CN108778094B - 摄像单元和内窥镜 - Google Patents

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Abstract

提供实现了细径化并且连接可靠性高的摄像单元和内窥镜。本发明的摄像单元(100)的特征在于，具有：半导体封装(10)，其在正面形成有摄像元件(11)的受光部，在背面形成有传感器电极(13)；电路基板(20)，其在正面形成有经由凸块(14)与传感器电极(13)连接的连接电极(23)；保持框(40)和热收缩管(50)，它们覆盖半导体封装(10)；第一填充剂(60)，其填充于被保持框(40)和热收缩管(50)围绕的空间；以及第二填充剂(70)，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂(60)小，填充于半导体封装(10)与电路基板(20)的连接面。

Description

摄像单元和内窥镜
技术领域
本发明涉及设置于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。
背景技术
以往，在医疗领域和工业领域中，为了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，不必切开被检体就能够获取体腔内的体内图像，并且能够根据需要使处置器具从插入部前端突出来进行治疗处置，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包含摄像元件、电路基板以及TAB带等电连接部件在内的摄像单元，在摄像元件和电子部件的周围填充有以保护为目的的填充剂，其中，该电路基板安装有构成该摄像元件的驱动电路的电容器、IC芯片等电子部件以及线缆，该TAB带连接摄像元件和电路基板。
在用于医疗用途的内窥镜中，为了消毒灭菌而进行高温高压灭菌(115～138℃、大气压+0.2MPa左右)，但在加热至灭菌温度时，有可能因填充剂的膨胀而导致TAB带和电子部件的连接部被破坏，因此提出了使用线膨胀系数不同的2种密封树脂的摄像单元(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4578913号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来，从内窥镜的进一步细径化的观点来看，提出如下的摄像单元：在摄像单元中使用摄像元件芯片的大小直接为半导体封装的大小的CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)，不使用TAB带等，通过凸块等将CSP的传感器电极和电路基板的连接电极直接连接，但并未对将半导体封装和电路基板直接连接时使用的填充剂进行任何研究。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供实现了细径化并且连接可靠性高的摄像单元和内窥镜。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并达成目的，本发明的摄像单元的特征在于，具有：半导体封装，其在正面形成有摄像元件的受光部，在背面形成有传感器电极；电路基板，其在正面形成有经由凸块与所述传感器电极电连接和机械连接的连接电极；围绕部件，其覆盖所述半导体封装；第一填充剂，其填充于被所述围绕部件围绕的空间；以及第二填充剂，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂小，填充于所述半导体封装与所述电路基板的连接面。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，所述第二填充剂硬化前的粘度比所述第一填充剂硬化前的粘度小。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，所述电路基板具有：第一基板，其在正面和背面分别形成有第一连接电极和第二连接电极，正面侧的第一连接电极与所述半导体封装的传感器电极电连接和机械连接；以及第二基板，其在正面形成有第三连接电极，在侧面形成有线缆连接电极，所述第三连接电极与所述第一基板的所述第二连接电极电连接和机械连接，在形成于所述第一基板的背面或所述第二基板的正面的凹部内安装有电子部件，所述第一基板、所述第二基板以及与所述线缆连接电极连接的线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳在该光轴方向的投影面内。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，在所述第一基板与所述第二基板的连接部以及所述凹部内填充有所述第二填充剂。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，所述电路基板具有：主体部，其形成有所述连接电极；以及安装部，其向所述主体部的背面突出，在突出的侧面中的至少对置的两个侧面形成有线缆连接电极，所述电路基板和与所述线缆连接电极连接的多个线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳于该光轴方向的投影面内。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，在所述主体部的背面设置有电子部件安装区域，该电子部件安装区域安装有多个电子部件，所述安装部以形成有所述线缆连接电极的对置的两个侧面的中心面从所述半导体封装的与所述安装部的两个侧面平行的侧面的中心面偏移的方式从所述主体部突出，所述电子部件安装区域在所述主体部的背面与所述安装部并列配置。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，在所述主体部与所述电子部件的连接部周边填充有所述第二填充剂。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，所述电路基板在正面并列配置有与所述传感器电极连接的连接电极和与线缆连接的线缆连接电极，并且在背面具有安装有电子部件的凹部，所述半导体封装按照所述摄像元件的受光部与光轴方向平行的方式被载置。
另外，本发明的摄像单元的特征在于，在上述发明中，在所述电路基板与所述电子部件的连接部周边填充有所述第二填充剂。
另外，本发明的内窥镜的特征在于，该内窥镜具有插入部，该插入部在前端设置有上述任意一项所述的摄像单元。
发明效果
根据本发明，通过在半导体封装与电路基板的连接部使用从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀小的第二填充剂，能够提高连接部的可靠性。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式1的内窥镜系统的整体结构的图。
图2是配置于图1所示的内窥镜前端部的摄像单元的剖视图。
图3是图2所示的摄像单元的立体图。
图4是示出在本发明的实施方式1中使用的第一填充剂和第二填充剂的温度与线膨胀的关系的图。
图5是本发明的实施方式2的摄像单元的剖视图。
图6是图5所示的摄像单元的立体图。
图7是本发明的实施方式3的摄像单元的剖视图。
图8是图7所示的摄像单元的立体图。
图9是图7所示的摄像单元的侧视图。
图10是本发明的实施方式4的摄像单元的剖视图。
图11是图10所示的摄像单元的从下方观察的立体图。
图12是图10所示的摄像单元的从上方观察的立体图。
图13是对图10的电路基板的凹部与传感器电极的位置关系进行说明的图。
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”)，对具有摄像单元的内窥镜系统进行说明。另外，本发明不受该实施方式限定。并且，在附图的记载中，对同一部分标注相同的标号。并且，附图是示意性的，需要注意到各部件的厚度与宽度的关系、各部件的比例等与现实不同。另外，即使在附图相互之间，也包含有彼此的尺寸和比例不同的部分。
(实施方式1)
图1是示意性地示出本发明的实施方式1的内窥镜系统的整体结构的图。如图1所示，本实施方式1的内窥镜系统1具有：内窥镜2，其被导入到被检体内，对被检体的体内进行拍摄而生成被检体内的图像信号；信息处理装置3，其对内窥镜2所拍摄的图像信号实施规定的图像处理并且对内窥镜系统1的各部进行控制；光源装置4，其生成内窥镜2的照明光；以及显示装置5，其对由信息处理装置3进行图像处理后的图像信号进行图像显示。
内窥镜2具有：插入部6，其插入到被检体内；操作部7，其位于插入部6的基端部侧，供手术医生进行把持；以及挠性的通用线缆8，其从操作部7延伸。
插入部6使用照明光纤(光导线缆)、电缆以及光纤等来实现。插入部6具有：前端部6a，其内置有后述的摄像单元；弯曲自如的弯曲部6b，其由多个弯曲块构成；以及具有挠性的挠性管部6c，其设置于弯曲部6b的基端部侧。在前端部6a设置有经由照明透镜对被检体内进行照明的照明部、对被检体内进行拍摄的观察部、与处置器具用通道连通的开口部以及送气/送水用喷嘴(未图示)。
操作部7具有：弯曲旋钮7a，其使弯曲部6b向上下方向和左右方向弯曲；处置器具插入部7b，其供活体钳子、激光手术刀等处置器具插入到被检体的体腔内；以及多个开关部7c，它们进行信息处理装置3、光源装置4、送气装置、送水装置以及输气装置等周边设备的操作。从处置器具插入部7b插入的处置器具经过设置在内部的处置器具用通道而从插入部6前端的开口部露出。
通用线缆8使用照明光纤、线缆等构成。通用线缆8在基端分支，分支后的一个端部是连接器8a，另一个基端是连接器8b。连接器8a相对于信息处理装置3的连接器装卸自如。连接器8b相对于光源装置4装卸自如。通用线缆8将从光源装置4射出的照明光经由连接器8b和照明光纤传播到前端部6a。另外，通用线缆8将后述的摄像单元所拍摄的图像信号经由线缆和连接器8a传送给信息处理装置3。
信息处理装置3对从连接器8a输出的图像信号实施规定的图像处理并且对整个内窥镜系统1进行控制。
光源装置4使用发出光的光源、会聚透镜等构成。光源装置4在信息处理装置3的控制下，从光源发出光，并提供给经由连接器8b和通用线缆8的照明光纤连接的内窥镜2，作为针对作为被摄体的被检体内的照明光。
显示装置5使用显示器等构成，该显示器使用了液晶或有机EL(ElectroLuminescence：电致发光)。显示装置5经由视频线缆5a而显示包含被信息处理装置3实施了规定的图像处理的图像在内的各种信息。由此，手术医生通过一边观察显示装置5所显示的图像(体内图像)一边对内窥镜2进行操作而能够观察被检体内的期望的位置以及判定性状。
接下来，对在内窥镜系统1中使用的摄像单元进行详细地说明。图2是配置于图1所示的内窥镜前端部的摄像单元的剖视图。图3是图2所示的摄像单元的立体图。另外，在图3中，省略了图2的摄像单元100的保持框40、热收缩管50、第一填充剂60、第二填充剂70、定心罩玻璃15的图示，并且以旋转90°使得电路基板20的侧面f5为近前侧的状态进行示出。
摄像单元100具有：半导体封装10，其具有摄像元件11，在作为背面的f2面形成有传感器电极13；电路基板20，其具有形成有连接电极23的主体部21和向主体部21的背面突出的安装部22；集成线缆30，其绞合多个信号线缆31而成；保持框40，其对半导体封装10进行保持；作为罩部件的热收缩管50，其覆盖保持框40的基端部分；第一填充剂60，其填充于被保持框40与热收缩管50围绕的空间；以及第二填充剂70，其填充于半导体封装10与电路基板20的连接面。在本实施方式1中，保持框40和热收缩管50作为围绕部件而发挥功能。另外，在本实施方式1中，围绕部件由保持框40和热收缩管50构成，但结构不限于此，例如也可以采用组装了其他部件的结构、或者仅由热收缩管50构成。
半导体封装10粘贴有罩玻璃12，以使得对摄像元件11的受光部11a进行保护，在罩玻璃12的前端部侧粘贴有定心罩玻璃15，该定心罩玻璃15具有比半导体封装10大的直径。通过使定心罩玻璃15的与半导体封装10不接触的外周部与保持框40的定位部41抵接，半导体封装10被保持框40保持。透镜单元所会聚的光经由定心罩玻璃15、罩玻璃12而入射到摄像元件11的f1面(受光面)。在摄像元件11的f2面形成有传感器电极13和由焊料等构成的凸块14。半导体封装10优选是对晶片状态下的摄像元件芯片进行布线、电极形成、树脂密封以及切割而成的最终摄像元件芯片的大小直接为半导体封装的大小的CSP(Chip SizePackage：芯片尺寸封装)。
电路基板20具有：主体部21，其在正面形成有连接电极23；以及安装部22，其向主体部21的背面突出，在突出的侧面中的对置的两个侧面f5和侧面f6形成有线缆连接电极24。主体部21和安装部22可以是一体形成的基板，也可以是组合单独制作出的基板而成的基板。电路基板20层叠形成有布线的多个基板而呈板状(层叠多个与正面f3和背面f4平行的基板)。所层叠的基板使用陶瓷基板、环氧玻璃基板、柔性基板、玻璃基板、硅基板等。在电路基板20的内部形成有供所层叠的基板上的布线导通的多个通孔(未图示)。
在电路基板20的主体部21的正面f3形成有连接电极23，经由半导体封装10的传感器电极13和凸块14而电连接和机械连接。
集成线缆30由10根作为单线线缆的信号线缆31构成，信号线缆31的外周被综合屏蔽线和综合包覆层覆盖。集成线缆30的前端部的综合屏蔽线和综合包覆层被去除。另外，信号线缆31具有芯线32和设置于芯线32的外周的外皮33。信号线缆31的前端部的外皮33被去除，以使得芯线32从前端部逐步露出。在本实施方式1中，信号线缆31的芯线32与形成于电路基板20的安装部22的对置的侧面f5和侧面f6的线缆连接电极24经由未图示的焊料等电连接和机械连接。另外，在实施方式1中，电路基板20以及与电路基板20的侧面f5和侧面f6的线缆连接电极24分别连接的多个信号线缆31(集成线缆30)为收纳于半导体封装10的光轴方向的投影面内的大小。由此，能够使摄像单元100细径化。
热收缩管50从保持框40的基端部覆盖集成线缆30的前端侧，并紧贴固定于保持框40和集成线缆30的综合包覆层。在被保持框40和热收缩管50围绕的空间中填充有绝缘性的第一填充剂60。第一填充剂60由防湿性高的材料构成，从而能够降低湿度对半导体封装10的影响。
半导体封装10与电路基板20的连接面、即连接电极23与传感器电极13的连接部被绝缘性的第二填充剂70密封。通过第二填充剂70来密封半导体封装10与电路基板20的连接面，从而能够提高连接强度。第二填充剂70的从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小。通过在连接面积小且要求连接可靠性的半导体封装10与电路基板20的连接面填充灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小的第二填充剂70，能够降低灭菌处理时的热膨胀对连接部的影响。
另外，如图4所示，所谓灭菌温度下的每单位长度的线膨胀是指将常温时的线膨胀设为0而加热至灭菌温度(115℃～138℃)时的每单位长度的线膨胀。如图4所示，由于线膨胀率在玻璃化转变点Tg1、Tg2处发生变化，因此不根据线膨胀率，而优选根据从常温到灭菌温度的每单位长度线膨胀来选定填充剂。通过选择从常温到灭菌温度的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小的填充剂作为第二填充剂70，能够有效地降低灭菌处理时的热膨胀对连接部的影响。
另外，优选第二填充剂70硬化前的粘度比第一填充剂60硬化前的粘度小。由此，第二填充剂70向半导体封装10与电路基板20的连接面的填充变得容易。
实施方式1的摄像单元100由于在半导体封装10与电路基板20的连接面填充从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小的第二填充剂70，因此能够降低灭菌处理时的热膨胀对连接部的影响。另外，通过使用防湿性高的材料作为第一填充剂60，能够降低湿度对半导体封装10的影响。并且，由于电路基板20以及与电路基板20的侧面f5和侧面f6的线缆连接电极24分别连接的多个信号线缆31(集成线缆30)为收纳于半导体封装10的光轴方向的投影面内的大小，因此能够使摄像单元100细径化。
(实施方式2)
图5是本发明的实施方式2的摄像单元的剖视图。图6是图5所示的摄像单元的立体图。另外，在图6中，省略了图5的摄像单元100A的保持框40、热收缩管50、第一填充剂60、第二填充剂70、定心罩玻璃15的图示。
在实施方式2的摄像单元100A中，电路基板20A具有第一基板20A-1和第二基板20A-2。第一基板20A-1在正面f3和背面f4分别形成有第一连接电极23A和第二连接电极25，正面f3侧的第一连接电极23A与半导体封装10的传感器电极13经由凸块14而电连接和机械连接。第二基板20A-2在正面f7形成有第三连接电极27，在侧面f5和侧面f6形成有线缆连接电极24，第三连接电极27与第一基板20A-1的第二连接电极25经由凸块26而电连接和机械连接。另外，作为凸块26，有焊球、金属芯焊球、树脂芯球、金凸块等。
在第一基板20A-1的背面f4设置有凹部28，在形成于凹部28内的安装焊盘29上经由焊料等导电部件而安装有电子部件51。在电子部件51与安装焊盘29的连接部周边、即电子部件51的底面与凹部28之间填充有第二填充剂70。另外，在第一基板20A-1的背面f4与第二基板20A-2的正面f7之间、以及凹部28内也填充有第二填充剂70。另外，在本实施方式2中，凹部28形成于第一基板20A-1，但也可以在第二基板20A-2上形成凹部28。
第二基板20A-2在作为对置的侧面的侧面f5和侧面f6设置有台阶部S1、S2以及S3。侧面f5和侧面f6按照在半导体封装10的光轴方向的基端侧彼此接近的方式设置台阶部S1～S3。在台阶部S2和S3分别配置有线缆连接电极24，该线缆连接电极24与信号线缆31的芯线32电连接和机械连接。
另外，在摄像单元100A中，第一基板20A-1、第二基板20A-2以及与线缆连接电极24连接的信号线缆31(集成线缆30A)为能够收纳于半导体封装10的光轴方向的投影面内的大小。由此，能够使摄像单元100A细径化。
实施方式2的摄像单元100A由于在半导体封装10与第一基板20A-1的连接面、第一基板20A-1的f4面与第二基板20A-2的f7面之间以及凹部28内填充有从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小的第二填充剂70，因此能够降低灭菌处理时的热膨胀对连接部的影响。另外，通过使用防湿性高的材料作为第一填充剂60，能够降低湿度对半导体封装10的影响。
(实施方式3)
图7是本发明的实施方式3的摄像单元的剖视图。图8是图7所示的摄像单元的立体图。图9是图7所示的摄像单元的侧视图。另外，在图8和图9中，省略了图7的摄像单元100B的保持框40、热收缩管50、第一填充剂60、第二填充剂70以及定心罩玻璃15的图示。
在实施方式3的摄像单元100B中，在电路基板20B的背面f4设置有电子部件安装区域，该电子部件安装区域安装有电子部件51和52，电路基板20B的连接信号线缆31的安装部22B以形成有线缆连接电极24的对置的两个侧面f5和侧面f6的中心面从半导体封装10的中心面偏移的方式从主体部21突出。
安装部22B从主体部21呈台阶状突出，在对置的侧面f5和侧面f6设置有台阶部S1和S2。台阶部S1和S2被设置成在半导体封装10的光轴方向的基端侧彼此接近。在侧面f5侧的台阶部S1和S2以及侧面f6侧的台阶部S2分别配置有线缆连接电极24，该线缆连接电极24与信号线缆31的芯线32电连接和机械连接。
如图8所示，在形成于侧面f5侧的线缆连接电极24中，台阶部S1和台阶部S2的线缆连接电极24配置成交错格子状(锯齿状)。另外，在侧面f5和侧面f6的台阶部S2上对置地形成的线缆连接电极24也配置成交错格子状(锯齿状)。通过将线缆连接电极24配置成交错格子状(锯齿状)，能够提高信号线缆31的安装密度。
如图9所示，安装部22B以如下方式与主体部21一体形成：以对置地形成有线缆连接电极24的侧面f5和侧面f6的中心面a1从半导体封装10的与安装部22B的侧面f5、侧面f6平行的侧面的中心面a2偏移(在图9中是向左侧偏移)的方式从主体部21突出。由此，能够将主体部21的背面f4的一边侧用作电子部件安装区域R。在将电子部件51、52安装于主体部21的安装焊盘29时，由分配针从附图上部侧向安装焊盘29提供焊料。在本实施方式3中，由于与安装部22B并列地将电子部件安装区域R配置在主体部21的背面f4的一边侧，因此在通过分配针提供焊料时，分配针与安装部22B、尤其是台阶部S1、S2不发生干涉，能够从上方准确地提供焊料，从而能够简单且高精度地安装电子部件51、52。
另外，在电子部件51、52中包含有电容器(去耦电容器)的情况下，能够隔着接近摄像元件11的主体部21而将去耦电容器配置于最靠近摄像元件11的位置。因此，能够减小摄像元件11与去耦电容器之间的阻抗，从而能够实现摄像元件11的稳定驱动、摄像元件11的高速化。
在电子部件51和52与安装焊盘29的连接部周边、即电子部件51和52的底面与主体部21的背面f4之间填充有第二填充剂70。另外，通过第二填充剂70来密封电子部件51和52的周围。
形成于台阶部S1的线缆连接电极24以远离主体部21的方式形成，并且形成于台阶部S2的线缆连接电极24以远离台阶部S1的方式形成，形成于台阶部S1的线缆连接电极24配置成与电子部件51、52在光轴方向上重叠。所谓与电子部件51、52在光轴方向上重叠是指从线缆连接电极24的主体部21侧的端部到主体部21的长度h1比电子部件51的高度h2短。通过使线缆连接电极24以远离主体部21或者台阶部S1的方式形成，能够降低由焊料流动引起的短路等风险。另外，通过将形成于台阶部S1的线缆连接电极24配置成与电子部件51、52在光轴方向上重叠，使安装部22B在光轴方向上的长度变短。
另外，在摄像单元100B中，电路基板20B、电子部件51和52以及与线缆连接电极24连接的信号线缆31(集成线缆30B)为能够收纳于半导体封装10的光轴方向的投影面内的大小。由此，能够使摄像单元100B细径化。
实施方式3的摄像单元100B由于在半导体封装10与电路基板20B的连接面以及电子部件51和52与安装焊盘29的连接部周边填充有从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小的第二填充剂70，因此能够降低灭菌处理时的热膨胀对连接部的影响。另外，通过使用防湿性高的材料作为第一填充剂60，能够降低湿度对半导体封装10的影响。
在实施方式3中，主体部21在对置的两个侧面f5和侧面f6设置有台阶部S1和S2，但只要至少一个侧面、优选偏移的一侧(在实施方式3中为侧面f5)的侧面形成台阶部S1、S2，并在台阶部S1和S2设置有线缆连接电极24即可。
(实施方式4)
图10是本发明的实施方式4的摄像单元的剖视图。图11是图10所示的摄像单元的从下方观察的立体图。图12是图10所示的摄像单元的从上方观察的立体图。图13是对图10的电路基板的凹部与传感器电极的位置关系进行说明的图。另外，在图11和图12中，省略了图10的摄像单元100D的保持框40、热收缩管50、第一填充剂60、第二填充剂70以及定心罩玻璃15的图示。
摄像单元100D具有对入射光进行会聚并反射的棱镜16，摄像元件11接受从棱镜16入射的光。半导体封装10是按照摄像元件11的作为受光面的f1面与光轴方向平行的方式被载置的所谓的横置型。
电路基板20D在正面f3并列配置有与传感器电极13连接的连接电极23和与信号线缆31连接的线缆连接电极24，并且在背面f4的整周形成有壁部28-1、28-2、28-3、28-4。若为了使摄像单元100D细径化而使电路基板20D变薄，则有可能在电路基板20D上产生翘曲而导致半导体封装10与电路基板20D之间的连接的可靠性降低，但通过在电路基板20D的背面形成壁部28-1、28-2、28-3、28-4，能够减小电路基板20D的翘曲。
在电路基板20D的正面f3，与传感器电极13连接的连接电极23和与信号线缆31连接的线缆连接电极24在信号线缆31所延伸的方向(以下称作光轴方向)上并列配置。线缆连接电极24配置成交错格子状(锯齿状)，以便提高信号线缆31的安装密度并且使摄像单元100D细径化。
电路基板20D在背面f4的安装有半导体封装10的区域形成有安装焊盘29，在该安装焊盘29上经由焊料等导电部件而安装有电子部件51。形成安装焊盘29的区域被壁部28-1、28-2、28-3、28-4包围。在电子部件51与安装焊盘29的连接部周边、即电子部件51的底面与电路基板20D的背面f4之间填充有第二填充剂70。另外，在被壁部28-1、28-2、28-3、28-4包围的凹部内也填充有第二填充剂70。
壁部28-1、28-2、28-3、28-4的高度h3形成为在将电子部件51安装于安装焊盘29时比电子部件51的上表面不会从电路基板22D的背面f4突出的高度、即电子部件51的高度h4高。另外，在电路基板20D的厚度为0.4～0.5mm左右的情况下，壁部28-1、28-2、28-3、28-4的高度h3优选为0.2～0.3mm左右，即电路基板20D的厚度的一半左右。
另外，如图13所示，被壁部28-1、28-2、28-3、28-4包围的凹部的大小具有使半导体封装10的传感器电极13(凸块14)与壁部28-1、28-2、28-3、28-4在铅垂方向上重叠的程度的长度。
在传感器电极13(凸块14)被配置成矩阵状的半导体封装10的情况下，传感器电极13(凸块14)的外周部和传感器电极13(凸块14)的4个角部给电路基板20D的翘曲带来的影响较大，但通过使凹部的大小为使壁部28-1、28-2、28-3、28-4与半导体封装10的传感器电极13(凸块14)重叠的程度的大小，能够使传感器电极13(凸块14)的外周部和传感器电极13(凸块14)的4个角部的电路基板20D的厚度变厚，因此能够有效地减小电路基板20D的翘曲。
实施方式4的摄像单元100D由于在半导体封装10与电路基板20D的连接面以及电子部件51与安装焊盘29的连接部周边填充有从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀比第一填充剂60小的第二填充剂70，因此能够降低灭菌处理时的热膨胀对连接部的影响。另外，通过使用防湿性高的材料作为第一填充剂60，能够降低湿度对半导体封装10的影响。
另外，在实施方式4中，在电路基板20D的背面，在整个四周形成有壁部28-1、28-2、28-3、28-4，在被壁部28-1、28-2、28-3、28-4包围的凹部内安装有电子部件51，但只要壁部28-1、28-2、28-3、28-4形成在至少对置的两个方向上，则能够减小电路基板20D的翘曲。
产业上的可利用性
本发明的摄像单元和内窥镜在要求高画质的图像和前端部的细径化的内窥镜系统中是有用的。
标号说明
1：内窥镜系统；2：内窥镜；3：信息处理装置；4：光源装置；5：显示装置；6：插入部；6a：前端部；6b：弯曲部；6c：挠性管部；7：操作部；7a：弯曲旋钮；7b：处置器具插入部；7c：开关部；8：通用线缆；8a、8b：连接器；10：半导体封装；11：摄像元件；12：罩玻璃；13：传感器电极；14、26：凸块；15：定心罩玻璃；16：棱镜；20、20B、20D：电路基板；20A-1：第一基板；20A-2：第二基板；21：主体部；22：安装部；23：连接电极；23A：第一连接电极；24：线缆连接电极；25：第二连接电极；27：第三连接电极；28：凹部；30：集成线缆；31：信号线缆；32：芯线；33：外皮；40：保持框；50：热收缩管；51、52：电子部件；60：第一填充剂；70：第二填充剂；100、100A、100B、100D：摄像单元。

Claims (9)

1.一种摄像单元，其特征在于，该摄像单元具有：
半导体封装，其在正面形成有摄像元件的受光部，在背面形成有传感器电极；
电路基板，其在正面形成有经由凸块与所述传感器电极电连接和机械连接的连接电极；
围绕部件，其覆盖所述半导体封装；
第一填充剂，其填充于被所述围绕部件围绕的空间；以及
第二填充剂，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂小，填充于所述半导体封装的背面和所述电路基板的正面之间，并且，所述半导体封装的背面和所述电路基板的正面对置，
所述第二填充剂硬化前的粘度比所述第一填充剂硬化前的粘度小。
2.根据权利要求1所述的摄像单元，其特征在于，
所述电路基板具有：
第一基板，其在正面和背面分别形成有第一连接电极和第二连接电极，正面侧的第一连接电极与所述半导体封装的传感器电极电连接和机械连接；以及
第二基板，其在正面形成有第三连接电极，在侧面形成有线缆连接电极，所述第三连接电极与所述第一基板的所述第二连接电极电连接和机械连接，
在形成于所述第一基板的背面或所述第二基板的正面的凹部内安装有电子部件，
所述第一基板、所述第二基板以及与所述线缆连接电极连接的线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳在该光轴方向的投影面内。
3.根据权利要求2所述的摄像单元，其特征在于，
在所述第一基板与所述第二基板的连接部以及所述凹部内填充有所述第二填充剂。
4.根据权利要求1所述的摄像单元，其特征在于，
所述电路基板具有：
主体部，其形成有所述连接电极；以及
安装部，其向所述主体部的背面突出，在突出的侧面中的至少对置的两个侧面形成有线缆连接电极，
所述电路基板和与所述线缆连接电极连接的多个线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳在该光轴方向的投影面内。
5.根据权利要求4所述的摄像单元，其特征在于，
在所述主体部的背面设置有电子部件安装区域，该电子部件安装区域安装有多个电子部件，
所述安装部以形成有所述线缆连接电极的对置的两个侧面的中心面从所述半导体封装的与所述安装部的两个侧面平行的侧面的中心面偏移的方式从所述主体部突出，
所述电子部件安装区域在所述主体部的背面与所述安装部并列配置。
6.根据权利要求5所述的摄像单元，其特征在于，
在所述主体部与所述电子部件的连接部周边填充有所述第二填充剂。
7.根据权利要求1所述的摄像单元，其特征在于，
所述电路基板在正面并列配置有与所述传感器电极连接的连接电极和与线缆连接的线缆连接电极，并且在背面具有安装有电子部件的凹部，
所述半导体封装按照所述摄像元件的受光部与光轴方向平行的方式被载置。
8.根据权利要求7所述的摄像单元，其特征在于，
在所述电路基板与所述电子部件的连接部周边填充有所述第二填充剂。
9.一种内窥镜，其特征在于，
该内窥镜具有插入部，该插入部在前端设置有权利要求1所述的摄像单元。
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