈ３以下である。凹部６０の深さｈ１、電子部品５８の高さｈ２を上記の範囲とすることにより、撮像ユニット４０の大径化を抑制しながら、積層基板４６の折れを防止することができる。
【００４０】
積層基板４６の面Ｓ１の基端側には、ケーブル接続ランド７２ｂ、７２ｃ−１、７２ｃ−２が設けられる。また、積層基板４６の接続面Ｓ２の凹部６０より基端側には、ケーブル接続ランド７２ａ、７２ｃ−３が設けられる。ケーブル接続ランド７２ａは、画像信号用ケーブル４８ａが接続され、ケーブル接続ランド７２ｂには、駆動信号用ケーブル（図示しない）が接続され、ケーブル接続ランド７２ｃ−１〜７２ｃ−３には、電源用ケーブル４８ｃが接続される。固体撮像素子４４を駆動する駆動信号が送信される駆動信号用ケーブルと、画像信号を送信する画像信号用ケーブル４８ａとを、積層基板４６の異なる面Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ接続することにより、駆動信号の画像信号への干渉を抑制し、ノイズを低減することができる。
【００４１】
なお、ケーブル接続ランド７２ｂ、７２ｃ−１、７２ｃ−２が設けられる積層基板４６の基端側は、電子部品５５〜５７の接続ランド７０、７１、７５が設けられる層とは異なる層であることが好ましい。図４に示すように、ケーブル接続ランド７２ｂ、７２ｃ−１、７２ｃ−２が設けられる積層基板４６の基端側は、電子部品５５〜５７の接続ランド７０、７１、７５が設けられる層よりｈ５だけ高く、すなわち積層基板４６の基端側は、電子部品５５〜５７が実装される部分より、基板を多く積層することにより厚くなっている。積層基板４６の基端側を厚くすることにより、ケーブル接続ランド７２に信号ケーブル４８をハンダにより接続する際、ハンダの流れだしによるケーブル接続ランド７２と電子部品５７の接続ランド７１とのショートのおそれを防止することができる。同様に、ケーブル接続ランド７２ａ、７２ｃ−３が設けられる積層基板４６の基端側は、電子部品５８、５９の接続ランド７３、７４が設けられる層よりｈ４だけ高く、すなわち積層基板４６の基端側は、電子部品５８、５９が実装される部分より、基板を多く積層することにより厚いことが好ましい。
【００４２】
次に、本実施の形態にかかる撮像ユニット４０の製造について説明する。図８は、本発明の実施の形態にかかる撮像ユニット４０の製造工程を説明するフローチャートである。本実施の形態において、撮像ユニット４０を構成する積層基板４６は、１枚の集合基板上に複数の積層基板４６を同時に作製するものである。
【００４３】
集合基板の主面（積層基板４６の面Ｓ１となる面）に設けられた複数の接続ランド７０、７１、７５、およびケーブル接続ランド７２に、複数の電子部品５５、５６、５７、および信号ケーブル４８が実装され、裏面（積層基板４６の接続面Ｓ２となる面）に設けられた複数の接続ランド７３、７４、およびケーブル接続ランド７２に、複数の電子部品５８、５９、および信号ケーブル４８が実装される（ステップＳ１）。
【００４４】
集合基板に電子部品を実装後、裏面（積層基板４６の接続面Ｓ２となる面）にダイシングテープを貼り付け集合基板を固定する（ステップＳ２）。集合基板の裏面側には、凹部６０内に電子部品５８および５９が実装され、高さが高い電子部品５８は、集合基板の裏面の水平面からわずかに突出している。ダイシングテープは、集合基板の裏面および電子部品５８および５９と接するように貼り付ける。なお、ダイシングテープを電子部品５８に確実に張り付け、安定したダイシングを可能とするためには、電子部品５８の集合基板の裏面から突出する高さを、ダイシングテープの厚み程度とすることが好ましい。また、本実施の形態では、凹部６０には異なる高さの電子部品５８と５９が実装されているが、凹部６０内には同じ高さの電子部品を実装することが好ましい。同じ高さの電子部品を実装することにより、ダイシングテープによる固定面積が増え、個片化の際安定したダイシングが可能となる。
【００４５】
ダイシングテープで固定した後、集合基板を切断して積層基板４６に個片化する（ステップＳ３）。個片化後、積層基板４６に貼り付けられたダイシングテープを剥離する（ステップＳ４）。ダイシングテープの剥離を容易に行うために、ダイシングテープの剥離前に、使用するダイシングテープの種類に応じて、ＵＶ照射や熱処理を行うことが好ましい。
【００４６】
ダイシングテープの剥離後、積層基板４６をフレキシブル基板４５および固体撮像素子４４と接続する（ステップＳ５）。積層基板４６は、接続面Ｓ２がフレキシブル基板４５の面ｆ２と対向するよう配設し、フレキシブル基板４５と電気的、機械的に接続する。積層基板４６とフレキシブル基板４５との接続は、積層基板４６の接続面Ｓ２に設けられた図示しない接続ランドと、フレキシブル基板４５に設けられた図示しない接続ランドとを、Ａｕバンプやハンダバンプ等のバンプにより接続した後、接着剤５４ｄにて接着固定することが好ましい。また、積層基板４６の先端側側面は、固体撮像素子４４の受光面と対向する面に接着剤５４ｂによって接着される。
【００４７】
以上のようにして、本実施の形態にかかる撮像ユニット４０を作製する。実施の形態１では、積層基板４６のフレキシブル基板４５との接続面に、電子部品を実装する凹部６０を設け、凹部６０の接続面Ｓ２からの深さを、凹部６０に実装された電子部品のうち高さが高い電子部品の高さより小さく、かつ、実装される電子部品を、フレキシブル基板４５の積層基板４６と接続する側の面ｆ２と対向する面ｆ１に突出しない高さとすることにより、撮像ユニット４０の大径化を抑制しながら、積層基板４６の折れを防止することができる。
【００４８】
（変形例１）
撮像ユニット４０の作製の際、集合基板へ電子部品を実装後（ステップＳ１）、電子部品５８および５９が実装された凹部６０内に封止樹脂を充填し封止してもよい。図９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左方側面図である。図１０は、図９のＦ矢視図である。
【００４９】
変形例１にかかる撮像ユニット４０Ａでは、凹部６０内に封止樹脂６４が充填されている。図９および図１０に示すように、封止樹脂６４は、凹部６０内および電子部品５８の側面を覆うように充填される。封止樹脂６４は、集合基板へ電子部品を実装後、電子部品５８および５９が実装された凹部６０内に充填され、その後、集合基板の裏面にダイシングテープが貼り付けられ、集合基板はダイシングされる。凹部６０内に電子部品５８、５９を実装後、封止樹脂６４を充填することにより、電子部品５８、５９の接続信頼性を保持することに加え、電子部品５８、５９と凹部６０との間の空間が封止樹脂により封止されているため、ダイシングテープによる固定面積が増え、安定したダイシングが可能となる。ダイシング後は、上記したように、ダイシングテープを剥離して、フレキシブル基板４５等と接続して撮像ユニット４０Ａを作製すればよい。
【００５０】
（変形例２）
また、実施の形態では積層基板４６の接続面Ｓ２は、フレキシブル基板４５に対向する部分とケーブル接続ランド７２が設けられる部分を同一の高さとしているが、ケーブル接続ランド７２が設けられる積層基板４６の基端側の高さを、フレキシブル基板に対向する部分の高さと変えてもよい。図１１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左方側面図である。
【００５１】
図１１に示すように、変形例２にかかる撮像ユニット４０Ｂでは、積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４を、フレキシブル基板４５に対向する部分の凹部６０の底面からの高さｈ１より高くしている。積層基板４６Ｂの基端側の厚さは、基端側に基板をさらに積層することにより厚くすることができる。なお、積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４は、電子部品５８の高さｈ２以下、すなわち凹部６０の底面からフレキシブル基板４５の面ｆ１までの高さｈ３以下である。積層基板４６Ｂを個片化する際のダイシングを考慮すると、積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４は、電子部品５８の高さｈ２と等しくすることが好ましい。積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４を電子部品５８の高さｈ２と等しくすることにより、ダイシングテープの固定面積が増え、安定したダイシングが可能となる。
【００５２】
（変形例３）
本実施の形態では、凹部６０内に高さの異なる電子部品５８および５９を短手方向に並べて実装するが、電子部品５８および５９を積層基板の長手方向に並べて実装してもよい。図１２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左方側面図である。図１３は、図１２のＧ矢視図である。
【００５３】
図１２および図１３に示すように、変形例３にかかる撮像ユニット４０Ｃでは、電子部品５８および５９は、積層基板４６Ｃの凹部６０ｃ内に長手方向に並んで実装される。ダイシングテープは、積層基板４６Ｃの長手方向側から貼り付けられるため、高さの異なる電子部品５８および５９にダイシングテープを貼り付ける際、長手方向に実装するほうがダイシングテープの固定面積を増やすことができ、安定したダイシングが可能となる。なお、変形例２のように、積層基板の接続面Ｓ２を、フレキシブル基板４５に対向する部分よりケーブル接続ランド７２が設けられる部分を高くする場合は、高さの高い電子部品５８を積層基板の基端側に実装することが好ましい。
【００５４】
（変形例４）
本実施の形態では、受動部品である電子部品を接続する接続ランドは、２つの接続ランドが電子部品の長辺方向に対向するように形成され、接続ランドのランド長さは実装する電子部品の短辺長さより長く、かつ、２つの接続ランドの配置距離は電子部品の長辺長さより長くなるよう配置されている。凹部６０内への電子部品５８、５９の実装を容易とし、かつ、撮像ユニットの細径化および小型化（軸方向の長さが短い）のために、２つの接続ランドの配置距離を、実装する電子部品の長辺長さと同じになるよう配置してもよい。
【００５５】
図１４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電子部品５７近傍の一部上面図である。図１５は、図１４のＥ矢視図である。なお、図１４においては、電子部品５７と接続ランド７１の大きさを説明する関係上、ハンダ６３の記載を省略している。変形例４では、２つの接続ランド７１ａ、７１ｂのランド長さＷ１は電子部品５７の短辺長さＷ２より長く、２つの接続ランド７１ａ、７１ｂの配置距離Ｗ３は電子部品５７の長辺長さＷ４と同じになるよう配置される。本実施の形態では、図３に示すように、電子部品５７の長辺方向からはみ出るように配置した接続ランド７１ａ、７１ｂと電子部品５７とをハンダにより接続する。電子部品５７は、積層基板４６の面Ｓ１に実装される電子部品のうち長辺が最も長い電子部品であり、電子部品５７を実装する接続ランド７１ａ、７１ｂの大きさ、および配置距離を上記のようにすることで、撮像ユニットの細径化を図ることができる。また、凹部６０に実装される電子部品５８および５９についても、接続ランド７３ａ、７３ｂのランド長さ、および接続ランド７４ａ、７４ｂのランド長さを電子部品５８、５９の短辺長さより長くし、接続ランド７３ａ、７３ｂの配置距離、および接続ランド７４ａ、７４ｂの配置距離を電子部品５８、５９の長辺長さと同じになるよう配置し、接続する。これにより凹部６０内への電子部品の実装を容易とし、撮像ユニットの小型化（軸方向の長さが短い）を図ることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  内視鏡装置
２  内視鏡
３ａ  湾曲部
３ｂ  先端部
３ｃ  可撓管部
４  操作部
４ａ  処置具挿入口
５  ユニバーサルコード
６  コネクタ
７  光源装置
８  プロセッサ
１０  表示装置
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ  撮像ユニット
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  素子側ランド
４５  フレキシブル基板
４５ａ  配線パターン
４６、４６Ｂ、４６Ｃ  積層基板
４７  電気ケーブル束
４８  信号ケーブル
４８ａ  画像信号用ケーブル
４８ｂ  電源用ケーブル
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  インナーリード
５４ｂ、５４ｄ  接着剤
５４ｃ  封止樹脂
５５〜５９  電子部品
７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂ、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆ  接続ランド
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ−１、７２ｃ−２、７２ｃ−３  ケーブル接続ランド
６０  凹部
６１  レジスト層
６３  ハンダ
８１  湾曲管
８２  湾曲ワイヤ
【図１】
2016092992.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月28日(2016.7.28)
【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、
前記固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数層の回路パターンが内部に形成された積層基板と、
前記フレキシブル基板と前記積層基板との対向面に各々設けられる接続部材を電気的、機械的に接続する接続層と、
を備えた撮像ユニットにおいて、
前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との前記接続層と対向する面側に突出しないことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記凹部に高さの異なる２つ以上の電子部品が実装され、最も高さが高い電子部品が前記フレキシブル基板の前記積層基板との前記接続層と対向する面側に突出しない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】
前記凹部に高さの異なる２つの電子部品が実装され、前記２つの電子部品は、前記積層基板の長手方向に並んで実装されることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記積層基板の前記接続面および前記接続面と対向する面の、前記凹部より基端側にケーブル接続ランドが形成され、
駆動用信号ケーブルと画像信号用ケーブルは、前記積層基板の異なる面に形成されたケーブル接続ランドにそれぞれ接続され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５】
請求項１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６】
請求項１に記載の撮像ユニットの製造方法であって、
集合基板に複数の電子部品を実装する実装工程と、
前記集合基板の凹部が設けられる面をダイシングテープで固定し、所定の位置で切断することにより積層基板を個片化する切断工程と、
個片化した前記積層基板からダイシングテープを剥離する剥離工程と、
固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に、前記積層基板を接続する接続工程と、
を含むことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記実装工程と前記切断工程の間に、前記電子部品が実装された前記凹部内に封止樹脂を充填し、封止する封止工程を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニットの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月20日(2017.1.20)
【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、
前記固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数層の回路パターンが内部に形成された積層基板と、
前記フレキシブル基板と前記積層基板との対向面に各々設けられる接続部材を電気的、機械的に接続する接続層と、
を備えた撮像ユニットにおいて、
前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との前記接続層と対向する面側に突出せず、
前記積層基板の前記接続面および前記接続面と対向する面の、前記凹部より基端側にケーブル接続ランドが形成され、
駆動用信号ケーブルと画像信号用ケーブルは、前記積層基板の異なる面に形成されたケーブル接続ランドにそれぞれ接続されることを特徴とする撮像ユニット。 
【請求項２】
前記凹部に高さの異なる２つ以上の電子部品が実装され、最も高さが高い電子部品が前記フレキシブル基板の前記積層基板との前記接続層と対向する面側に突出しない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】
前記凹部に高さの異なる２つの電子部品が実装され、前記２つの電子部品は、前記積層基板の長手方向に並んで実装されることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。 
【請求項４】
請求項１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５】
請求項１に記載の撮像ユニットの製造方法であって、
集合基板の凹部内に複数の電子部品を実装する実装工程と、
前記電子部品が実装された前記凹部内に封止樹脂を充填し、封止する封止工程と、
前記集合基板の前記凹部が設けられる面をダイシングテープで固定し、所定の位置で切断することにより積層基板を個片化する切断工程と、
個片化した前記積層基板からダイシングテープを剥離する剥離工程と、
固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に、前記積層基板を接続する接続工程と、
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】
2016092992.tif 000018
2016092992.tif 000019