(57)【要約】  ピンと他の電子部品とが同一面に実装された実装構造体を簡易に製造可能な実装構造体の製造方法、実装用治具、実装構造体の製造装置、撮像装置および内視鏡装置を提供する。本発明の実装構造体の製造方法は、複数のピンと複数の電子部品とが基板の同一面に接続された実装構造体の製造方法であって、前記複数のピンと複数の電子部品とを整列させてセットするセット工程（ステップＳ１）と、前記整列させた複数のピンおよび複数の電子部品を実装装置のステージに配置し、前記基板を吸着した実装装置のヘッド部を降下して、基板のランドに予め塗布された半田と前記ピンの接続部が接した状態で、加熱および加圧して前記ピンおよび前記電子部品とを前記基板表面に一括して接続する接続工程（ステップＳ４）と、を含むことを特徴とする。
2015141802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部および該接続部より細径の軸部からなる複数のピンと、実装時の高さが前記ピンの高さ以下の複数の電子部品とが基板の同一面に接続された実装構造体の製造方法であって、
前記複数のピンと前記複数の電子部品とを整列させてセットするセット工程と、
前記整列させた複数のピンおよび複数の電子部品を実装装置のステージに配置し、前記基板を吸着した実装装置のヘッド部を降下して、前記基板のランドに予め塗布された半田と前記ピンの接続部が接した状態で、加熱および加圧して前記ピンおよび前記電子部品とを前記基板表面に一括して接続する接続工程と、
を含むことを特徴とする実装構造体の製造方法。
【請求項２】
前記セット工程は、
複数のピン挿入穴と複数の電子部品挿入穴とを備える実装用治具の前記ピン挿入穴に前記ピンの軸部をそれぞれ挿入するとともに、前記電子部品挿入穴に前記電子部品をそれぞれ挿入して、前記ピンと前記電子部品とを前記実装用治具にセットするものであり、
前記接続工程では、
前記ピンと前記電子部品とがセットされた前記実装用治具を実装装置のステージに配置することを特徴とする請求項１に記載の実装構造体の製造方法。
【請求項３】
前記ピンと前記電子部品とを前記ピン挿入穴と前記電子部品挿入穴にそれぞれセットした際、前記ピンの接続部の上面と前記基板のランド面との距離の方が、前記電子部品の上面と前記基板のランド面との距離よりも短くなるように、前記電子部品挿入穴の深さ、および／または前記ランド面の厚みが調整されていることを特徴とする請求項２に記載の実装構造体の製造方法。
【請求項４】
前記電子部品の上面と前記ピンの接続部の上面との位置を調整するスペーサを使用することで前記電子部品挿入穴の深さを調節することを特徴とする請求項３に記載の実装構造体の製造方法。
【請求項５】
前記セット工程において、前記電子部品を、弾性体からなるスペーサを介して前記電子部品挿入穴にセットした際、前記電子部品の上面を前記ピンの接続部の上面より高くすることを特徴とする請求項２に記載の実装構造体の製造方法。
【請求項６】
前記セット工程は、
振込治具にセットされた前記ピンを、前記接続部を下にして転写治具に移し替える転写工程と、
前記転写治具にセットされた前記ピンを前記実装用治具に移し替える第１のセット工程と、
前記電子部品を前記実装用治具にセットする第２のセット工程と、
を含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の実装構造体の製造方法。
【請求項７】
接続部および該接続部より細径の軸部からなる複数のピンと、実装時の高さが前記ピンの高さ以下の複数の電子部品とを基板の同一面に接続するための実装用治具であって、
前記ピンの軸部をそれぞれ挿入する複数のピン挿入穴と、
前記電子部品をそれぞれ挿入する複数の電子部品挿入穴と、
を有し、
前記ピンと前記電子部品とを前記ピン挿入穴と前記電子部品挿入穴にそれぞれセットした際、前記ピンの接続部の上面と前記電子部品の上面は実装用治具の上面より上部に位置するとともに、前記電子部品の上面は前記ピンの接続部の上面より低くなることを特徴とする実装用治具。
【請求項８】
前記電子部品挿入穴に挿入する弾性体からなるスペーサを備え、
前記スペーサの挿入により、前記電子部品を前記電子部品挿入穴にセットした際、前記電子部品の上面が前記ピンの接続部の上面より高くなることを特徴とする請求項７に記載の実装用治具。
【請求項９】
複数のピンと、前記ピンの高さ以下の複数の電子部品とが基板の同一面に接続された実装構造体の製造装置であって、
請求項７または８に記載の実装用治具と、
前記ピンと前記電子部品とがセットされた前記実装用治具を載置するステージと、
前記基板を吸着保持する保持部と、前記基板のランドに予め塗布された半田と前記ピンの接続部が接するように、保持した前記基板を上下動可能な駆動部と、前記基板のランドに予め塗布された半田を加熱し、前記基板と接する前記ピンの接続部に圧力を加える加熱・加圧部とを有するヘッド部と、
を備えることを特徴とする実装構造体の製造装置。
【請求項１０】
撮像素子チップと実装構造体とを備えた撮像装置において、
前記実装構造体は、
基板と、
前記基板の第１の面に実装され、第１の接続部および該第１の接続部より細径の第１の軸部からなる複数の第１のピンと、
前記基板の第１の面に実装され、実装時の高さが前記第１のピンの高さ以下の少なくとも１つの第１の電子部品と、
前記第１の軸部の前記第１の接続部側と反対側の端面が露出するように前記第１の面を封止する第１の封止樹脂と、
前記基板の第２の面に実装され、第２の接続部および該第２の接続部より細径の第２の軸部からなる複数の第２のピンと、
前記基板の第２の面に実装され、実装時の高さが前記第２のピンの高さ以下の少なくとも１つの第２の電子部品と、
前記第２の軸部の前記第２の接続部側と反対側の端面が露出するように前記第２の面を封止する第２の封止樹脂と、を有し、
前記撮像素子チップは、
入射した光信号を光電変換する受光部と、
貫通配線により前記受光部が形成された面と対向する面に形成された裏面電極と、を有し、
前記第１の封止樹脂上に露出した前記第１の軸部と前記裏面電極とを接続することにより、前記撮像素子チップと前記実装構造体とを接続することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
接続電極を有するマザーボードを更に備え、
前記第２の封止樹脂上に露出した前記第２の軸部と前記接続電極とを接続することにより、前記マザーボードと前記実装構造体とを接続することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
複数のケーブルを固定部材により固定した集合ケーブルを更に備え、
前記第２の封止樹脂上に露出した前記第２の軸部と、前記集合ケーブルの接続端面に露出した芯線とを接続することにより、前記集合ケーブルと前記実装構造体とを接続することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記実装構造体は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の実装構造体の製造方法により製造されたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の撮像装置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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンと電子部品とが基板の同一面に接続された実装構造体の製造方法、実装用治具、実装構造体の製造装置、撮像装置および内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検体の腔内に挿入されて被検部位の観察等を行う内視鏡が知られており、医療分野等で広く利用されている。この内視鏡は、可撓性を有する細長の挿入具の先端部に、撮像素子等の電子部品を実装した電子回路モジュールが内蔵されて構成されている。挿入具の先端部は、患者への導入のしやすさを考慮し、細径化、短小化が望まれている。【０００３】
ところで、基板上に電子部品が実装され、樹脂により封止された直方体状の電子装置であって、電子装置の側面または上面に端子電極が露出しているパッケージの製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。該方法によって製造された電子装置は、側面や上面に端子電極を有し、親基板や他の電子装置との接続位置を自由に調整できるため、小型化の可能性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４３１２号公報
【特許文献２】特開２０００−３０７２３８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では基板に載置可能な円柱形状の端子電極を使用するため、端子電極が占有する基板上の割合が大きくなり、電子装置自体の小型化が図れないという問題を有していた。【０００６】
電極としてピンを使用できれば、電子装置自体の小型化が可能であるが、細径で細長いピンは自立できないため、一般に特許文献２に記載のような治具を使用して基板に接続されている。しかしながら、特許文献２の治具では、ピンと電子部品とを同時に基板に接続することはできず、電子部品とピンとを基板の同一の面に実装するためには、個別に実装する必要があり、工程が複雑になるという問題を有していた。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ピンと他の電子部品とが同一面に実装された実装構造体を簡易に製造可能な実装構造体の製造方法、実装用治具、実装構造体の製造装置、撮像装置および内視鏡装置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、本発明にかかる実装構造体の製造方法は、接続部および該接続部より細径の軸部からなる複数のピンと、実装時の高さが前記ピンの高さ以下の複数の電子部品とが基板の同一面に接続された実装構造体の製造方法であって、前記複数のピンと前記複数の電子部品とを整列させてセットするセット工程と、前記整列させた複数のピンおよび複数の電子部品を実装装置のステージに配置し、前記基板を吸着した実装装置のヘッド部を降下して、前記基板のランドに予め塗布された半田と前記ピンの接続部が接した状態で、加熱および加圧して前記ピンおよび前記電子部品とを前記基板表面に一括して接続する接続工程と、を含むことを特徴とする。【０００９】
また、本発明の実装構造体の製造方法は、上記発明において、前記セット工程は、複数のピン挿入穴と複数の電子部品挿入穴とを備える実装用治具の前記ピン挿入穴に前記ピンの軸部をそれぞれ挿入するとともに、前記電子部品挿入穴に前記電子部品をそれぞれ挿入して、前記ピンと前記電子部品とを前記実装用治具にセットするものであり、前記接続工程では、前記ピンと前記電子部品とがセットされた前記実装用治具を実装装置のステージに配置することを特徴とする。【００１０】
また、本発明の実装構造体の製造方法は、上記発明において、前記ピンと前記電子部品とを前記ピン挿入穴と前記電子部品挿入穴にそれぞれセットした際、前記ピンの接続部の上面と前記基板のランド面との距離の方が、前記電子部品の上面と前記基板のランド面との距離よりも短くなるように、前記電子部品挿入穴の深さ、および／または前記ランド面の厚みが調整されていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の実装構造体の製造方法は、上記発明において、前記電子部品の上面と前記ピンの接続部の上面との位置を調整するスペーサを使用することで前記電子部品挿入穴の深さを調節することを特徴とする。【００１２】
また、本発明の実装構造体の製造方法は、上記発明において、前記セット工程において、前記電子部品を、弾性体からなるスペーサを介して前記電子部品挿入穴にセットした際、前記電子部品の上面を前記ピンの接続部の上面より高くすることを特徴とする。【００１３】
また、本発明の実装構造体の製造方法は、上記発明において、前記セット工程は、振込治具にセットされた前記ピンを、前記接続部を下にして転写治具に移し替える転写工程と、前記転写治具にセットされた前記ピンを前記実装用治具に移し替える第１のセット工程と、前記電子部品を前記実装用治具にセットする第２のセット工程と、を含むことを特徴とする。【００１４】
また、本発明の実装用治具は、接続部および該接続部より細径の軸部からなる複数のピンと、実装時の高さが前記ピンの高さ以下の複数の電子部品とを基板の同一面に接続するための実装用治具であって、前記ピンの軸部をそれぞれ挿入する複数のピン挿入穴と、前記電子部品をそれぞれ挿入する複数の電子部品挿入穴と、を有し、前記ピンと前記電子部品とを前記ピン挿入穴と前記電子部品挿入穴にそれぞれセットした際、前記ピンの接続部の上面と前記電子部品の上面は実装用治具の上面より上部に位置するとともに、前記電子部品の上面は前記ピンの接続部の上面より低くなることを特徴とする。【００１５】
また、本発明の実装用治具は、上記発明において、前記電子部品挿入穴に挿入する弾性体からなるスペーサを備え、前記スペーサの挿入により、前記電子部品を前記電子部品挿入穴にセットした際、前記電子部品の上面が前記ピンの接続部の上面より高くなることを特徴とする。【００１６】
また、本発明の実装構造体の製造装置は、複数のピンと、前記ピンの高さ以下の複数の電子部品とが基板の同一面に接続された実装構造体の製造装置であって、上記に記載の実装用治具と、前記ピンと前記電子部品とがセットされた前記実装用治具を載置するステージと、前記基板を吸着保持する保持部と、前記基板のランドに予め塗布された半田と前記ピンの接続部が接するように、保持した前記基板を上下動可能な駆動部と、前記基板のランドに予め塗布された半田を加熱し、前記基板と接する前記ピンの接続部に圧力を加える加熱・加圧部とを有するヘッド部と、を備えることを特徴とする。【００１７】
また、本発明の撮像装置は、撮像素子チップと実装構造体とを備えた撮像装置において、前記実装構造体は、基板と、前記基板の第１の面に実装され、第１の接続部および該第１の接続部より細径の第１の軸部からなる複数の第１のピンと、前記基板の第１の面に実装され、実装時の高さが前記第１のピンの高さ以下の少なくとも１つの第１の電子部品と、前記第１の軸部の前記第１の接続部側と反対側の端面が露出するように前記第１の面を封止する第１の封止樹脂と、前記基板の第２の面に実装され、第２の接続部および該第２の接続部より細径の第２の軸部からなる複数の第２のピンと、前記基板の第２の面に実装され、実装時の高さが前記第２のピンの高さ以下の少なくとも１つの第２の電子部品と、前記第２の軸部の前記第２の接続部側と反対側の端面が露出するように前記第２の面を封止する第２の封止樹脂と、を有し、前記撮像素子チップは、入射した光信号を光電変換する受光部と、貫通配線により前記受光部が形成された面と対向する面に形成された裏面電極と、を有し、前記第１の封止樹脂上に露出した前記第１の軸部と前記裏面電極とを接続することにより、前記撮像素子チップと前記実装構造体とを接続することを特徴とする。【００１８】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、接続電極を有するマザーボードを更に備え、前記第２の封止樹脂上に露出した前記第２の軸部と前記接続電極とを接続することにより、前記マザーボードと前記実装構造体とを接続することを特徴とする。【００１９】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、複数のケーブルを固定部材により固定した集合ケーブルを更に備え、前記第２の封止樹脂上に露出した前記第２の軸部と、前記集合ケーブルの接続端面に露出した芯線とを接続することにより、前記集合ケーブルと前記実装構造体とを接続することを特徴とする。【００２０】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、前記実装構造体は、上記のいずれか一つに記載の実装構造体の製造方法により製造されたことを特徴とする。【００２１】
また、本発明の内視鏡装置は、上記のいずれか一つに記載の撮像装置が先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる実装構造体の製造方法、実装用治具、実装構造体の製造装置、撮像装置および内視鏡装置によれば、複数のピンと、複数の電子部品を、基板の同一面に一括して接続することができるため、効率よく実装構造体を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる実装用治具を模式的に示す上面図である。
【図２】図２は、図１に示す実装用治具のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程のフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｇ】図４Ｇは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｈ】図４Ｈは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｉ】図４Ｉは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｊ】図４Ｊは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｋ】図４Ｋは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｌ】図４Ｌは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｍ】図４Ｍは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｎ】図４Ｎは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｏ】図４Ｏは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｐ】図４Ｐは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図４Ｑ】図４Ｑは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる実装用治具を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかる撮像装置の断面図である。
【図７】図７は、図６の撮像装置の製造工程を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像装置の断面図である。
【図９】図９は、図８の撮像装置の製造工程を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる撮像装置の断面図である。
【図１１】図１１は、撮像装置を使用した内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、実装用治具および実装構造体の製造方法について説明する。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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる実装用治具を模式的に示す図である。図２は、図１に示す実装用治具のＡ−Ａ線断面図である。図１に示すように、実装用治具１００には、ピンを挿入するピン挿入穴１と、電子部品を挿入する電子部品挿入穴２と、を複数備える。
【００２６】
実装用治具１００にセットされるピン３は、図４Ａ等に示すように、円板状の接続部３ａと、接続部３ａより細径の軸部３ｂからなり、軸部３ｂがピン挿入穴１に挿入される。ピン挿入穴１は、軸部３ｂが挿入可能な径で、その深さｈ1は軸部３ｂの軸方向の長さより短く形成される。ピン挿入穴１の深さｈ1は、ピン３の長さｈ2の半分以上であることが好ましい（図４Ｇ参照）。ピン３は、後述する実装構造体においてビアとして機能するものであり、導電性のよい金属材料からなる。
【００２７】
電子部品挿入穴２は、直方体状の電子部品が挿入可能に形成される。実装用治具１００では、電子部品挿入穴２の深さは、ピン挿入穴１と同じ深さｈ1に形成されるが、電子部品の高さに合わせて、深さを調整してもよい。ピン挿入穴１と電子部品挿入穴２は、製造する実装構造体のピン３と電子部品の配置に対応して形成される。電子部品挿入穴２の深さをピン挿入穴１の深さと変えた場合であっても、電子部品の上面がピン３の接続部３ａの上面より低くなるように調整することが好ましい。
【００２８】
次に実装用治具１００を使用した実装構造体の製造方法について説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程のフローチャートである。図４Ａ〜図４Ｑは、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の製造工程を説明する図である。なお、図４Ｉ〜図４Ｊは、図４Ｈに記載した保持部５６、駆動部５７、加熱・加圧部５８、制御部５９を省略している。
【００２９】
まず、実装用治具１００にピン３と電子部品とをセットするセット工程（ステップＳ１）について説明する。細径のピン３は、実装用治具１００に挿入する前に、一旦、図４Ａに示すような振込治具１０にセットされる。振込治具１０には、軸部３ｂと略同径の貫通穴１１が形成され、振込治具１０上にピン３を載置した状態で、振込治具１０の下部から真空ポンプ等により吸引しながら振るいがけすることにより、軸部３ｂが貫通穴１１に挿入され、振込治具１０にピン３がセットされる。
【００３０】
振込治具１０にピン３がセットされた後、ピン３を振込治具１０から転写治具２０に移し替える。転写治具２０には、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、接続部３ａと略同径の挿入穴２１が形成されている。図４Ｂに示すように、転写治具２０を、振込治具１０の接続部３ａが突出している側からかぶせ合わせた後、図４Ｃに示すように、振込治具１０と転写治具２０との位置がずれないように反転して、ピン３を振込治具１０から転写治具２０に移し替える。
【００３１】
転写治具２０にピン３を移し替えた後、ピン３を転写治具２０から実装用治具１００に移し替える。図４Ｄに示すように、実装用治具１００を、転写治具２０のピン３が挿入される挿入穴２１側からかぶせ合わせ、位置決めピン４により位置決めした後、図４Ｅに示すように、転写治具２０と実装用治具１００とを反転して、ピン３を転写治具２０から実装用治具１００のピン挿入穴１に移し替える。
【００３２】
転写治具２０によるピン３の移し替えにより、図４Ｆに示すように、実装用治具１００のピン挿入穴１にはピン３がそれぞれ挿入され、空の状態の電子部品挿入穴２には、図４Ｇに示すように、手作業等によりコンデンサ等の電子部品５がそれぞれ挿入される。電子部品挿入穴２には電子部品５のみを挿入してもよいが、電子部品５の高さｈ3が電子部品挿入穴２の深さｈ1より小さい場合、図４Ｇに示すように、電子部品５の下部にスペーサ６を挿入して、電子部品５の上面を実装用治具１００の上面より上部に位置させるとともに、ピン３の上面と電子部品５の上面の位置を調整することが好ましい。ピン３と同時に基板に実装される電子部品５の高さｈ3は、通常、ピン３の高さｈ2以下であり、電子部品５の高さｈ3が電子部品挿入穴２の深さｈ1より小さい場合、スペーサ６を使用して、電子部品５の上面の高さｈ4が、電子部品挿入穴２の深さｈ1より大きく、ピン３の高さｈ2以下となるように調整することが好ましい。あるいは、スペーサ６を使用することなく、電子部品挿入穴２の深さがピン挿入穴１の深さよりも浅くなるように実装用治具１００を作製することにより、電子部品５の上面の高さを調整してもよい。
なお、電子部品５の実装面が規定される場合は、上記のように手作業で電子部品挿入穴２に挿入することが必要となるが、電子部品５の実装面が制限されない場合は、ピン３と同様に、振込治具や転写治具等を使用して電子部品５を電子部品挿入穴２に挿入してもよい。以上、図４Ａから図４Ｇまでの実装方法が図３のステップＳ１に該当する。
【００３３】
実装用治具１００にピン３および電子部品５をセットした後（ステップＳ１）、ピン３および電子部品５をセットした実装用治具１００を実装装置のステージに配置する（ステップＳ２）。基板へのピン３および電子部品５の接続は、実装装置により行われる。実装装置は、図４Ｈに示すように、ピン３と電子部品５とがセットされた実装用治具１００を載置するステージ５５と、基板５０を吸着保持する保持部５６、基板５０のランド５１に予め塗布された半田５２とピン３の接続部３ａが接するように、保持した基板５０を上下動可能な駆動部５７、および基板５０のランド５１に予め塗布された半田５２を加熱し、基板５０と接するピン３の接続部３ａに圧力を加える加熱・加圧部５８とを有するヘッド部５４と、各部を制御する制御部５９と、を備える。
【００３４】
まず、図４Ｈに示すように、実装装置のステージ５５に実装用治具１００が載置され、ピン３を接続するランド５１、および電子部品５を接続するランド５３に半田５２が塗布された基板５０を保持部５６により保持して、基板５０をヘッド部５４側にセットする。この図４Ｈの実装方法が図３のステップＳ２に該当する。
【００３５】
実装用治具１００を実装装置のステージ５５にセットした後（ステップＳ２）、基板５０を吸着した実装装置のヘッド部５４を降下して、基板５０のランド５１に予め塗布された半田５２とピン３の接続部３ａとを接する状態とする（ステップＳ３）。図４Ｉに示すように、駆動部５７により、半田５２とピン３の接続部３ａが接するまで基板５０を保持するヘッド部５４が降下される。ピン３の接続部３ａに半田５２が接した状態で、加熱・加圧部５８により圧力を加えながら加熱することにより、半田５２が溶融する。加熱・加圧前の状態では、図４Ｉに示すように、電子部品５の上面をピン３の上面より低くなるように調整した場合、ヘッド部５４を降下してもランド５３上の半田５２と電子部品５とは接していない。この図４Ｉの実装方法が図３のステップＳ３に該当する。しかしながら、図４Ｊに示すように、加熱・加圧により、ランド５３上の半田５２を溶融した後、さらにピン３の高さｈ2と電子部品５の上面の高さｈ4の差分だけヘッド部５４を降下させることで、溶融した半田５２が電子部品５の上面に接触し、電子部品５は吸い上げられてピン３とともに基板５０上に実装することができる。このように、電子部品５の上面をピン３の上面より低くなるように調整した場合、電子部品５に不要な圧力を加えることなく、確実に基板５０に実装することができる。
【００３６】
加熱および加圧により基板５０にピン３と電子部品５とを一括して接続した後（ステップＳ４）、基板５０と実装用治具１００とを実装装置から取り外し、残存するフラックスが洗浄され、図４Ｋに示すように、基板５０は実装用治具１００と分離される。以上、図４Ｊから図４Ｋの実装方法が図３のステップＳ４に該当する。なお、実装用治具１００の電子部品挿入穴２とピン挿入穴１の深さを同じにしても、ピン３が接続するランド５１の方が、電子部品５が接続するランド５３よりも厚みがあれば、ピン３の接続部３ａの上面と基板５０のランド５１面との距離の方が、電子部品５の上面と基板５０のランド５３面との距離よりも短くなるように調整することができる。さらに、実装時の荷重で変形する導電性突起（Ａｕスタッドバンプや導電性ペーストなど）を基板５０のランド５１、５３面に設けることで、実装時に基板５０にかかる負荷を軽減することができる。
【００３７】
基板５０のピン３および電子部品５が実装された面は、図４Ｌに示すように、封止樹脂６０により封止され、ピン３の端面が封止樹脂６０面に露出するように研磨される（図４Ｍ）。
【００３８】
基板５０のピン３等の実装面の裏面には、他の電子部品７が、半田６３を介してランド６２に接続され（図４Ｎ）、電子部品７の実装面も、封止樹脂６１により封止される（図４Ｏ）。
【００３９】
両面に部品が実装された基板５０は、図４Ｐに点線で示す既定のカットラインで切り分けられて、個片化されて実装構造体７０とされる（図４Ｑ）。
【００４０】
本実施の形態によれば、ピンと電子部品とを一括して基板に接続可能となり、簡易に実装構造体を製造することができる。また、実装用治具にピンと電子部品をセットした際、ピンと電子部品の上面の位置を調整することにより、電子部品に不要な圧力をかけることなく接続可能となるため、電子部品にかかるストレスを軽減することができる。
【００４１】
また、実装用治具１００のスペーサとして、弾性体からなるスペーサを使用することもできる。弾性体からなるスペーサ６Ａを使用する場合、図５に示すように、電子部品５の上面の高さｈ5をピン３の上面の高さｈ2より高くすることが好ましい。電子部品５の上面がピン３の上面より高い場合、半田５２は電子部品５に先に接することになるが、弾性体からなるスペーサ６Ａを使用しているため、圧力は主としてピン３に加わる。これにより、ピン３は直立した状態で実装しやすくなるとともに、電子部品５へのストレスを軽減しながら電子部品５の接続も確実に行うことができる。
また、ピン３と電子部品５を整列させてセットする実装方法として、実装用治具１００を用いる方法で説明したが、これに限るものではなく、他の方法で整列させても良い。例えば、仮接着シートや仮接着剤をパターニングした部材を用いて、ピン３と電子部品５を整列させ固定しても良い。あるいは、ピン３と電子部品５の配列位置に応じて、基板５０裏面に当接するステージに磁石を置き、磁力を用いてピンと電子部品を固定する方法を用いても良い。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる撮像装置は、実施の形態１の方法により製造した実装構造体と、撮像素子チップとを備える。図６は、本実施の形態２にかかる撮像装置を模式的に示す断面図である。
【００４３】
図６に示すように、撮像装置２００は、撮像素子チップ８０と、２つの実装構造体７１Ａおよび７１Ｂと、マザーボード９０とを備える。
【００４４】
撮像素子チップ８０は、ＣＭＯＳ素子等からなり、入射した光信号を光電変換する受光部８２と、受光部８２の近傍に形成された周辺回路部８３と、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ）等による貫通配線８４により受光部８２が形成された表面と対向する裏面に形成された裏面電極８５とを備える。また、表面側には、接合層を介して受光部８２を保護するガラスリッド８１が貼り付けられている。さらに、図示しないが、撮像素子チップ８０の裏面には、多層配線構造を有する配線層が形成されている。撮像素子チップ８０は、ウエハ状態の撮像素子に、配線、電極形成、樹脂封止、およびダイシングをして、最終的に撮像素子の大きさがそのまま撮像素子チップの大きさとなるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）であることが好ましい。
【００４５】
実装構造体７１Ａおよび７１Ｂは、同一の構造をなし、基板５０と、接続部３ａおよび接続部３ａより細径の軸部３ｂからなる２つのピン３と、実装時の高さがピン３の高さ以下の電子部品５と、軸部３ｂの接続部３ａ側と反対側の端面が露出するように基板５０の実装面を封止する封止樹脂６０と、をそれぞれ備える。
【００４６】
実装構造体７１Ａおよび７１Ｂは、実施の形態１に記載の方法で形成され、図４Ａ〜図４Ｍに示すようにして、基板５０に実装されたピン３と電子部品５とを封止樹脂により封止し、ピン３の軸部３ｂの端面が封止樹脂６０面に露出するように研磨された後、基板５０の実装面の反対側の面に電子部品を実装せずに（図４Ｎおよび図４Ｏを省略）、図４Ｐに点線で示す既定のカットラインで切り分けられて、個片化されたものである。
【００４７】
２つの実装構造体７１Ａおよび７１Ｂは、実装面と反対側の面（電子部品５等が実装されない面）で互いに機械的および電気的に接続される。基板５０には、図示しないビアが形成されており、接続により、２つの実装構造体７１Ａおよび７１Ｂは導通されている。
【００４８】
マザーボード９０は、接続電極９１を備え、実装構造体７１Ｂの封止樹脂６０面に露出する軸部３ｂの端面と接続され、周囲は封止樹脂９２で封止されている。また、撮像素子チップ８０の裏面電極８５上には、はんだからなるバンプ８６が形成されており、図７に示すように、バンプ８６を介して実装構造体７１Ａの封止樹脂６０面に露出する軸部３ｂの端面と接続される。なお、接続部の周囲は封止樹脂８７で封止されている。
【００４９】
実施の形態２にかかる撮像装置２００は、同一の構造を有する実装構造体７１Ａおよび７１Ｂを使用するが、複数のピンの軸部の端面を撮像素子チップ８０およびマザーボード９０との接続に利用できれば、異なる種類のピンおよび電子部品を内蔵する実装構造体を使用してもよい。また、実装構造体７１Ａおよび７１Ｂに内蔵されるピン３の数は、２以上であればこれに限定するものではなく、内蔵される電子部品５の数も同様である。
【００５０】
さらに、実装構造体は１つの基板の両面にピンおよび電子部品を実装したものであってもよい。図８は、本実施の形態２の変形例１にかかる撮像装置を模式的に示す断面図である。
【００５１】
撮像装置２００Ａは、撮像素子チップ８０と、実装構造体７０Ａと、マザーボード９０とを備える。
【００５２】
実装構造体７０Ａは、基板５０の第１の面ｆ１に２つのピン３および電子部品５が実装され、基板５０の第１の面ｆ１と反対側の第２の面ｆ２にも２つのピン３および電子部品５が実装されている。
【００５３】
実装構造体７０Ａは、実施の形態１に記載の方法で形成され、図４Ａ〜図４Ｍに示すようにして、基板５０の第１の面ｆ１に実装されたピン３と電子部品５とを封止樹脂６０により封止し、ピン３の軸部３ｂの端面が封止樹脂６０面に露出するように研磨した後、基板５０の第１の面ｆ１の反対側の第２の面ｆ２に、図９に示すようにしてピン３と電子部品５とを実装する。なお、基板５０には、図示しないビアが形成されており、第１の面ｆ１と第２の面ｆ２は導通されている。
【００５４】
図９では、実装装置のステージ５５にはピン３と電子部品５とがセットされた実装用治具１００が載置され、ヘッド部５４には、図４Ｍに示す個片化前の実装構造体が保持部５６により吸引保持される。個片化前の実装構造体の第２の面ｆ２のピン３を接続するランド５１、および電子部品５を接続するランド５３には半田５２が塗布され、駆動部５７によりヘッド部５４が降下されて、ピン３とランド５１、および電子部品５とランド５３がそれぞれ接続される。接続は、実施の形態１の図４Ｈ〜図４Ｊと同様にして行い、図４Ｌおよび図４Ｍと同様にして、第２の面ｆ２を封止樹脂６０で封止し、ピン３の軸部３ｂの端面が封止樹脂６０面に露出するように研磨した後、既定のカットラインで切り分けられて、個片化することにより実装構造体７０Ａを作製する。
【００５５】
実施の形態２の変形例１にかかる撮像装置２００Ａは、第１の面ｆ１と第２の面ｆ２に同一のピン３および電子部品５が実装されているが、複数のピンの軸部の端面を撮像素子チップ８０およびマザーボード９０との接続に利用できれば、第１の面ｆ１と第２の面ｆ２に異なる種類のピンおよび電子部品を内蔵してもよい。また、実装構造体７０Ａの第１の面ｆ１および第２の面ｆ２に実装されるピン３の数は、２以上であればこれに限定するものではなく、実装される電子部品５の数も同様である。
【００５６】
また、撮像装置は、実施の形態１の方法により製造した実装構造体と、撮像素子チップと、集合ケーブルとを備えるものであってもよい。図１０は、本実施の形態２の変形例２にかかる撮像装置を模式的に示す断面図である。
【００５７】
図１０に示すように、撮像装置２５０は、撮像素子チップ８０と、２つの実装構造体７１Ａおよび７１Ｂと、集合ケーブル４０とを備える。
【００５８】
集合ケーブル４０は、複数のケーブル４１の端部の外皮４３を剥離して芯線４２を露出させ、露出した芯線４２を樹脂などの絶縁性材料からなる固定部材４５により固定したものである。固定部材４５により芯線４２は所定の間隔となるよう固定され、芯線４２が露出する接続端面は、研磨処理がなされている。
【００５９】
接続端面の露出する芯線４２は、実装構造体７１Ｂの封止樹脂６０面に露出する軸部３ｂ上に形成されたはんだ等からなるバンプ４６により軸部３ｂと接続される。芯線４２と軸部３ｂとの接続部の周囲は封止樹脂４７で封止されている。
【００６０】
なお、集合ケーブル４０を接続する実装構造体は、変形例１の実装構造体７０Ａであってもよい。
【００６１】
上述した実施の形態２の変形例２にかかる撮像装置２５０は、内視鏡装置に好ましく適用することができる。図１１は、撮像装置を備え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１１に示すように、内視鏡システム３００は、内視鏡３０１と、ユニバーサルコード３０５と、コネクタ３０６と、光源装置３０７と、プロセッサ（制御装置）３０８と、表示装置３１０とを備える。
【００６２】
内視鏡３０１は、挿入部３０３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。図１０に示す撮像装置２５０は、先端部３０３ｂに配置され、ユニバーサルコード３０５内部のケーブル４１を介して光源装置３０７およびプロセッサ３０８と接続される。
【００６３】
コネクタ３０６は、ユニバーサルコード３０５の基端に設けられて、光源装置３０７及びプロセッサ３０８に接続され、ユニバーサルコード３０５と接続する先端部３０３ｂの撮像装置２５０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。
【００６４】
光源装置３０７は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置３０７が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ３０６、ユニバーサルコード３０５を経由して内視鏡３０１の挿入部３０３の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
【００６５】
プロセッサ３０８は、コネクタ３０６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３００全体を制御する。表示装置３１０は、プロセッサ３０８が処理を施した画像信号を表示する。
【００６６】
内視鏡３０１の挿入部３０３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３０４が接続される。操作部３０４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３０４ａが設けられる。
【００６７】
挿入部３０３は、撮像装置２５０が設けられる先端部３０３ｂと、先端部３０３ｂの基端側に連設された上下方向に湾曲自在な湾曲部３０３ａと、この湾曲部３０３ａの基端側に連設された可撓管部３０３ｃとを備える。湾曲部３０３ａは、操作部３０４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３０３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。
【００６８】
内視鏡３０１には、光源装置３０７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３０３の先端部３０３ｂに設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。
【００６９】
上述したように構成された内視鏡システム３００によって、挿入部３０３の先端に撮像装置２５０を設け、この挿入部３０３を被検体の体内に挿入して得られる臓器等の画像を表示装置３１０の表示部に表示することで、診断対象の観察・診断等を行なうことが可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１  ピン挿入穴
２  電子部品挿入穴
３  ピン
３ａ  接続部
３ｂ  軸部
４  位置決めピン
５、７  電子部品
６、６Ａ  スペーサ
１０  振込治具
１１  貫通穴
２０  転写治具
２１  挿入穴
４０  集合ケーブル
４１  ケーブル
４２  芯線
４３  外皮
４５  固定部材
５０  基板
５１、５３、６２  ランド
５２、６３  半田
５４  ヘッド部
５５  ステージ
５６  保持部
５７  駆動部
５８  加熱・加圧部
５９  制御部
４７、６０、６１、８７、９２  封止樹脂
７０、７０Ａ、７１Ａ、７１Ｂ  実装構造体
８０  撮像素子チップ
８１  ガラスリッド
８２  受光部
８３  周辺回路部
８４  貫通配線
８５  裏面電極
４６、８６  バンプ
９０  マザーボード
９１  接続電極
１００  実装用治具
２００、２００Ａ、２５０  撮像装置
３００  内視鏡システム
３０１  内視鏡
３０３  挿入部
３０４  操作部
３０５  ユニバーサルコード
３０６  コネクタ
３０７  光源装置
３０８  プロセッサ
３１０  表示装置
【図１】
2015141802.tif 000003
【図２】
2015141802.tif 000004
【図３】
2015141802.tif 000005
【図４Ａ】
2015141802.tif 000006
【図４Ｂ】
2015141802.tif 000007
【図４Ｃ】
2015141802.tif 000008
【図４Ｄ】
2015141802.tif 000009
【図４Ｅ】
2015141802.tif 000010
【図４Ｆ】
2015141802.tif 000011
【図４Ｇ】
2015141802.tif 000012
【図４Ｈ】
2015141802.tif 000013
【図４Ｉ】
2015141802.tif 000014
【図４Ｊ】
2015141802.tif 000015
【図４Ｋ】
2015141802.tif 000016
【図４Ｌ】
2015141802.tif 000017
【図４Ｍ】
2015141802.tif 000018
【図４Ｎ】
2015141802.tif 000019
【図４Ｏ】
2015141802.tif 000020
【図４Ｐ】
2015141802.tif 000021
【図４Ｑ】
2015141802.tif 000022
【図５】
2015141802.tif 000023
【図６】
2015141802.tif 000024
【図７】
2015141802.tif 000025
【図８】
2015141802.tif 000026
【図９】
2015141802.tif 000027
【図１０】
2015141802.tif 000028
【図１１】
2015141802.tif 000029
【国際調査報告】
2015141802.tif 000030
2015141802.tif 000031
2015141802.tif 000032
2015141802.tif 000033