(57)【要約】  口腔内センサは、第１面及び第２面を有するシンチレータと、前記シンチレータの第２面側に配置されたファイバオプティカルプレートと、前記ファイバオプティカルプレートの前記シンチレータとは反対側に配置されたイメージセンサと、前記イメージセンサの前記ファイバオプティカルプレートとは反対側に配置された配線基板とを備える。前記シンチレータの第１面に垂直な方向から見たときの、前記シンチレータの輪郭と前記ファイバオプティカルプレートの輪郭と前記イメージセンサの輪郭と前記配線基板の輪郭とがほぼ揃っている。
2018110184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び第２面を有するシンチレータと、
前記シンチレータの第２面側に配置されたファイバオプティカルプレートと、
前記ファイバオプティカルプレートの前記シンチレータとは反対側に配置されたイメージセンサと、
前記イメージセンサの前記ファイバオプティカルプレートとは反対側に配置された配線基板とを備え、
前記シンチレータの第１面に垂直な方向から見たときの、前記シンチレータの輪郭と前記ファイバオプティカルプレートの輪郭と前記イメージセンサの輪郭と前記配線基板の輪郭とがほぼ揃っている、
口腔内センサ。
【請求項２】
前記イメージセンサの輪郭が、前記ファイバオプティカルプレートの輪郭と前記配線基板の輪郭の外側にはみ出ていない、請求項１記載の口腔内センサ。
【請求項３】
前記イメージセンサが、裏面照射型のイメージセンサである、請求項１又は２記載の口腔内センサ。
【請求項４】
前記イメージセンサと前記配線基板の間に前記イメージセンサを支持する支持基板を備える、請求項３記載の口腔内センサ。
【請求項５】
前記シンチレータがフィルム状のシンチレータである、請求項１〜４のいずれか１項記載の口腔内センサ。
【請求項６】
前記イメージセンサと前記配線基板とが、ボール状の導電体により接続されている、請求項１〜５のいずれか１項記載の口腔内センサ。
【請求項７】
前記イメージセンサと前記配線基板との間にアンダーフィル層を備える、請求項１〜６のいずれか１項記載の口腔内センサ。
【請求項８】
前記配線基板の前記イメージセンサとは反対側の面に、ケーブルを電気的に接続するためのコネクタを備える、請求項１〜７のいずれか１項記載の口腔内センサ。
【請求項９】
密封容器をさらに備え、前記シンチレータと前記ファイバオプティカルプレートと前記イメージセンサと前記配線基板とが前記密封容器に封入されている、請求項１〜８のいずれか１項記載の口腔内センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、口腔内センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯科用の口腔内センサが知られている。例えば特許文献１には、第４の実施形態として、口腔内歯牙の背後に装填して使用される放射線撮像装置が記載されている。この放射線撮像装置は、シンチレータ、ＦＯＰ（ファイバオプティカルプレート）、ＣＭＯＳ撮像素子、基台等を備えている。【０００３】
歯科用の口腔内センサは、特許文献２にも示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６６１４８号公報
【特許文献２】特開平５−１３０９９０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、２に記載される口腔内センサは、口腔内に挿入して歯や歯茎の様子を透視観察するために使用されるものである。したがって、そのような口腔内センサにおいては、センサの有効エリアを犠牲にすることなく、小型化することが求められる。また、そのような口腔内センサにおいては、製造途中あるいは使用中にセンサに加わる外力等による破損が生じにくい構造であることも求められる。【０００６】
本発明の一側面は、このような課題を解決すべくなされたものであり、センサの有効エリアを犠牲にすることなくできるだけ小型化した口腔内センサであって、破損が生じにくい構造を有する口腔内センサ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】
本発明の一側面に係る口腔内センサは、第１面及び第２面を有するシンチレータと、シンチレータの第２面側に配置されたファイバオプティカルプレートと、ファイバオプティカルプレートのシンチレータとは反対側に配置されたイメージセンサと、イメージセンサのファイバオプティカルプレートとは反対側に配置された配線基板とを備えており、そこでは、シンチレータの第１面に垂直な方向から見たときの、シンチレータの輪郭とファイバオプティカルプレートの輪郭とイメージセンサの輪郭と配線基板の輪郭とがほぼ揃っている。【０００８】
この口腔内センサでは、シンチレータの第１面に垂直な方向から見たときのシンチレータの輪郭とファイバオプティカルプレートの輪郭とイメージセンサの輪郭と配線基板の輪郭とがほぼ揃っているので、同じ方向から見たときの撮像に寄与しない部分が占める面積をほぼ０とすることができる。したがって、センサの有効エリアを犠牲にすることなく口腔内センサをできる限り小型化することができる。また、シンチレータ、ファイバオプティカルプレート、イメージセンサ、配線基板の各層の縁の間に段差があるとそこに応力が集中して層間の剥離や各層の破損の原因になり得るが、本発明の一側面においてはその段差を極小にしているので、層間の剥離や各層の破損が生じにくい。さらに、イメージセンサや配線基板にファイバオプティカルプレートに覆われていない部分があると、そこに高エネルギーを有する放射線が当たって劣化が促進されるが、本発明の一側面においてはイメージセンサも配線基板もそのほぼ全面がファイバオプティカルプレートに覆われているので、そのような劣化を防止することもできる。【０００９】
本発明の一側面に係る口腔内センサでは、イメージセンサの輪郭が、ファイバオプティカルプレートの輪郭と配線基板の輪郭の外側にはみ出ないように構成されていてもよい。この場合、イメージセンサの輪郭とファイバオプティカルプレートの輪郭と配線基板の輪郭とが製造誤差等により相互にずれる場合にも、最も破損が生じやすい層であるイメージセンサを保護することができる。【００１０】
本発明の一側面に係る口腔内センサでは、イメージセンサが裏面照射型のイメージセンサであってもよい。この場合、イメージセンサのファイバオプティカルプレートとは反対側の面から電気的出力を取り出すことができるので、イメージセンサと配線基板との電気的接続が容易になる。【００１１】
本発明の一側面に係る口腔内センサは、イメージセンサと配線基板の間にイメージセンサを支持する支持基板を備えていてもよい。支持基板を使用すると、イメージセンサを支持基板で支持した状態で薄形化するとともに配線基板と接続することができる。そのため、薄形化を要する裏面照射型のイメージセンサの製造と取扱いが容易になる。【００１２】
本発明の一側面に係る口腔内センサでは、シンチレータがフィルム状のシンチレータであってもよい。この場合、シンチレータを任意の工程で容易に装着することができる。【００１３】
本発明の一側面に係る口腔内センサでは、イメージセンサと配線基板とが、ボール状の導電体により接続されていてもよい。この場合、イメージセンサと配線基板との電気的接続を容易かつ確実に行うことができる。【００１４】
本発明の一側面に係る口腔内センサは、イメージセンサと配線基板との間にアンダーフィル層を備えていてもよい。この場合、イメージセンサと配線基板との間の隙間がなくなるので、口腔内センサの機械的強度が向上する。【００１５】
本発明の一側面に係る口腔内センサは、配線基板のイメージセンサとは反対側の面に、ケーブルを電気的に接続するためのコネクタを備えていてもよい。この場合、配線基板のイメージセンサとは反対側の面からケーブルを導出することができる。このため、配線基板の縁にコネクタを備え、その縁からケーブルを導出するようにした構成と比して、口腔内センサを口腔内へ挿入し易くなる。【００１６】
本発明の一側面に係る口腔内センサは、密封容器をさらに備え、シンチレータとファイバオプティカルプレートとイメージセンサと配線基板とが密封容器に封入されていてもよい。この場合、口腔内センサをそのまま口腔内に挿入して使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一側面によれば、センサの有効エリアを犠牲にすることなくできる限り小型化した口腔内センサであって、破損が生じにくい構造を有する口腔内センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は第１実施形態に係る口腔内センサを示す図である。
【図２】図２は、図1に示される口腔内センサの内部構成としての口腔内センサを模式的に示す図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の変形例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る口腔内センサの支持基板に支えられたイメージセンサを製造する工程を示す図である。
【図４】図４は、図３に示される工程に続いて第１の実施形態に係る口腔内センサを製造する工程を示す図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る口腔内センサを示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る口腔内センサを製造する方法の一部の工程を示す図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る口腔内センサを示す図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係る口腔内センサの支持基板に支えられたイメージセンサを製造する工程を示す図である。
【図９】図９は、図８に示される工程に続いて第３実施形態に係る口腔内センサを製造する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一側面に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付す。また、各図における各部の寸法や寸法比率は、実際の寸法や寸法比率を表すものではない場合がある。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る口腔内センサ１を表しており、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１に示される口腔内センサ１の内部構成としての口腔内センサ１００、１０１を模式的に表している。これらの図に示すように、第１実施形態に係る口腔内センサ１は、シンチレータ１１０と、ＦＯＰ（ファイバオプティカルプレート）１２０と、イメージセンサ１３０と、配線基板１４０と、ＩＣ１５０と、コネクタ１６０と、密封容器１０２０と、を備えている。そして、図２（ｂ）の矢印Ａの方向（シンチレータの第１面に垂直な方向）から見たときの、シンチレータ１１０の輪郭とＦＯＰ１２０の輪郭とイメージセンサ１３０の輪郭と配線基板１４０の輪郭とは、ほぼ揃っている。
【００２１】
ここで、シンチレータ１１０の輪郭とＦＯＰ１２０の輪郭とイメージセンサ１３０の輪郭と配線基板１４０の輪郭とは、製造上の誤差等により相互に多少ずれることがあるが、そのずれはＦＯＰの厚み分以下であれば許容できる。したがって、それらの輪郭がＦＯＰの厚み分以下の範囲で相互にずれていても、上記「ほぼ揃っている」の範囲に含まれる。そのずれは、ＦＯＰの厚み分の２分の１以下であることができる。
【００２２】
また、上記ずれが生じる場合であっても、イメージセンサ１３０及び支持基板１３５の輪郭が、ＦＯＰ１２０の輪郭と配線基板１４０の輪郭の外側にはみ出ないようにする。これは、公差を考慮してイメージセンサ１３０及び支持基板１３５の寸法を他の層の寸法よりも小さめに設計することで実現することができる。
【００２３】
イメージセンサ１３０は、いわゆる裏面照射型のイメージセンサであり、光が入射する側（ＦＯＰ１２０側）とは反対側に配線層が形成されているイメージセンサである。一例では、イメージセンサ１３０の厚さは数μｍ〜数十μｍである。イメージセンサ１３０はＣＭＯＳタイプであってもよいし、ＣＣＤタイプであってもよい。
【００２４】
また、イメージセンサ１３０の配線層が形成されている側には、イメージセンサ１３０の製造工程においてイメージセンサ１３０を支える役割を果たす支持基板１３５がそのまま残されている。一例では、支持基板１３５の材料はガラス又はＳｉである。
【００２５】
イメージセンサ１３０の電極と配線基板１４０の電極１４１とは、支持基板１３５に設けられた貫通孔１３６内に配置されたバンプ（ボール状の導電体）１７０により電気的に接続されている。また、バンプ１７０によって形成される支持基板１３５と配線基板１４０の間の隙間には、バンプ接続の機械的強度を増加させ、かつ端部に外力が加わり難くするために、端部までアンダーフィル１８０が充填されている。バンプ１７０の材料ははんだ等であり、アンダーフィル１８０の材料は１液性のエポキシ樹脂等である。
【００２６】
なお、図２ではバンプ１７０の形状が球のように描かれているが、必ずしも球状である必要はなく、その形状は任意である。また、図２（ａ）では、貫通孔１３６は、１つの貫通孔１３６が１つのバンプ１７０を収容するように描かれているが、図２（ｃ）に示すように、１つの貫通孔１３６が複数のバンプ１７０を収容するようにしてもよい。
【００２７】
シンチレータ１１０は放射線の入射により蛍光（シンチレーション光）を発する部材である。これは、ＦＯＳ（シンチレータ付ファイバオプティカルプレート）としてＦＯＰ１２０と一体的に製造されるものであってもよい。シンチレータ１１０とＦＯＰ１２０の接続の方法としては、シンチレータ１１０を直接ＦＯＰ１２０上に堆積させる方法や、フィルム状のシンチレータ１１０をＦＯＰ１２０上に置く、若しくは透明な樹脂で接着するなどの方法がある。
【００２８】
ＦＯＰ１２０は、金属原子を含むガラス等で構成された光ファイバを多数束ねて接合した板であり、シンチレータ１１０から出力される光をイメージセンサ１３０へ伝達するとともに、金属原子により、シンチレータで変換されなかった放射線（シンチレータ１１０を透過した放射線）を遮蔽する機能を有している。一例では、ＦＯＰ１２０の厚みは約１．５ｍｍである。
【００２９】
配線基板１４０は、表面に電極１４１、配線１４２、１４３等が配置された基板であり、一例ではガラエポ基板（ガラス繊維にエポキシ樹脂をしみ込ませ熱硬化処理を施し、板状にした基板）あるいはセラミック基板である。配線基板１４０には、内部にはんだ等の導電材料が埋め込まれた貫通孔１４４が形成されており、電極１４１と配線１４２とは、その貫通孔１４４内に埋め込まれた導電材料により電気的に接続されている。一例では、配線基板１４０の厚みは約１ｍｍである。
【００３０】
ＩＣ１５０は、例えば次のような役割を果たす集積回路である。
【００３１】
ａ．制御用のクロック信号をイメージセンサ１３０に供給する。
【００３２】
ｂ．ケーブルからの供給電圧（例えば５Ｖ）を、イメージセンサ１３０や図示していない他のＩＣが動作できる電圧に変換する。
【００３３】
ｃ．イメージセンサ１３０からの画像の信号を、パソコン等の外部の装置へ転送できる形（例えばＵＳＢ規格に則った波形）に変換する。
【００３４】
ｄ．パソコン等からの指示信号を、イメージセンサ１３０へ転送できる形に変換する。
【００３５】
ｅ．イメージセンサ１３０の情報などをメモリに保持しておく。
【００３６】
コネクタ１６０は、ＩＣ１５０からの信号を外部に導出する、外部からの電源や信号をＩＣ１５０等へ供給する、等の役割を果たすケーブル（例えば図１に示されるＵＳＢケーブル１０１０）を接続するためのコネクタである。
【００３７】
以上のように構成された口腔内センサ１００、１０１は、図１に示されるようにＵＳＢケーブル１０１０が接続されると共に密封容器１０２０内に封入され、口腔内センサ１の形態で使用される。
【００３８】
口腔内センサ１は、患者の口腔内に挿入され、口腔外に配置した放射線源から放射されて歯や歯茎を透過する放射線を感知できる位置に配置される。そして、放射線源から放射線が放射されると、口腔内センサ１の中の口腔内センサ１００、１０１は、歯や歯茎を透過した放射線を検知し、歯や歯茎の透視画像の信号を出力する。
【００３９】
口腔内センサ１によれば、口腔内センサをそのまま口腔内に挿入して使用することができる。
【００４０】
また、口腔内センサ１、１００、１０１では、シンチレータ１１０の第１面に垂直な方向（矢印Ａの方向）から見たときのシンチレータ１１０の輪郭とＦＯＰ１２０の輪郭とイメージセンサ１３０の輪郭と配線基板１４０の輪郭とがほぼ揃っているので、同じ方向から見たときの撮像に寄与しない部分が占める面積を、ほぼ０とすることができる。したがって、センサの有効エリアを犠牲にすることなく、口腔内センサをできる限り小型化することができる。また、シンチレータ１１０、ＦＯＰ１２０、イメージセンサ１３０、配線基板１４０の各層の縁の間に段差があるとそこに応力が集中して層間の剥離や各層の破損の原因になり得るが、口腔内センサ１、１００、１０１においてはその段差を極小にしているので、層間の剥離や各層の破損が生じにくい。さらに、イメージセンサ１３０や配線基板１４０にＦＯＰ１２０に覆われていない部分があるとそこに高エネルギーを有する放射線が当たって劣化が促進されるが、口腔内センサ１、１００、１０１においてはイメージセンサ１３０も配線基板１４０もそのほぼ全面がＦＯＰ１２０に覆われているので、そのような劣化が防止される。
【００４１】
また、口腔内センサ１、１００、１０１では、イメージセンサ１３０の輪郭が、ＦＯＰ１２０の輪郭と配線基板１４０の輪郭の外側にはみ出ないように構成されている。これにより、イメージセンサ１３０の輪郭とＦＯＰ１２０の輪郭と配線基板１４０の輪郭とが製造誤差等により相互に多少ずれる場合にも、最も破損が生じやすい層であるイメージセンサ１３０が保護される。
【００４２】
また、口腔内センサ１、１００、１０１では、イメージセンサ１３０が裏面照射型のイメージセンサとされている。裏面照射型イメージセンサを用いることで、イメージセンサ１３０の受光面に電極を設ける必要が無く、イメージセンサの全面をＦＯＰが覆うことが容易となる。また、イメージセンサ１３０のＦＯＰ１２０とは反対側の面から電気的出力を取り出すことができるので、イメージセンサ１３０と配線基板１４０との電気的接続を容易に行うことができる。更に、表面照射型のイメージセンサを用いる場合に比べて感度を向上することができる。
【００４３】
また、口腔内センサ１、１００、１０１では、イメージセンサ１３０と配線基板１４０の間にイメージセンサを支持する支持基板１３５を備えている。支持基板１３５を使用すると、イメージセンサ１３０を支持基板１３５で支持した状態で薄形化するとともに配線基板１４０と接続できるので、薄形化を要する裏面照射型のイメージセンサ１３０の製造と取扱いが容易になる。支持基板１３５はイメージセンサ１３０の製造過程で必要とされるものであるが、そのまま残しておいても問題はなく、残しておくことで機械的強度を保つことができる。なお、上述したＦＯＳ（シンチレータ付ファイバオプティカルプレート）を使用する場合には、支持基板１３５は残しておいてもよい。これは、ＦＯＳのシンチレータ部分が熱に弱い性質を有するが、ＦＯＳをイメージセンサ１３０へ接着する工程の前に、イメージセンサ１３０が高温にさらされる配線基板１４０とのボンディング工程を、支持基板１３５を間に挟んだ形で終えておくことができるからである。
【００４４】
また、口腔内センサ１、１００、１０１では、イメージセンサ１３０と配線基板１４０とが、バンプ１７０により電気的に接続されている。これにより、イメージセンサ１３０と配線基板１４０との電気的接続を容易かつ確実に行うことができる。
【００４５】
また、口腔内センサ１、１００、１０１では、支持基板１３５と配線基板１４０との間にアンダーフィル１８０の層を備えている。これにより、支持基板１３５と配線基板１４０との間の隙間がなくなるので、口腔内センサ１、１００、１０１の機械的強度が向上する。
【００４６】
また、口腔内センサ１、１００、１０１は、配線基板１４０のイメージセンサ１３０とは反対側の面に、ケーブルを電気的に接続するためのコネクタ１６０を備えている。これにより、配線基板１４０のイメージセンサ１３０とは反対側の面からケーブルを導出することができるので、配線基板１４０の縁にコネクタ１６０を備え、その縁からケーブルを導出するようにした場合に比して、口腔内センサ１、１００、１０１を口腔内へ挿入し易くなる。
【００４７】
次に、図３、４を参照しつつ、上述した口腔内センサ１、１００、１０１の製造方法の一例について説明する。
【００４８】
図３は、支持基板１３５に支えられたイメージセンサ１３０を製造する工程を示す図であり、図４は、図３に示される工程に続いて口腔内センサ１、１００、１０１を製造する工程を示す図である。
【００４９】
まず、図３（ａ）に示されるように、複数のイメージセンサ１３０を構成する要素（不純物半導体領域や電極）が第１面側に形成されたＳｉウエハ２１３０と、複数のイメージセンサ１３０の各電極の位置に対応する位置に貫通孔２１３６が形成された支持基板２１３５とを用意する。次に、図３（ｂ）に示されるように、Ｓｉウエハ２１３０の第１面と支持基板２１３５とを、貫通孔２１３６から各イメージセンサの各電極が露出するように位置合わせして、貼り合せる。次に、図３（ｃ）に示されるように、Ｓｉウエハ２１３０の第２面側を研磨し、複数のイメージセンサ１３０となる部分を所定の厚さに薄形化する。次に、図３（ｄ）に示されるように、ダイシングにて、個々の支持基板１３５に支えられたイメージセンサ１３０へ個片化する。一方で、上述した構成の配線基板１４０を予め用意しておく。
【００５０】
次に、図４（ａ）に示されるように、支持基板１３５の貫通孔１３６内にバンプ１７０を挿入する。なお、貫通孔１３６内に露出しているイメージセンサ１３０の電極表面に接着剤が付着する等してバンプ１７０との電気的導通が妨げられる虞がある場合には、貫通孔１３６内にバンプ１７０を挿入する前に、その電気的導通を妨げる物体をエッチング等により除去する。次に、図４（ｂ）に示されるように、支持基板１３５に支えられたイメージセンサ１３０と配線基板１４０とをバンプ１７０によりボンディングし、さらにＩＣ１５０とコネクタ１６０を装着する。ＩＣ１５０とコネクタ１６０は、上記ボンディングの前に装着してもよいし、次に説明するアンダーフィル１８０を充填する工程の後に装着してもよい。次に、図４（ｃ）に示されるように、バンプ１７０により支持基板１３５と配線基板１４０の間に形成される隙間へ、アンダーフィル１８０を充填する。次に、図４（ｄ）に示されるように、イメージセンサ１３０の支持基板１３５とは反対側にＦＯＰ１２０とシンチレータ１１０を透明樹脂により接着する。ＦＯＰ１２０とシンチレータ１１０は、上述したようにＦＯＳ（シンチレータ付ファイバオプティカルプレート）として予め一体的に製造されていてもよい。
【００５１】
最後に、口腔内センサ１００、１０１のコネクタ１６０にＵＳＢケーブル１０１０のコネクタ１０１１を接続し、ＵＳＢケーブル１０１０を貫通させた密封容器１０２０内に封入し、図１のような形態とする。
【００５２】
［第２実施形態］
図５（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態に係る口腔内センサ２００を表している。
【００５３】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、口腔内センサ２００は、第１実施形態に係る口腔内センサ１、１００、１０１におけるバンプ１７０に替えて埋込導電部材２７０を使用しており、その点においてのみ、口腔内センサ１、１００、１０１と相違する。
【００５４】
以下では、口腔内センサ２００の口腔内センサ１、１００、１０１と異なる部分、すなわち埋込導電部材２７０に関する部分を中心に説明する。
【００５５】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、口腔内センサ２００では、イメージセンサ２３０の電極と配線基板２４０の電極２４１とは、支持基板２３５に設けられた貫通孔２３６内に埋め込まれ、盛上り部２７１を有する埋込導電部材２７０により電気的に接続されている。また、埋込導電部材２７０の盛上り部２７１によって形成される支持基板２３５と配線基板２４０の間の隙間には、口腔内センサ１、１００、１０１と同様に、アンダーフィル２８０が充填されている。埋込導電部材２７０の材料もはんだ等である。
【００５６】
以上のように構成された第２実施形態に係る口腔内センサ２００は、第１実施形態に係る口腔内センサ１、１００、１０１と同様の作用効果を奏する。
【００５７】
なお、第１実施形態においては、その貫通孔１３６について図２（ｃ）に示されるような変形例を採用し得たが、第２実施形態においてはそのような変形例は採用できない。これは、第２実施形態においては貫通孔を電極ごとに分離させなければ電極間の絶縁を確保することができないからである。
【００５８】
次に、図６を参照しつつ、上述した口腔内センサ２００の製造方法の一例について説明する。
【００５９】
なお、支持基板２３５に支えられたイメージセンサ２３０を製造する工程は、図３に示した支持基板１３５に支えられたイメージセンサ１３０を製造する工程と同じであるので、図示と説明を省略する。
【００６０】
図６は、第１実施形態についての図４に対応するもので、支持基板２３５に支えられたイメージセンサ２３０から口腔内センサ２００を製造するまでの工程を示す図である。
【００６１】
ここで、配線基板２４０は、上述した第１実施形態における配線基板１４０と同じ構成であり、第１実施形態における配線基板１４０と同様に予め用意しておく。
【００６２】
まず、図６（ａ）に示されるように、支持基板２３５の貫通孔２３６内に盛上り部２７１が形成されるように埋込導電部材２７０を充填する。これは、例えば、貫通孔２３６内へのはんだボールの投入とリフロー（はんだボールの溶融）とを所要回数繰り返すという手法で実現できる。なお、貫通孔２３６内に露出しているイメージセンサ２３０の電極表面に接着剤が付着する等して埋込導電部材２７０との電気的導通が妨げられる虞がある場合には、貫通孔２３６内に埋込導電部材２７０を充填する前に、その電気的導通を妨げる物体をエッチング等により除去する。次に、図６（ｂ）に示されるように、支持基板２３５に支えられたイメージセンサ２３０と配線基板２４０とを盛上り部２７１を有する埋込導電部材２７０によりボンディングし、さらにＩＣ２５０とコネクタ２６０を装着する。ＩＣ２５０とコネクタ２６０は、上記ボンディングの前に装着してもよいし、次に説明するアンダーフィル２８０を充填する工程の後に装着してもよい。次に、図６（ｃ）に示されるように、盛上り部２７１により支持基板２３５と配線基板２４０の間に形成される隙間へ、アンダーフィル２８０を充填する。次に、図６（ｄ）に示されるように、イメージセンサ２３０の支持基板２３５とは反対側にＦＯＰ２２０とシンチレータ２１０を接着する。ＦＯＰ２２０とシンチレータ２１０は、上述したようにＦＯＳ（シンチレータ付ファイバオプティカルプレート）として予め一体的に製造されていてもよい。
【００６３】
［第３実施形態］
図７（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る口腔内センサ３００を表している。
【００６４】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、口腔内センサ３００は、第１実施形態に係る口腔内センサ１、１００、１０１における支持基板１３５を備えておらず、また、シンチレータ３１０は、フィルム状のシンチレータである。口腔内センサ３００は、それらの２点においてのみ、口腔内センサ１、１００、１０１と相違する。
【００６５】
以下では、口腔内センサ３００の口腔内センサ１、１００、１０１と異なる部分を中心に説明する。
【００６６】
第１実施形態に係る口腔内センサ１、１００、１０１においては、イメージセンサ１３０の配線層が形成されている側には、イメージセンサ１３０の製造工程においてイメージセンサ１３０を支える役割を果たす支持基板１３５がそのまま残されていたが、本実施形態に係る口腔内センサ３００においては、支持基板は除去されている。
【００６７】
そして、イメージセンサ３３０の電極と配線基板３４０の電極３４１とは、第１実施形態と同様にバンプ（ボール状の導電体）３７０により電気的に接続されている。また、バンプ３７０によって形成されるイメージセンサ３３０と配線基板３４０の間の隙間には、アンダーフィル３８０が充填されている。バンプ３７０の材料もはんだ等であり、アンダーフィル３８０の材料も１液性のエポキシ樹脂等である。
【００６８】
なお、図７でもバンプ３７０の形状が球のように描かれているが、必ずしも球状である必要はなく、その形状は任意である。
【００６９】
シンチレータ３１０はフィルム状のシンチレータであり、ＦＯＰ３２０に貼付可能に構成されている。
【００７０】
以上のように構成された第３実施形態に係る口腔内センサ３００も、第１実施形態に係る口腔内センサ１、１００、１０１と同様の作用効果を奏する。第３実施形態に係る口腔内センサ３００は、それに加えて、第１実施形態に係る口腔内センサ１、１００、１０１よりも口腔内センサを薄形化できるという効果や、支持基板に貫通孔を空ける工程が不要であるという効果も有する。
【００７１】
なお、第１実施形態においては、シンチレータとしてＦＯＳ（シンチレータ付ファイバオプティカルプレート）を利用することもできたが、第３実施形態においてはシンチレータ３１０とＦＯＰ３２０とが分離していてもよい。
【００７２】
次に、図８、９を参照しつつ、上述した口腔内センサ３００の製造方法の一例について説明する。
【００７３】
図８は、ＦＯＰ３２０に支えられたイメージセンサ３３０を製造する工程を示す図であり、図９は、図８に示される工程に続いて口腔内センサ３００を製造する工程を示す図である。
【００７４】
まず、図８（ａ）に示されるように、複数のイメージセンサ３３０を構成する要素（不純物半導体領域や電極）が第１面側に形成されたＳｉウエハ２３３０と、支持基板２３３５とを用意する。第１実施形態に係る図３においては、支持基板２１３５に貫通孔２１３６が形成されていたが、本実施形態に係る支持基板２３３５には貫通孔は不要である。
【００７５】
次に、図８（ｂ）に示されるように、Ｓｉウエハ２３３０の第１面と支持基板２３３５とを貼り合せる。次に、図８（ｃ）に示されるように、Ｓｉウエハ２３３０の第２面側を研磨し、複数のイメージセンサ３３０となる部分を所定の厚さに薄形化する。次に、図８（ｄ）に示されるように、ダイシングにて、個々の支持基板３３５に支えられたイメージセンサ３３０へ個片化する。次に、図８（ｅ）に示されるように、個々の支持基板３３５に支えられたイメージセンサ３３０の支持基板３３５とは反対側にＦＯＰ３２０を貼り合せる。次に、図８（ｆ）に示されるように、支持基板３３５を取り外す。支持基板３３５を取り外した後は、薄形化されたイメージセンサ３３０はＦＯＰ３２０により支持される。一方で、上述した構成の配線基板１４０と同じ構成の配線基板３４０を予め用意しておく。
【００７６】
次に、図９（ａ）に示されるように、イメージセンサ３３０と配線基板３４０とをバンプ３７０によりボンディングし、さらにＩＣ３５０とコネクタ３６０を装着する。ＩＣ３５０とコネクタ３６０は、上記ボンディングの前に装着してもよいし、次に説明するアンダーフィル３８０を充填する工程の後に装着してもよい。次に、図９（ｂ）に示されるように、バンプ３７０によりイメージセンサ３３０と配線基板３４０の間に形成される隙間へ、アンダーフィル３８０を充填する。次に、図９（ｃ）に示されるように、ＦＯＰ３２０のイメージセンサ３３０とは反対側にシート状のシンチレータ３１０を接着する。
【００７７】
図８、９に示した製造方法によれば、イメージセンサ３３０にＦＯＰ３２０を貼り合せた後に高温を伴うボンディングが行われるので、ＦＯＰ３２０を高温に耐え得るものにする必要がある。しかし、そのボンディングの後にシンチレータ３１０がＦＯＰ３２０に接着されるので、シンチレータ３１０が高温によるダメージを受けることはない。
【００７８】
以上、本発明の一側面に係る実施形態について説明したが、本発明の一側面は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、口腔内センサ１００、２００、３００の上面図で表される形状は長方形であったが、その形状は、多角形、円形、楕円形等の他の形状であってもよい。
【００７９】
上記の実施形態では、支持基板の貫通孔１３６、２３６の断面形状は正方形あるいは長方形であったが、その形状も、多角形、円形、楕円形等の他の形状であってもよい。
【００８０】
上記の実施形態に係る口腔内センサ１００、１０１、２００、３００では、ＩＣ１５０、２５０、３５０は、各口腔内センサ１００、２００、３００に１つしか設けられていなかったが、各口腔内センサ１００、１０１、２００、３００に複数個設けられてもよい。
【００８１】
上記の実施形態では、ケーブルがＵＳＢケーブル１０１０であり、コネクタ１６０、２６０、３６０はＵＳＢケーブル１０１０が接続されるコネクタであったが、ケーブルをＵＳＢケーブル以外のケーブルとし、コネクタ１６０、２６０、３６０をＵＳＢケーブル以外のケーブルに対応したコネクタとしても良い。
【００８２】
上記の実施形態では、イメージセンサ１３０、２３０、３３０は裏面入射型のイメージセンサであったが、表面入射型のイメージセンサとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
センサの有効エリアを犠牲にすることなくできる限り小型化した口腔内センサであって、破損が生じにくい構造を有する口腔内センサを提供できる。
【符号の説明】
【００８４】
１、１００，１０１，２００，３００…口腔内センサ、１１０，２１０，３１０…シンチレータ、１２０，２２０，３２０…ＦＯＰ、１３０，２３０，３３０…イメージセンサ、１３５，２３５，３３５，２１３５，２３３５…支持基板、１３６，２３６，２１３６…支持基板の貫通孔、１４０，２４０，３４０…配線基板、１４１，２４１，３４１…配線基板の電極、１４２，１４３…配線基板の配線、１５０，２５０，３５０…ＩＣ、１６０，２６０，３６０…コネクタ（口腔内センサ側）、１７０，３７０…バンプ、２７０…埋込導電部材、１８０，２８０，３８０…アンダーフィル、２１３０，２３３０…Ｓｉウエハ、１０１０…ＵＳＢケーブル、１０１１…コネクタ（ＵＳＢケーブル側）、１０２０…密封容器。
【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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【図９】
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【国際調査報告】
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