CN105578946A - 摄像单元和内窥镜装置 - Google Patents

摄像单元和内窥镜装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105578946A
CN105578946A CN201480053022.2A CN201480053022A CN105578946A CN 105578946 A CN105578946 A CN 105578946A CN 201480053022 A CN201480053022 A CN 201480053022A CN 105578946 A CN105578946 A CN 105578946A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid
state imager
image unit
inner lead
flexible printed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480053022.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105578946B (zh
Inventor
五十岚考俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Publication of CN105578946A publication Critical patent/CN105578946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105578946B publication Critical patent/CN105578946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112Connection or coupling means
    • A61B1/00114Electrical cables in or with an endoscope
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051Details of CCD assembly
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00097Sensors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/555Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

提供能够实现插入部前端的细径化的摄像单元和内窥镜装置。本发明的摄像单元(40)具有:固体摄像元件(44),其通过接受光并进行光电转换而生成电信号;柔性印刷基板(45),其从与固体摄像元件(44)的受光面相反的一侧延伸出,具有与固体摄像元件(44)的电极焊盘(44a)连接的内部引线(45f);以及层叠基板(46),其安装于作为柔性印刷基板(45)的靠固体摄像元件(44)的面的第一面,该摄像单元(40)的特征在于,柔性印刷基板(45)具有:绝缘性的基材(45a);第一面侧布线层(45b),其形成于基材(45a)的第一面侧;以及第一面侧电绝缘膜(45c),其使第一面侧布线层(45b)绝缘,内部引线(45f)由第一面侧布线层(45b)形成。

Description

摄像单元和内窥镜装置
技术领域
本发明涉及设置在插入到被检体内的内窥镜的插入部的前端而对被检体内进行拍摄的摄像单元和内窥镜装置。
背景技术
以往,在医疗领域和工业领域中,为了进行各种检查而广泛使用内窥镜装置。其中,医疗用的内窥镜装置通过将在前端设置有摄像元件的呈细长形状的挠性的插入部插入到患者等被检体的体腔内,即使不切开被检体也能够取得体腔内的体内图像,还能够根据需要使处置器具从插入部前端突出而进行治疗处置,因此被广泛使用。
在这样的内窥镜装置的插入部前端嵌入有摄像单元,该摄像单元包含固体摄像元件以及安装有构成该固体摄像元件的驱动电路的电容和IC芯片等电子部件的TAB(TapeAutomatedBonding:卷带自动接合)等柔性印刷基板(以下,称作FPC基板),并且在摄像单元的FPC基板上焊接信号线缆。从FPC基板的端面露出的内部引线与形成于固体摄像元件的电极焊盘连接,但是连接时内部引线从固体摄像元件的侧面沿着受光面侧弯折而与电极焊盘连接。
作为连接内部引线和电极焊盘的技术还公开有如下的技术:采用由绝缘性的载带基材和包含内部引线的布线层组成的FPC基板,该内部引线由粘接在该载带基材上的铜箔等金属箔形成,其中,载带基材配置于固体摄像元件侧(例如,参照专利文献1)。并且,在专利文献1中还公开有如下的技术:采用在基材的两个面上形成有布线图案的FPC基板,其中,从基材的背面侧(电子部件的安装面的背面侧)的布线图案延伸出的内部引线与固体摄像元件的电极焊盘连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-257937号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在从固体摄像元件的侧面沿着受光面侧将内部引线弯折大致90°而进行连接的情况下,在专利文献1的技术中,由于基材形成于内部引线的内侧(弯折方向),因此内部引线的弯折部向外侧膨胀基材的厚度,具有使摄像单元大型化的问题。并且,若在与形成有内部引线的布线层不同的层上安装电子部件,则有时因布线层间的位置偏移导致内部引线连接部与安装部件的相对的位置偏移变大,而无法收纳在摄像单元的允许尺寸内。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供能够通过防止单元的大型化而实现插入部前端的细径化的摄像单元和内窥镜装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题并达成目的,本发明的摄像单元具有:固体摄像元件,其通过接受光并进行光电转换而生成电信号;柔性印刷基板,其从与所述固体摄像元件的受光面相反的一侧延伸出,具有与所述固体摄像元件的电极焊盘连接的内部引线;以及一个以上的电子部件,其安装于作为所述柔性印刷基板的靠所述固体摄像元件的面的第一面,该摄像单元的特征在于,所述柔性印刷基板具有:绝缘性的基材;第一面侧布线层,其形成于所述基材的所述第一面侧;以及第一面侧电绝缘膜,其使所述第一面侧布线层绝缘,所述内部引线形成为从所述第一面侧布线层延伸出。
并且,本发明的摄像单元的特征在于,在上述发明中,所述柔性印刷基板还具有:第二面侧布线层,其形成于作为所述基材的所述第一面的背面的第二面侧;以及第二面侧电绝缘膜,其使所述第二面侧布线层绝缘。
并且,本发明的摄像单元的特征在于,在上述发明中,所述内部引线从长方体状的所述固体摄像元件的侧面沿着受光面侧弯折。
并且,本发明的摄像单元的特征在于,在上述发明中,所述固体摄像元件具有使所述电极焊盘在所述柔性印刷基板侧露出的切口部或开口部,形成有经由所述切口部或所述开口部与所述电极焊盘连接的斜面电极,所述内部引线与所述斜面电极连接。
并且,本发明的摄像单元的特征在于,在上述发明中,所述内部引线以所述柔性印刷基板与所述固体摄像元件的光轴方向平行的方式进行弯折。
并且,本发明的摄像单元的特征在于,在上述发明中,所述柔性印刷基板和所述电子部件收纳于所述固体摄像元件在与光轴方向垂直的面上投影的投影区域内。
并且,本发明的摄像单元的特征在于,在上述发明中,在所述第一面侧布线层上形成有所述电子部件安装用的识别标记。
并且,本发明的内窥镜装置的特征在于,该内窥镜装置具有插入部,该插入部在前端设置有上述的任意一项所述的摄像单元。
发明效果
根据本发明,由于以将柔性印刷基板的基材配置在外侧的方式将内部引线与电极焊盘连接,因此能够实现摄像单元和内窥镜装置的小型化。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式的内窥镜系统的整体结构的图。
图2是图1所示的内窥镜前端的局部剖视图。
图3是在层叠方向俯视观察图2所示的摄像单元的俯视图。
图4是沿图3的A-A线的剖视图。
图5是图4的摄像单元的局部放大图。
图6是示出以往使用的柔性印刷基板的例子的剖视图。
图7是说明FPC基板与层叠基板的连接部的剖视图。
图8是说明FPC基板与层叠基板的连接部的剖视图。
图9是说明FPC基板与层叠基板的连接部的剖视图。
图10是说明使用区域切割前的FPC基板的图。
图11是说明图10的FPC基板的切断的图。
图12是说明图10的FPC基板的切断的图。
图13是说明图10的FPC基板的切断的图。
图14是实施方式1的变形例的摄像单元的侧视图。
图15是实施方式2的摄像单元的侧视图。
图16是图15的摄像单元的固体摄像元件与FPC基板的连接部的放大剖视图。
图17是说明实施方式2的摄像单元的不优选的制造方法的例子的图。
图18是说明内部引线与斜面电极的连接的剖视图。
图19是示出形成在固体摄像元件的受光面的背面侧的检查用焊盘和接合用焊盘的图。
图20是图19的固体摄像元件的沿B-B线的剖视图。
图21是实施方式2的变形例的摄像单元的局部剖视图。
具体实施方式
在以下的说明中,作为用于实施本发明的方式(以下,称作“实施方式”),对具有摄像模块的内窥镜装置进行说明。并且,该发明不被该实施方式限定。而且,在附图的描述中,对相同的部分标注相同的标号。而且,需要注意附图是示意性的,各部件的厚度与宽度的关系、各部件的比例等与现实不同。并且,在附图的相互之间也包含彼此的尺寸或比例不同的部分。
(实施方式1)
图1是示意性地示出本发明的实施方式的内窥镜系统的整体结构的图。如图1所示,内窥镜装置1具有内窥镜2、通用线缆6、连接器7、光源装置9、处理器(控制装置)10以及显示装置13。
内窥镜2通过将插入部4插入到被检体的体腔内而拍摄被检体的体内图像并输出摄影信号。通用线缆6内部的电缆束延伸到内窥镜2的插入部4的前端,与设置于插入部4的前端部31的摄像装置连接。
连接器7设置在通用线缆6的基端,与光源装置9和处理器10连接,对与通用线缆6连接的前端部31的摄像装置所输出的摄像信号实施规定的信号处理,并且对摄像信号进行模数转换(A/D转换)而作为图像信号输出。
光源装置9例如使用白色LED而构成。光源装置9点亮时的脉冲状的白色光成为经由连接器7、通用线缆6而从内窥镜2的插入部4的前端朝向被摄体照射的照明光。
处理器10对从连接器7输出的图像信号实施规定的图像处理,并且对整个内窥镜装置1进行控制。显示装置13对处理器10实施了处理的图像信号进行显示。
在内窥镜2的插入部4的基端侧连接有操作部5,在操作部5中设置有对内窥镜功能进行操作的各种按钮类或旋钮类操作件。在操作部5中设置有处置器具插入口17,该处置器具插入口17使活体钳子、电手术刀以及检查探针等处置器具插入到被检体的体腔内。
插入部4由设置有摄像装置的前端部31、连接设置在前端部31的基端侧的在多个方向上弯曲自如的弯曲部32以及连接设置在该弯曲部32的基端侧的挠性管部33构成。弯曲部32根据设置于操作部5的弯曲操作用旋钮的操作而弯曲,伴随着贯穿插入到插入部4内部的弯曲线的牵引或松弛而在例如上下左右四个方向上弯曲自如。
在内窥镜2中配设有对来自光源装置9的照明光进行传输的光导纤维束(未图示),并在光导纤维束的照明光的射出端配置有照明透镜(未图示)。该照明透镜设置在插入部4的前端部31,朝向被检体照射照明光。
接着,对内窥镜2的前端部31的结构详细地进行说明。图2是内窥镜2前端的局部剖视图。图2是利用与设置于内窥镜2的前端部31的摄像单元的基板面垂直并且与摄像单元的光轴方向平行的面进行切断的情况下的剖视图。在图2中,对内窥镜2的插入部4的前端部31和弯曲部32的一部分进行图示。
如图2所示,弯曲部32伴随着贯穿插入于弯曲管81内部的弯曲线82的牵引或松弛而在上下左右四个方向上弯曲自如,其中,该弯曲管81配置在后述的包覆管42内侧。在延伸设置于该弯曲部32的前端侧的前端部31内部设置有摄像装置35。
摄像装置35具有透镜单元43和配置在透镜单元43的基端侧的摄像单元40,该摄像装置35利用粘接剂41a粘接在前端部主体41的内侧。前端部主体41由用于形成收纳摄像装置35的内部空间的硬质部件形成。前端部主体41的基端外周部被柔软的包覆管42包覆。比前端部主体41靠基端侧的部件由柔软的部件构成,使得弯曲部32能够弯曲。配置有前端部主体41的前端部31为插入部4的硬质部分。该硬质部分的长度La从插入部4前端到前端部主体41的基端。另外,长度Lb与插入部4前端的外径对应。
透镜单元43具有多个物镜43a-1~43a-4和保持物镜43a-1~43a-4的透镜保持架43b,该透镜保持架43b的前端通过嵌插固定于前端部主体41内部而被固定于前端部主体41。
摄像单元40具有:CCD或CMOS等固体摄像元件44,其通过接受光进行光电转换而生成电信号;FPC基板45(以下称作“FPC基板45”),其从固体摄像元件44沿光轴方向延伸;层叠基板46,其具有形成在FPC基板45表面上的多个导体层;以及玻璃盖49,其以覆盖固体摄像元件44的受光面的状态粘接于固体摄像元件44。在摄像单元40的层叠基板46上安装有构成固体摄像元件44的驱动电路的电子部件55~58,形成有使多个导体层间电导通的通孔71、73。并且,电缆束47的各信号线缆48的前端与层叠基板46的基端连接。另外,也可以在层叠基板46上安装构成固体摄像元件44的驱动电路的电子部件以外的电子部件。
各信号线缆48的基端向插入部4的基端方向延伸。电缆束47被配置为贯穿插入于插入部4,经由图1所示的操作部5和通用线缆6延伸设置到连接器7。
由透镜单元43的物镜43a-1~43a-4成像出的被摄体像被配设于物镜43a-1~43a-4的成像位置的固体摄像装置44检测出并转换成摄像信号。摄像信号经由与FPC基板45和层叠基板46连接的信号线缆48和连接器7输出到处理器10。
固体摄像元件44与FPC基板45和层叠基板46粘接。固体摄像元件44和固体摄像元件44与FPC基板45的连接部被金属制的加强部件52覆盖。为了防止外部静电对FPC基板45上的电子部件55~58的影响,加强部件52被设置为与固体摄像元件44、FPC基板45以及层叠基板46分离。
摄像单元40和电缆束47的前端部为了提高耐性而通过热缩管50包覆外周。热缩管50内部的部件间的间隙被被粘接树脂51填埋。
固体摄像元件保持架53通过将玻璃盖49的外周面嵌入到固体摄像元件保持架53的基端侧内周面而对与玻璃盖49粘接的固体摄像元件44进行保持。固体摄像元件保持架53的基端侧外周面与加强部件52的前端侧内周面嵌合。透镜保持架43b的基端侧外周面与固体摄像元件保持架53的前端侧内周面嵌合。在这样各部件之间嵌合的状态下,透镜保持架43b的外周面、固体摄像元件保持架53的外周面以及热缩管50的前端侧外周面被粘接剂41a固定在前端部主体41的前端的内周面。
接着,对摄像单元40进行说明。图3是在层叠方向上俯视观察摄像单元40的俯视图。图4是沿图3的A-A线的剖视图,是利用与FPC基板45的面铅垂并且与固体摄像元件44的光轴方向平行的面对摄像单元40进行切断的情况下的剖视图。
FPC基板45从与固体摄像元件44的受光面相反的一侧朝向固体摄像元件44的光轴方向延伸。在该FPC基板45的表面上形成有将多个层层叠而得到的层叠基板46,该层叠基板46与FPC基板45电连接且机械连接。通过粘接剂54b将固体摄像元件44的背面与层叠基板46的固体摄像元件侧的侧面粘接。关于FPC基板45,后面详细地进行说明。
在层叠基板46中,通过在上部表面安装构成固体摄像元件44的驱动电路的多个电子部件55~58中的一个以上的电子部件、在内部也埋设一个以上的电子部件来进行安装。在图3和图4的例子中,多个电子部件55~58中的两个电子部件55、56安装于层叠基板46的上部表面。而且,多个电子部件55~58中的两个电子部件57、58埋设于层叠基板46的内部。
在层叠基板46上形成有:两个连接盘61,其与电子部件55电连接;两个连接盘62,其与电子部件56连接;以及线缆连接盘63,其与信号线缆48前端的导体电连接且机械连接。在图3的例子中,设置有六个部位的线缆连接盘63,六根信号线缆48能够通过锡焊等进行连接。在层叠基板46的下部表面上形成有与FPC基板45电连接的多个连接盘64、65A、65B、66。
在层叠基板46的内部层叠有多个导体层。在图4所示的截面中示出导体层67、68、69。并且,在层叠基板46的内部形成有多个通孔71~76。包含导体层67~69在内的多个导体层形成为与多个通孔71~76中的任意一个电连接。
在图4中,埋设在层叠基板46的内部的电子部件57、58分别安装于从作为层叠基板46的底面的最外层起第二层的导体层67、68。在将电子部件安装/埋设于形成在最外层(例如,与连接盘64、65A、65B、66相同高度的层或与连接盘61、62相同高度的层)的导体层的情况下,当在层叠基板46的表面上安装电子部件55、56或连接信号线缆48时、或者在将FPC基板45和层叠基板46连接时所产生的热量有可能导致电子部件57、58的连接偏离,因此连接电子部件57、58的导体层67、68优选形成在从最外层起第二层及其以后。若形成在第三层及其以后,则层叠基板46的厚度变厚,因此为了连接的可靠性和层叠基板46的厚度的降低,进一步优选将导体层形成在从最外层起第二层。
图5是图4的摄像单元40的固体摄像元件44与FPC基板45的连接部的放大图。FPC基板45具有:绝缘性的基材45a;第一面侧布线层45b,其形成在作为基材45a的靠固体摄像元件44的面的第一面侧;第一面侧电绝缘膜45c,其使第一面侧布线层45b绝缘;第二面侧布线层45d,其形成在作为第一面的背面的第二面侧,该第一面为基材45a的靠固体摄像元件44的面;以及第二面侧电绝缘膜45e,其使第二面侧布线层45d绝缘。并且,FPC基板45具有与形成于固体摄像元件44的电极焊盘(未图示)连接的内部引线45f,内部引线45f由第一面侧布线层45b形成。第一面侧布线层45b除了形成有第一面侧的布线图案和与层叠基板46的连接用的连接盘,还优选形成连接层叠基板46时的对位用识别标记。通过使用设置于第一面侧布线层45b的识别标记进行层叠基板连接时的对位,能够降低层叠基板相对于固体摄像元件44与内部引线45f的连接部的相对位置的偏差。并且,通过使第一面侧电绝缘膜45c在识别标记上开口而能够提高识别的精度。
内部引线45f从长方体状的固体摄像元件44的侧面沿着受光面侧弯折大致90°,经由凸点44b等与形成于固体摄像元件44的受光面侧的电极焊盘44a电连接。内部引线45f与电极焊盘44a的连接部周边被绝缘性的密封树脂54a覆盖。
图6示出以往使用的FPC基板的剖视图。在以往使用的FPC基板45’中,内部引线45f由第二面侧布线层45d形成,基材45a存在于内部引线45f所弯折的方向。在呈层叠构造的FPC基板45和FPC基板45’中,各层的厚度d1、d2、d3、d4以及d5存在厚度的偏差。内部引线45f的长度是考虑从内部引线45f到固体摄像元件44的侧面的距离、FPC基板45、45’与固体摄像元件44的连接位置、以及固体摄像元件44的电极焊盘44a的位置(高度)而决定的,但当从内部引线45f到固体摄像元件44的侧面的距离的偏差较大时,由于内部引线45f比规定长度短或长,因此有时与电极焊盘44a连接时的可靠性降低。在实施方式1中,从内部引线45f到固体摄像元件44的侧面的距离的偏差仅因第一面侧电绝缘膜45c的厚度d1引起,但在以往例中,该偏差因基材45a、第一面侧布线层45b以及第一面侧电绝缘膜45c的合计厚度d1+d2+d3引起,因此有可能偏差变大,连接的可靠性降低。在实施方式1中,由于能够减小从内部引线45f到固体摄像元件44的侧面的距离的偏差,因此能够保持连接的可靠性。
并且,在实施方式1中,将内部引线45f从固体摄像元件44的侧面沿着受光面侧弯折大致90°而与电极焊盘44a连接,但由于内部引线45f在弯折时不容易向外侧突出,因此能够防止摄像单元40的大型化。并且,由于层叠基板46与内部引线45f所延伸出的第一面侧布线层45b的连接盘连接,因此能够减小内部引线45f和电极焊盘44a的连接部与层叠基板46的相对位置的偏差,其结果为,能够使摄像单元40的宽度变窄,使硬质长度变短,从而能够使摄像单元40小型化。相反地,当像以往那样内部引线45f由第二面侧布线层45d所延伸出的部分形成时,会因第一面侧布线层45b与第二面侧布线层45d的层间的位置偏移引起内部引线45f和电极焊盘44a的连接部与层叠基板46的相对位置的偏差变大。
另外,在实施方式1中,FPC基板45和层叠基板46通过凸点连接。图7是说明层叠基板46的连接盘65A与FPC基板45的连接盘45g的连接部的放大剖视图。层叠基板46的连接盘65A和FPC基板45的连接盘45g通过Au(金)钉头凸点或焊锡凸点等凸点45h-1进行电连接。层叠基板46的除去连接盘65A的连接部之外的表面被阻焊剂等绝缘覆膜46a包覆,FPC基板45的除去连接盘45g的连接部之外的表面被阻焊剂等第一面侧电绝缘膜45c包覆。为了提高连接部的连接的可靠性,优选第一面侧电绝缘膜45c的厚度r1与绝缘覆膜46a的厚度r2的总和比连接盘45g的厚度r3、凸点45h-1的高度r4以及连接盘65A的厚度r5的总和小。
并且,如图8和图9所示,用于连接的凸点可以将两个高度较小的凸点45h-2重叠使用,也可以将高度较小的凸点45h-2分别配置于连接盘45g和连接盘65A。在使用图8和图9所示的凸点45h-2的情况下,也优选第一面侧电绝缘膜45c的厚度与绝缘覆膜46a的厚度的总和比连接盘45g的厚度、凸点45h-2的总和高度以及连接盘65A的厚度的总和小。
在实施方式1中,为了检查FPC基板45与固体摄像元件44的连接以及FPC基板45与层叠基板46的连接时的电特性,在切割前的FPC基板45A(参照图10)上形成检查用的连接器端子37。连接器端子37与内部引线45f的数量对应地设置,使检查装置的端子与连接器端子37接触而进行电特性的检查。连接器端子37形成在图10的虚线所示的制品区域外,能够获取安装于层叠基板46的电子部件的输出信号。在摄像单元40的制造工序中,在FPC基板45的内部引线45f与固体摄像元件44的电极焊盘连接(INNERLEADBONDING:ILB(内部引线焊接))之后,能够使用连接器端子37来检查每个工序中连接的好坏,因此能够尽早发现不合格品,从而能够降低制造成本。
在将使用区域切割前的FPC基板45A与层叠基板46和固体摄像元件44连接之后,按照图10中虚线所示的连接区域进行切断。FPC基板45A以往在FPC基板45A上预定的切断位置被切断,但在FPC基板45A与层叠基板46的连接位置的偏移较大的情况下,有时无法在预定的切断位置进行切断、或者如果在预定的切断位置进行切断则摄像单元40的外形会大型化。
因此,如图11~图13所示,优选以层叠基板46的外形为基准进行切断从而对FPC基板45A进行切断。也可以从层叠基板46侧使刀具38沿着层叠基板46对FPC基板45A进行切断(参照图11)、或者从FPC基板45A侧使刀具38对准能够透过FPC基板观察到的层叠基板46的外形而进行切断(参照图12)、或者在层叠基板46的下表面形成倒角部46b,使刀具38贴着倒角部46b,在比层叠基板46的外形靠内侧的位置对FPC基板45A进行切断(参照图13)。
在实施方式1中,对将内设有电子部件57、58的层叠基板46与FPC基板45连接而成的摄像单元40进行了说明,在将一个以上的电子部件直接安装于FPC基板45的情况下或在将具有安装电子部件的凹部(腔室)的带腔室的硬质基板60与FPC基板45连接的情况下,也能够得到与实施方式1相同的效果。
图14是实施方式1的变形例的摄像单元的侧视图。在变形例的摄像单元40A中,带腔室的硬质基板60与FPC基板45连接。在带腔室的硬质基板60的凹部60a中安装有电子部件57、58。在变形例的摄像单元40A中,为了提高在带腔室的硬质基板60的上表面连接信号线缆48时的作业性,而优选凹部60a不形成在带腔室的硬质基板60的后端部(连接信号线缆48的端部)而形成在中央部。而且,优选带腔室的硬质基板60的后端部的高度h1与前端部的高度h2和FPC基板45的厚度h3的总和大致相等,但在FPC基板45的厚度h3较小的情况下,也可以使带腔室的硬质基板60的后端部的高度h1形成为与前端部的高度h2相等。通过这样的结构能够在线缆48的焊接作业时以平坦面来承受并固定摄像单元40,因此能够使锡焊作业变得容易。也能够得到与像实施方式1那样使摄像单元40的下表面侧平坦的情况相同的效果。
(实施方式2)
实施方式2的摄像单元在如下的方面与实施方式1不同:固体摄像元件具有斜面电极,FPC基板的内部引线与斜面电极连接。图15是实施方式2的摄像单元的侧视图。图16是图15的摄像单元的固体摄像元件与FPC基板的连接部的放大剖视图。
在实施方式2的摄像单元140中,固体摄像元件144具有切口部145,该切口部145使电极焊盘144a在FPC基板45侧露出。切口部145形成为横剖固体摄像元件144的FPC基板45侧的面,多个所形成的电极焊盘144a全部在FPC基板45侧露出。切口部145通过化学性或物理性蚀刻、或者机械性切削等而形成相对于受光部144d具有规定的角度的斜面。
固体摄像元件144和玻璃盖149通过由透明的粘接剂等构成的接合层54d粘接。并且,在主体部144c的受光部144d的背面的表面上形成有保护膜144e。
在切口部145的斜面上形成有与电极焊盘144a连接的斜面电极144f,FPC基板45的内部引线45f经由凸点144b与斜面电极144电连接。内部引线45f与斜面电极144f的连接部被密封树脂54a密封。通过形成切口部145而能够使密封树脂54a收纳在切口部145内,能够防止因密封树脂54a的溢出而导致的摄像单元的大型化。并且,通过使用于加强FPC基板45与层叠基板46的界面的粘接剂54c渗到内部引线侧而能够加强内部引线的根部,防止内部引线的变形。
当将从FPC基板45延伸出的内部引线45f直接与斜面电极144f平行地连接时,如图17所示,为了防止层叠基板46的角C2与固体摄像元件144的角C1的干涉,需要加长FPC基板45的长度。在该情况下,层叠基板46和电子部件55、56等从固体摄像元件144投影在与光轴方向垂直的面上的投影区域超出,妨碍摄像单元140的细径化。
为了使摄像单元140细径化,对内部引线45f进行弯折,由此也能够使层叠基板46和电子部件55、56收纳于固体摄像元件144沿光轴方向投影的投影区域,但是当像图17所示那样在将FPC基板45与固体摄像元件144连接之后对内部引线45f进行弯折时,摄像单元140的硬质长度(从玻璃盖149到层叠基板46的后端部)的长度会变长。
因此,通过在将内部引线45f弯折规定的角度之后,与斜面电极144f连接,能够防止固体摄像元件144与层叠基板46的干涉并且缩短摄像单元140的硬质长度。内部引线45f的弯折角度在内部引线45f与斜面电极144f连接之后被调整为FPC基板45与固体摄像元件144的光轴方向平行的角度。
另外,优选将内部引线45f的弯折角度θ1设定为比连接后的弯折角度θ2大。图18是说明内部引线45f与斜面电极144f的连接的剖视图。
在将内部引线45f与斜面电极144f连接时,通过夹具固定FPC基板45,通过连接工具146对连接部施加压力而进行连接,但当将弯折角度θ1设定在连接后的弯折角度θ2以下时(图18的虚线所示的内部引线),与使弯折角度θ1比连接后的弯折角度θ2大的情况(图18的实线所示的内部引线)相比,由于在连接时对引线弯折部C3施加较大的拉伸应力,因此有可能断线。
并且,在固体摄像元件144的受光部144d侧的背面形成有固体摄像元件144的检查焊盘。图19是示出形成于固体摄像元件144的受光面的背面侧的检查用焊盘的图,图20是图19的固体摄像元件144的沿B-B线的剖视图。
检查用焊盘144g形成于固体摄像元件144的背面。当不形成检查用焊盘144g而使检查探针与斜面电极144f接触进行检查时,存在检查时的探针痕残留在斜面电极上的情况。当在残留有探针痕的斜面电极上形成凸点144b时,有可能因探针痕的影响导致表面的平坦性变差,降低接合的可靠性。因此,如图19和图20所示,优选使检查用焊盘144g与斜面电极144f分开形成。另外,也可以将与斜面电极不同的接合用焊盘设置在固体摄像元件144的背面。
在实施方式2中,由于与实施方式1同样地在形成有内部引线的第一面侧布线层上形成有安装层叠基板的连接盘,因此能够降低内部引线的连接部与层叠基板的连接位置的位置上的偏差,能够防止硬质长度变长。并且,由于FPC基板的基材配置在内部引线的背面侧,因此能够使摄像单元的从内部引线起的上部的高度减小基材的厚度,因此能够在固体摄像元件沿光轴方向投影的投影区域内安装更大的(高度尺寸较高的)电子部件。即,即使安装高度尺寸较高电子部件也能够防止摄像单元的大型化。
在实施方式2中,在固体摄像元件144中形成使电极焊盘144a在FPC基板45侧露出的切口部145,在切口部145中形成与电极焊盘144a导通的斜面电极144f,但也可以取代切口部145而形成槽状的开口部,在该开口部中形成与电极焊盘144a导通的斜面电极144f。图21是实施方式2的变形例的摄像单元的局部剖视图。
在实施方式2的变形例2中,在固体摄像元件144中形成有使电极焊盘144a在FPC基板45侧露出的槽状的开口部147,在开口部147中形成有与电极焊盘144a导通的斜面电极144f。开口部147与切口部145同样地形成为横剖固体摄像元件144的FPC基板45侧的面,使得多个所形成的电极焊盘144a全部在FPC基板45侧露出。
由于开口部147为槽状,因此将内部引线45f与斜面电极144f的连接部密封的粘接剂54收纳在开口部147内,漏出到固体摄像元件144的外部的可能性较小,因此能够防止摄像单元的大型化。
标号说明
1:内窥镜装置;2:内窥镜;4:插入部;5:操作部;6:通用线缆;7:连接器;9:光源装置;10:处理器;13:显示装置;17:处置器具插入口;31:前端部;32:弯曲部;33:挠性管部;35:摄像装置;37:连接器端子;38:刀具;40、40A、140:摄像单元;41:前端部主体;41a:粘接剂;42:包覆管;43:透镜单元;43a-1~43a-4:物镜;43b:透镜保持架;44:固体摄像元件;44a、144a:电极焊盘;44b、144b:凸点;45:FPC基板;45a:基材;45b:第一面侧布线层;45c:第一面侧电绝缘膜;45d:第二面侧布线层;45e:第二面侧电绝缘膜;45f:内部引线;46:层叠基板;47:电缆束;48:信号线缆;49:玻璃盖;50:热缩管;51:粘接树脂;52:加强部件;53:固体摄像元件保持架;54a:密封树脂;54b:粘接剂;54d:接合层;55~58:电子部件;60:带腔室的硬质基板;61~64、65A、65B、66:连接盘;67~69:导体层;71~76:通孔;81:弯曲管;82:弯曲线;144c:主体部;144d:受光部;144e:保护膜;144f:斜面电极;145:切口部。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种摄像单元,其具有:
固体摄像元件,其通过接受光并进行光电转换而生成电信号;
柔性印刷基板,其从与所述固体摄像元件的受光面相反的一侧延伸出,具有与所述固体摄像元件的电极焊盘连接的内部引线;以及
一个以上的电子部件,其安装于作为所述柔性印刷基板的靠所述固体摄像元件的面的第一面,
该摄像单元的特征在于,
所述柔性印刷基板具有:绝缘性的基材;第一面侧布线层,其形成于所述基材的所述第一面侧;第一面侧电绝缘膜,其使所述第一面侧布线层绝缘;第二面侧配线层,其形成于作为所述基材的所述第一面的背面的第二面侧;以及第二面侧电绝缘膜,其使所述第二面侧布线层绝缘,
所述内部引线形成为从所述第一面侧布线层延伸出。
2.(删除)
3.(修改后)根据权利要求1所述的摄像单元,其特征在于,
所述内部引线从长方体状的所述固体摄像元件的侧面沿着受光面侧弯折。
4.(修改后)根据权利要求1所述的摄像单元,其特征在于,
所述固体摄像元件具有使所述电极焊盘在所述柔性印刷基板侧露出的切口部或开口部,形成有经由所述切口部或所述开口部与所述电极焊盘连接的斜面电极,
所述内部引线与所述斜面电极连接。
5.根据权利要求4所述的摄像单元,其特征在于,
所述内部引线以所述柔性印刷基板与所述固体摄像元件的光轴方向平行的方式进行弯折。
6.根据权利要求4或5所述的摄像单元,其特征在于,
所述柔性印刷基板和所述电子部件收纳于所述固体摄像元件在与光轴方向垂直的面上投影的投影区域内。
7.(修改后)根据权利要求1、3至6中的任意一项所述的摄像单元,其特征在于,
在所述第一面侧布线层上形成有对位用的识别标记,
通过所述对位用的识别标记进行关于所述固体摄像元件的安装和关于所述电子部件的安装的对位。
8.(修改后)一种内窥镜装置,其特征在于,
该内窥镜装置具有插入部,该插入部在前端设置有权利要求1、3至7中的任意一项所述的摄像单元。

Claims (8)

1.一种摄像单元,其具有:
固体摄像元件,其通过接受光并进行光电转换而生成电信号;
柔性印刷基板,其从与所述固体摄像元件的受光面相反的一侧延伸出,具有与所述固体摄像元件的电极焊盘连接的内部引线;以及
一个以上的电子部件,其安装于作为所述柔性印刷基板的靠所述固体摄像元件的面的第一面,
该摄像单元的特征在于,
所述柔性印刷基板具有:绝缘性的基材;第一面侧布线层,其形成于所述基材的所述第一面侧;以及第一面侧电绝缘膜,其使所述第一面侧布线层绝缘,
所述内部引线形成为从所述第一面侧布线层延伸出。
2.根据权利要求1所述的摄像单元,其特征在于,
所述柔性印刷基板还具有:第二面侧布线层,其形成于作为所述基材的所述第一面的背面的第二面侧;以及第二面侧电绝缘膜,其使所述第二面侧布线层绝缘。
3.根据权利要求1或2所述的摄像单元,其特征在于,
所述内部引线从长方体状的所述固体摄像元件的侧面沿着受光面侧弯折。
4.根据权利要求1或2所述的摄像单元,其特征在于,
所述固体摄像元件具有使所述电极焊盘在所述柔性印刷基板侧露出的切口部或开口部,形成有经由所述切口部或所述开口部与所述电极焊盘连接的斜面电极,
所述内部引线与所述斜面电极连接。
5.根据权利要求4所述的摄像单元,其特征在于,
所述内部引线以所述柔性印刷基板与所述固体摄像元件的光轴方向平行的方式进行弯折。
6.根据权利要求4或5所述的摄像单元,其特征在于,
所述柔性印刷基板和所述电子部件收纳于所述固体摄像元件在与光轴方向垂直的面上投影的投影区域内。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的摄像单元,其特征在于,
在所述第一面侧布线层上形成有所述电子部件安装用的识别标记。
8.一种内窥镜装置,其特征在于,
该内窥镜装置具有插入部,该插入部在前端设置有权利要求1至7中的任意一项所述的摄像单元。
CN201480053022.2A 2013-09-30 2014-07-31 摄像单元和内窥镜装置 Active CN105578946B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013204949A JP6396650B2 (ja) 2013-09-30 2013-09-30 撮像ユニットおよび内視鏡装置
JP2013-204949 2013-09-30
PCT/JP2014/070250 WO2015045616A1 (ja) 2013-09-30 2014-07-31 撮像ユニットおよび内視鏡装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105578946A true CN105578946A (zh) 2016-05-11
CN105578946B CN105578946B (zh) 2018-05-04

Family

ID=52742772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480053022.2A Active CN105578946B (zh) 2013-09-30 2014-07-31 摄像单元和内窥镜装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10574866B2 (zh)
EP (1) EP3045105A4 (zh)
JP (1) JP6396650B2 (zh)
CN (1) CN105578946B (zh)
WO (1) WO2015045616A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106999002B (zh) * 2014-12-09 2018-09-28 奥林巴斯株式会社 内窥镜
WO2016189609A1 (ja) * 2015-05-25 2016-12-01 オリンパス株式会社 立体配線板および立体配線板の製造方法
WO2016203797A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 オリンパス株式会社 撮像モジュール、内視鏡システムおよび撮像モジュールの製造方法
WO2016207979A1 (ja) * 2015-06-23 2016-12-29 オリンパス株式会社 半導体装置、および半導体装置の製造方法
US10362201B2 (en) * 2015-10-26 2019-07-23 Kyocera Corporation Imaging apparatus, vehicle and housing
JPWO2017104055A1 (ja) * 2015-12-17 2018-11-01 オリンパス株式会社 撮像ユニット、内視鏡および撮像ユニットの製造方法
WO2017130887A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 オリンパス株式会社 撮像ユニット、撮像モジュールおよび内視鏡
WO2019138440A1 (ja) 2018-01-09 2019-07-18 オリンパス株式会社 撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法
WO2019163175A1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 オリンパス株式会社 撮像ユニットおよび内視鏡
WO2019176601A1 (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 オリンパス株式会社 撮像ユニットおよび斜視型内視鏡
WO2019194295A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 カメラモジュール、カメラ、およびカメラモジュールのケーブル接続方法
DE102018132449A1 (de) * 2018-12-17 2020-06-18 Schölly Fiberoptic GmbH Untersuchungsinstrument
JP6792661B2 (ja) * 2019-03-27 2020-11-25 Hoya株式会社 撮像モジュール及び内視鏡

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02277280A (ja) * 1989-04-19 1990-11-13 Sony Corp プリント基板のパターン認識マーク形成法
US5418566A (en) * 1990-09-10 1995-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Compact imaging apparatus for electronic endoscope with improved optical characteristics
JP2000232957A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡装置
CN101548535A (zh) * 2007-01-16 2009-09-30 奥林巴斯医疗株式会社 摄像装置、内窥镜

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06113214A (ja) * 1992-09-28 1994-04-22 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JPH09223722A (ja) * 1996-02-15 1997-08-26 Toshiba Microelectron Corp 位置認識マーク及びtabテープ及び半導体装置及びプリント基板
US6533722B2 (en) * 1999-12-03 2003-03-18 Pentax Corporation Electronic endoscope having reduced diameter
JP2001257937A (ja) 2000-03-13 2001-09-21 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JP3494948B2 (ja) * 2000-03-22 2004-02-09 シャープ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP2003010111A (ja) * 2001-06-27 2003-01-14 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP4855168B2 (ja) 2006-07-27 2012-01-18 オリンパス株式会社 固体撮像装置
JP5154783B2 (ja) * 2006-11-14 2013-02-27 オリンパス株式会社 撮像モジュールの製造方法
JP2009082503A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp 撮像装置及びその撮像装置を備えた内視鏡
JP2010005148A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Fujinon Corp 内視鏡及び内視鏡の信号伝送方法
WO2011092903A1 (ja) * 2010-02-01 2011-08-04 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用撮像ユニット
JP2012050756A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Fujifilm Corp 内視鏡装置及びその撮像素子放熱方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02277280A (ja) * 1989-04-19 1990-11-13 Sony Corp プリント基板のパターン認識マーク形成法
US5418566A (en) * 1990-09-10 1995-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Compact imaging apparatus for electronic endoscope with improved optical characteristics
JP2000232957A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡装置
CN101548535A (zh) * 2007-01-16 2009-09-30 奥林巴斯医疗株式会社 摄像装置、内窥镜

Also Published As

Publication number Publication date
US20160205296A1 (en) 2016-07-14
WO2015045616A1 (ja) 2015-04-02
EP3045105A1 (en) 2016-07-20
CN105578946B (zh) 2018-05-04
JP6396650B2 (ja) 2018-09-26
US10574866B2 (en) 2020-02-25
EP3045105A4 (en) 2017-03-22
JP2015066300A (ja) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105578946A (zh) 摄像单元和内窥镜装置
US9462933B2 (en) Image pickup unit for endoscope
JP4795202B2 (ja) 撮像装置
CN109788892B (zh) 电子电路单元、摄像单元和内窥镜
CN106999023B (zh) 摄像单元、内窥镜以及摄像单元的制造方法
CN104684455A (zh) 摄像模块和内窥镜装置
CN109068967A (zh) 电子电路单元、摄像单元、摄像模块以及内窥镜
WO2020217302A1 (ja) 内視鏡の先端ユニットおよび内視鏡
JP5715024B2 (ja) 撮像ユニット、内視鏡及び撮像ユニットの製造方法
CN105592771A (zh) 摄像模块和内窥镜装置
JP5350954B2 (ja) 実装構造体および集合ケーブル
CN104902802B (zh) 内窥镜用摄像单元
JP3752347B2 (ja) 撮像装置
JP6099541B2 (ja) 内視鏡及び内視鏡の製造方法
JP2007228296A (ja) 撮像装置
CN105163647A (zh) 摄像单元和内窥镜装置
JP2020028628A (ja) 内視鏡および内視鏡の製造方法
CN107115088A (zh) 内窥镜
JP4597642B2 (ja) 電子内視鏡用撮像装置
JPH1028672A (ja) 撮像装置
US11896199B2 (en) Medical imaging device
WO2023228372A1 (ja) 撮像ユニット及び内視鏡
JP3706324B2 (ja) 撮像装置
JP2022179301A (ja) 内視鏡撮像装置及び内視鏡
CN107408561A (zh) 摄像装置的小型化

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant