DE112015002908T5

DE112015002908T5 - Kabelverbindungsstruktur und Endoskopvorrichtung

Info

Publication number: DE112015002908T5
Application number: DE112015002908.7T
Authority: DE
Inventors: Masato Mikami
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2017-03-02
Also published as: JPWO2015194460A1; WO2015194460A1; US20170071453A1; CN106455933B; JP6537508B2; CN106455933A; US10517465B2

Abstract

Beschrieben wird eine Kabelverbindungsstruktur, welche das Abtrennen einer Elektrode von einem Substrat verhindern kann, sowie eine Endoskopvorrichtung. In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Signalkabel 48, das einen Kern 60 hat, der mit einer Ummantelung 61 aus einem isolierenden Material bedeckt ist, mit dem Substrat 39 verbunden. Das Substrat 39 hat ein Basismaterial 50 aus einem isolierenden Material, eine externe Verbindungselektrode 51 in Verbindung mit dem Kern 60 und einen Durchgang 52 mit einem Ende, das von einer Anordnungsoberfläche des Signalkabels 48 freiliegt. Der Durchgang 52 ist zumindest an beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 an einer proximalen Endseite des Signalkabels 48 angeordnet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelverbindungsstruktur und eine Endoskopvorrichtung.
Hintergrund
Bei einem medizinischen Endoskop wird ein Einführabschnitt tief in einen Körper zur Beobachtung eines befallenen Bereichs eingeführt und weiterhin wird bei Bedarf ein Behandlungsinstrument hinzugefügt, um innerhalb des Körpers eine Untersuchung und Behandlung durchzuführen. Ein solches Endoskop enthält einen Bildsensor, beispielsweise eine CCD an einem distalen Ende des Einführabschnitts und gibt Daten von dem Bildsensor an eine externe Steuervorrichtung oder dergleichen über ein Kabel aus, das mit einer Elektrode auf einem Substrat verbunden ist. Das Endoskop hat einen distalen Endabschnitt, der aufgrund einer Verbindung mit einem Biegeabschnitt, der in eine Mehrzahl von Richtungen biegbar ist, nach oben und unten, sowie nach rechts und links biegbar ist, jedoch wirkt auf einen Verbindungsabschnitt zwischen der Elektrode und dem Kabel aufgrund der Bewegung des Biegeabschnitts eine Belastung und folglich muss der Verbindungsabschnitt eine hohe Haltefestigkeit haben. Üblicherweise kann, wenn eine hohe Belastung auf den Verbindungsabschnitt wirkt, die Elektrode, mit welcher das Kabel verbunden ist, sich vom Substrat lösen. Somit besteht Bedarf für eine Technik, mit der die Verbindungsfestigkeit zwischen der Elektrode und dem Substrat verbessert werden kann.
Als eine Technik zur Verbesserung der Haltefestigkeit zwischen Elektrode und dem Substrat wurde eine Technik beschrieben, bei der eine feste Lösung, die Kupfer und Nickel enthält, auf einer freien Oberfläche eines Durchgangs in einem Substrat ausgebildet wird und welche ein Metall mit hohem Schmelzpunkt enthält, um die Haltefestigkeit an einer Elektrode zu verbessern, welche hauptsächlich Kupfer enthält (siehe beispielsweise Patentliteratur 1)
Druckschriftenliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2009-158668 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Zwar wird bei Patentliteratur 1 die Haltefestigkeit zwischen der Elektrode und dem Substrat verbessert, jedoch wird der Durchgang unmittelbar unterhalb der Elektrode mittig ausgebildet, sodass, wenn eine Belastung auf das mit der Elektrode verbundene Kabel aufgebracht wird, welche stark genug ist, um das Kabel abzutrennen, sich ein Ende der Elektrode ablösen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf das Voranstehende gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kabelverbindungsstruktur und eine Endoskopvorrichtung zu schaffen, wo das Ablösen einer Elektrode von einem Substrat verhindert werden kann.
Lösung der Aufgabe
Zur Beseitigung des obigen Problems und zur Lösung der Aufgabe enthält eine Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Kabel mit einem Kern und einer Ummantelung aus einem isolierenden Material zur Abdeckung des Kerns; und ein Substrat, das mit dem Kabel verbunden ist. Das Substrat weist auf: ein Basismaterial aus einem isolierenden Material; eine externe Verbindungselektrode, die auf einer Oberfläche des Basismaterials ausgebildet und mit dem Kern verbunden ist; und einen Durchgang, der in dem Basismaterial ausgebildet ist und ein Ende hat, das von einer Anordnungsoberfläche des Substrats, an welcher das Kabel angeordnet ist, freiliegt, wobei der Durchgang mit der externen Verbindungselektrode verbunden ist. Der Durchgang ist wenigstens an einem der beiden Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zu einer Axialrichtung des Kabels an einer proximalen Endseite des Kabels angeordnet.
Bei der Kabelverbindungsstruktur gemäß der oben beschriebenen Erfindung wird eine Lot-Resist-Schicht auf dem Basismaterial ausgebildet, um die beiden Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zur Axialrichtung des Kabels zu bedecken.
Bei der Kabelverbindungsstruktur gemäß der oben beschriebenen Erfindung sind die Durchgänge an beiden Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zur Axialrichtung des Kabels angeordnet, nämlich an der proximalen Endseite bzw. der anderen Endseite des Kabels. Die Durchgänge an der proximalen Endseite und der anderen Endseite des Kabels liegen symmetrisch auf einer Diagonallinie der externen Verbindungselektrode.
Bei der Kabelverbindungsstruktur gemäß der oben beschriebenen Erfindung enthält das Substrat eine Mehrzahl von externen Verbindungselektroden und eine Mehrzahl von Kabeln ist mit der Mehrzahl von externen Verbindungselektroden entsprechend verbunden.
Bei der Kabelverbindungsstruktur gemäß der oben beschriebenen Erfindung ist das Kabel ein Koaxialkabel, welches aufweist: einen Kern aus einem elektrisch leitfähigen Material; ein inneres Isoliermaterial zum Abdecken eines Außenumfangs des Kerns; eine Abschirmung zum Abdecken eines Außenumfangs des inneren Isoliermaterials; und ein äußeres Isoliermaterial zum Abdecken eines Außenumfangs der Ummantelung. Das Substrat weist auf: eine Mehrzahl von Kernverbindungselektroden, welche mit den Kernen der Mehrzahl von Koaxialkabeln verbunden sind; und eine Abschirmverbindungselektrode, die mit der Mehrzahl von Abschirmungen verbunden ist. Der Durchgang enthält zwei Durchgänge, die so angeordnet sind, dass sie einander an beiden Enden der Abschirmverbindungselektrode parallel zu einer Axialrichtung eines jeden der Koaxialkabel gegenüberliegen.
Eine Endoskopvorrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Abbildungsvorrichtung, welche in einen lebenden Körper einführbar ist, um das Innere des lebenden Körpers aufzunehmen. Die Abbildungsvorrichtung enthält die Kabelverbindungsstruktur gemäß einer der oben beschriebenen Erfindungen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verdrahtungsdurchgang und/oder ein Verstärkungsdurchgang an wenigstens einem der beiden Enden einer Elektrode senkrecht zu einer Axialrichtung eines Kabels angeordnet, und zwar an der proximalen Endseite des Kabels. Selbst wenn bei diesem Aufbau eine Belastung auf einen Verbindungsabschnitt zwischen der Elektrode und dem Kabel am Substrat wirkt, ist es möglich, eine Ablösung der Elektrode vom Substrat zu verhindern.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Darstellung, welche den Gesamtaufbau eines Endoskopsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Schnittteilansicht eines distalen Endes des in 1 dargestellten Endoskops.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Kabelverbindungsstruktur einer Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform.
4 ist eine Draufsicht auf die Kabelverbindungsstruktur von 3.
5 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 4.
6 ist eine Draufsicht auf eine Kabelverbindungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 6.
8 ist eine Schnittansicht einer Kabelverbindungsstruktur gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Draufsicht auf eine Kabelverbindungsstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C in 9.
11 ist eine Draufsicht auf eine Kabelverbindungsstruktur gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Schnittansicht entlang Linie D-D in 11.
13 ist eine Darstellung, welche eine Schichtungsbeziehung zwischen einem Durchgang, einer Abschirmverbindungselektrode und einer Lot-Resist-Schicht zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Möglichkeiten zur Ausführung der vorliegenden Erfindung (nachfolgend als "Ausführungsform" oder "Ausführungsformen" bezeichnet) unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Gleiche Bezugszeichen werden in der Zeichnung verwendet, um gleiche Elemente zu bezeichnen. Jede der Figuren ist eine schematische Darstellung und eine Beziehung zwischen Dicke und Breite eines jeden Bauteils, den Proportionen oder dergleichen eines jeden Bauteils kann sich gegenüber einem tatsächlichen Bauteil ändern. Die Abmessungsbeziehungen oder Proportionen können zwischen den Figuren teilweise unterschiedlich sein.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus eines Endoskopsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, enthält eine Endoskopvorrichtung 1 ein Endoskop 2, einen Mehrfachleiter 6, Verbinder 7, eine Lichtquellenvorrichtung 9, einen Prozessor (Steuervorrichtung) 10 und eine Anzeigevorrichtung 13.
Das Endoskop 2 ist dafür ausgelegt, einen Einführabschnitt 4 in einen Körperhohlraum einer Person einzuführen, um ein lebendes Bild der Person aufzunehmen und ein Abbildungssignal auszugeben. Der Mehrfachleiter 6 enthält ein elektrisches Kabelbündel, das sich zu einem distalen Ende des Einführabschnitts 4 des Endoskops 2 erstreckt und mit einer Abbildungsvorrichtung in einem distalen Endabschnitt 31 des Einführabschnitts 4 verbunden ist.
Die Verbinder 7 befinden sich an einem proximalen Ende des Mehrfachleiters 6 in Verbindung mit der Lichtquellenvorrichtung 9 und dem Prozessor 10, welche jeweils eine bestimmte Signalverarbeitung an dem Abbildungssignal durchführen, welches von der Abbildungsvorrichtung in Verbindung mit dem Mehrfachleiter 6 und im distalen Endabschnitt 31 enthalten ausgegeben wird, führen eine Analog/Digital-Wandlung (A/D-Wandlung) an dem Abbildungssignal durch und geben das Abbildungssignal als ein Bildsignal aus.
Die Lichtquellenvorrichtung 9 enthält beispielsweise eine weiße LED. Die Lichtquellenvorrichtung 9 emittiert gepulstes weißes Licht und dieses gepulste weiße Licht wird als Beleuchtungslicht vom distalen Ende des Einführabschnitts 4 des Endoskops 2 an das Objekt über einen Anschluss 7 und den Mehrfachleiter 6 abgegeben.
Der Prozessor 10 führt eine bestimmte Bildverarbeitung an dem vom Verbinder 7 ausgegebenen Abbildungssignal durch und steuert die gesamte Endoskopvorrichtung 1. Die Anzeigevorrichtung 13 zeigt das vom Prozessor 10 verarbeitete Bildsignal an.
Der Einführabschnitt 4 des Endoskops 2 hat eine proximale Endseite, an welcher eine Betätigungseinheit 5 angeschlossen ist und die Betätigungseinheit 5 ist mit verschiedenen Schaltern oder Knöpfen zur Steuerung der Funktionen des Endoskops versehen. Die Betätigungseinheit 5 ist mit einer Behandlungswerkzeugeinführöffnung 17 zum Einführen eines Behandlungswerkzeugs, beispielsweise einer Biopsiezange, einem elektrochirurgischen Messer oder einer Prüfsonde in den Körperhohlraum der Person ausgestattet.
Der Einführabschnitt 4 enthält den distalen Endabschnitt 31, der mit der Abbildungsvorrichtung versehen ist, einen Biegeabschnitt 32, der mit einem proximalen Ende des distalen Endabschnitts 31 verbunden und in eine Mehrzahl von Richtungen biegbar ist und einen flexiblen Rohrabschnitt 33, der mit einem proximalen Ende des Biegeabschnitts 32 verbunden ist. Der Biegeabschnitt 32 wird durch Betätigung eines Biegebetätigungsknopfs an der Betätigungseinheit 5 gebogen und ist beispielsweise in vier Richtungen biegbar, das heißt nach oben, unten, rechts und links, indem ein Biegedraht, der durch den Einführabschnitt 4 verläuft, angezogen und freigegeben wird.
In dem Endoskop 2 ist ein Lichtleiterbündel (nicht dargestellt) angeordnet, um Beleuchtungslicht von der Lichtquellenvorrichtung 9 zu übertragen und eine Beleuchtungslinse (nicht dargestellt) befindet sich an einem Ende des Lichtleitbündels zur Emission von Beleuchtungslicht. Diese Beleuchtungslinse liegt in dem distalen Endabschnitt 31 des Einführabschnitts 4, um das Beleuchtungslicht auf das Objekt zu strahlen.
Nachfolgend wird der Aufbau des distalen Endabschnitts des Endoskops 2 näher beschrieben. 2 ist eine Schnittteilansicht vom distalen Ende des Endoskops 2. In 2 ist der Schnitt entlang einer Ebene senkrecht zu einer Substratoberfläche der Abbildungsvorrichtung in dem distalen Endabschnitt 31 des Endoskops 2 gemacht, sowie parallel zur Richtung der optischen Achse von Einfallslicht auf die Abbildungsvorrichtung. 2 zeigt den distalen Endabschnitt 31 des Einführabschnitts 4 vom Endoskop 2, sowie einen Teil des Biegeabschnitts 32.
Wie in 2 gezeigt, ist der Biegeabschnitt 32 in vier Richtungen (d.h. von einer Seite zur anderen und nach oben und unten) biegbar, indem ein Biegedraht 82 angezogen und freigegeben wird, der durch eine Biegeröhre 81 verläuft, welche sich im Inneren einer noch zu beschreibenden Mantelröhre 42 befindet. Die Abbildungsvorrichtung ist im distalen Endabschnitt 31 angeordnet, der sich von einer distalen Endseite des Biegeabschnitts 32 aus erstreckt.
Die Abbildungsvorrichtung hat eine Linseneinheit 43 und eine Abbildungseinheit 40, die an der proximalen Endseite der Linseneinheit 43 liegt und ist an der Innenseite eines distalen Endkörpers 41 mittels eines Klebers 41a festgelegt. Der distale Endkörper 41 enthält ein hartes Bauteil zur Ausbildung eines Innenraums zur Aufnahme der Abbildungsvorrichtung. Der distale Endkörper 41 hat ein proximales Ende, dessen äußerer Umfangsabschnitt durch die flexible Mantelröhre 42 bedeckt ist. Ein Bauteil, welches proximal zum distalen Endkörper 41 liegt, enthält ein weiches Bauteil, sodass der Biegeabschnitt 32 gebogen werden kann. Der distale Endabschnitt 31, in welchem der distale Endkörper 41 angeordnet ist, ist als ein harter Abschnitt des Einführabschnitts 4 ausgebildet. Der harte Abschnitt hat eine Länge La, die sich von einem distalen Ende des Einführabschnitts 4 zu einem proximalen Ende des distalen Endkörpers 41 erstreckt. Eine Länge Lb entspricht einem Außendurchmesser des distalen Endes des Einführabschnitts 4.
Die Linseneinheit 43 hat eine Mehrzahl von Objektivlinsen 43a-1 bis 43a-4, Abstandshalter 44-1 bis 44-3, die sich zwischen den Objektivlinsen 43a-1 bis 43a-4 befinden und einen optischen Bauteilhalter 36 zum Halten der Objektivlinsen 43a-1 bis 43a-4, wobei der optische Bauteilhalter 36 ein distales Ende hat, welches fest in den distalen Endkörper 41 eingesetzt ist, um mit dem distalen Endkörper 41 in Verbindung zu sein.
Die Abbildungseinheit 40 enthält ein Prisma 37, das als ein optisches Bauteil zur Reflexion von Licht dient, das von den Objektivlinsen 43a-1 bis 43a-4 der Linseneinheit 43 abgegeben wird, sowie einen Bildsensor 38 zum Empfang des Lichts, das vom Prisma 37 reflektiert wird, zur Durchführung einer photoelektrischen Umwandlung des Lichts und zur Erzeugung eines elektrischen Signals und ein Substrat 39, das elektrisch mit dem Bildsensor 38 verbunden ist. Der Bildsensor 38 ist mit dem Prisma 37 und dem Substrat 39 in Verbindung. Auf dem Substrat 39 der Abbildungseinheit 40 ist ein elektronisches Bauteil 45 angeordnet, welches eine Treiberschaltung für den Bildsensor 38 darstellt. Weiterhin hat das Substrat 39 ein proximales Ende, mit welchem distale Enden von Signalkabeln 48 eines elektrischen Kabelbündels 47 verbunden sind. Auf dem Substrat 39 können auch elektronische Bauteile anders als das elektronische Bauteil 45, welches die Treiberschaltung für den Bildsensor 38 ist, angeordnet sein.
Jedes der Signalkabel 48 hat ein proximales Ende, das sich in Richtung proximales Ende des Einführabschnittes 4 erstreckt. Das elektrische Kabelbündel 47 verläuft durch den Einführabschnitt 4 und zu dem Verbinder 7 durch die Betätigungseinheit 5 und den Mehrfachleiter 6, wie in 1 gezeigt.
Von einem Ende des optischen Bauteilhalters 36 her einfallendes Licht wird von den Objektivlinsen 43a-1 bis 43a-4 gesammelt und auf das Prisma 37 gerichtet. Der Bildsensor 38 ist ein CCD oder CMOS Bildsensor oder dergleichen und ist an einer Position angeordnet, wo vom Prisma 37 abgegebenes Licht von ihm empfangen werden kann und er wandelt das empfangene Licht in das Abbildungssignal. Das Abbildungssignal wird an den Prozessor 10 über das Signalkabel 48 ausgegeben, das mit dem Verbinder 7 und dem Substrat 39 verbunden ist.
Das Substrat 39 ist eine flexible bedruckte Schaltkreiskarte und ist entlang des Prismas 37 und des Bildsensors 38 gebogen. Das Substrat 39 ist aus der biegbaren flexiblen bedruckten Schaltkreiskarte, sodass die Länge La des harten Abschnitts verringert werden kann. Das elektronische Bauteil 45 und ein Verbindungsabschnitt des Signalkabels 48, die sich auf dem Substrat 39 befinden, sind mit einem Vergussharz 46 gekapselt.
Die Abbildungseinheit 40 und der distale Endabschnitt des elektrischen Kabelbündels 47 sind umfangsseitig durch einen Wärmeschrumpfschlauch 49 zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit bedeckt. In dem Wärmeschrumpfschlauch 49 ist ein Klebeharz 54b in dem Spalt zwischen den Bauteilen eingefüllt. In der Abbildungsvorrichtung sind eine äußere Umfangsoberfläche des optischen Bauteilhalters 36 und eine äußere Umfangsoberfläche einer distalen Endseite des Wärmeschrumpfschlauchs 49 mit einer inneren Umfangsoberfläche eines distalen Endes des distalen Endkörpers 41 mittels des Klebers 41a befestigt.
Nachfolgend wird eine Kabelverbindungsstruktur der Abbildungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weiterhin unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Kabelverbindungsstruktur in der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform. 4 ist eine Draufsicht auf die Kabelverbindungsstruktur von 3. 5 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 4. Es sei festzuhalten, dass in den 3 und 4 ein Lot zur Verbindung der Signalkabel 48 mit den Elektroden weggelassen ist.
Das Signalkabel 48 hat einen Kern 60, der von einer Ummantelung 61 aus einem isolierenden Material bedeck ist und die Ummantelung 61 ist an einem Ende von dem Signalkabel 48 entfernt, um den Kern 60 freizulegen. Das Substrat 39 hat ein Basismaterial 50 aus einem isolierenden Werkstoff, beispielsweise Polyimid, externe Verbindungselektroden 51, mit welchen die Kerne 60 verbunden werden und Durchgänge 52.
Das Substrat 39 ist ein Mehrschichtsubstrat und die Durchgänge 52 sind in einer obersten Schicht hiervon ausgebildet. Die Durchgänge 52 sind Durchkontaktierungen und jeder der Durchgänge 52 ist mit einem Durchgang 54 in einer nächsten Schicht mittels eines Verdrahtungsmusters 53 verbunden und der Durchgang 54 ist mit einem nicht dargestellten Verdrahtungsmuster mittels eines Verdrahtungsmusters 55 verbunden. Wie in den 4 und 5 gezeigt, befindet sich der Durchgang 52 an einem von beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zu einer Axialrichtung des Signalkabels 48 an der proximalen Endseite des Signalkabels 48 und der Durchgang 52 ist unmittelbar unterhalb eines Endes der externen Verbindungselektrode 51 ausgebildet. Selbst wenn daher eine externe Belastung, insbesondere eine Zugbelastung in einer Trennrichtung gemäß dem Pfeil in 5 aufgebracht wird, kann die Haltefestigkeit am Ende der externen Verbindungselektrode 51, wo eine Belastungskonzentration stattfindet, verbessert werden und die externe Verbindungselektrode 51 kann davor geschützt werden, sich vom Substrat 39 abzulösen. Weiterhin ist der Durchgang 52 bevorzugt versetzt ausgebildet, sodass ein Teil einer Oberfläche des Durchgangs 52, welche vom Substrat 39 freiliegt, nicht in Kontakt mit externen Verbindungselektrode 51 ist, das heißt, so ausgebildet ist, dass das Ende der externen Verbindungselektrode 51 aufseiten des Signalkabels 48 an einer Oberfläche des Durchgangs 52 liegt, welche vom Substrat 39 freiliegt. Insbesondere ist der Durchgang 52 bevorzugt so ausgebildet, dass er derart versetzt ist, dass im Wesentlichen die Hälfte der Oberfläche des Durchgangs 52, welche vom Substrat 39 freiliegt, nicht in Kontakt mit der externen Verbindungselektrode 51 ist, das heißt, so ausgebildet ist, dass das Ende der externen Verbindungselektrode 51 aufseiten des Signalkabels 48 oberhalb im Wesentlichen der Mitte des Durchgangs 52 liegt, der vom Substrat 39 freiliegt. Die Oberfläche des Durchgangs 52, welche von dem Basismaterial 50 ohne Kontakt mit der externen Verbindungselektrode 51 freiliegt, ist durch ein Lot 62, welches die externe Verbindungselektrode 51 und den Kern 60 verbindet, eingebunden und die Haltefestigkeit kann weiter verbessert werden.
Bei der ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel einer Kabelverbindungsstruktur für eine Abbildungsvorrichtung zur Verwendung bei einer Endoskopvorrichtung beschrieben; daher sind die externen Verbindungselektroden 51 auf dem Substrat 39 ausgebildet und die Signalkabel 48 sind entsprechend mit den externen Verbindungselektroden 51 in Verbindung. Selbst wenn die Kabelverbindungsstruktur nur eine externe Verbindungselektrode 51 hat, kann der Durchgang 52, der an einem von beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung hiervon angeordnet ist, an der proximalen Endseite des Signalkabels 48 die Haltefestigkeit an dem Ende der externen Verbindungselektrode 51 verbessern und eine Abtrennung der externen Verbindungselektrode 51, wenn eine Belastung einwirkt, kann verhindert werden. Weiterhin kann der Durchgang 52 anstelle der Durchkontaktierung ein Verstärkungsdurchgang sein, der für Verstärkungszwecke ausgebildet ist.
(Zweite Ausführungsform)
Bei einer Kabelverbindungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform ist eine Lot-Resist-Schicht auf dem Basismaterial ausgebildet, um beide Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels abzudecken. 6 ist eine Draufsicht auf die Kabelverbindungsstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 6. Es sei festgehalten, dass in 6 ein Lot zum Verbinden der Signalkabel und Elektroden weggelassen ist.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist eine Lot-Resist-Schicht 70 als eine Resist-Deckschicht auf einem Basismaterial 50A ausgebildet, um beide Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 abzudecken.
Weiterhin sind Durchgänge 52A so ausgebildet, dass jeder der Durchgänge 52A an einem von beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 an der proximalen Endseite des Signalkabels 48 angeordnet ist. Der Durchgang 52A ist ein Verstärkungsdurchgang, welcher das Basismaterial 50A durchtritt. Der Durchgang 52A ist ein Verstärkungsdurchgang, der alleine zur Verstärkung der externen Verbindungselektrode 51 vorgesehen ist, jedoch kann auch eine Durchkontaktierung, die in elektrischer Verbindung mit einem anderen Bauteil ist, verwendet werden oder ein Durchgang, der nur in einer Schicht des Mehrschichtsubstrats ausgebildet ist, kann verwendet werden.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Durchgang 52A an einem von beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 an der proximalen Endseite angeordnet, die Lot-Resist-Schicht 70 ist so ausgebildet, dass sie beide Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 abdeckt, sodass die Haltefestigkeit an dem Ende der externen Verbindungselektrode 51 verbessert werden kann, an welchem die Belastungen sich konzentrieren und eine Abtrennung der externen Verbindungselektrode 51 kann verhindert werden. Weiterhin ist das Ende der externen Verbindungselektrode 51 an einer Position ausgebildet, wo im Wesentlichen die Hälfte einer freiliegenden Oberfläche des Durchgangs 52A, welche vom Basismaterial 50A freiliegt, nicht in Kontakt mit der externen Verbindungselektrode 51 ist; die Oberfläche des Durchgangs 52A, die vom Basismaterial 50A freiliegt, ohne Kontakt mit der externen Verbindungselektrode 51 zu haben, ist mit der Lot-Resist-Schicht 70 in Verbindung, welche das Ende der externen Verbindungselektrode 51 abdeckt und die Haltefestigkeit kann so weiter verbessert werden.
Es sei festzuhalten, dass bei der zweiten Ausführungsform die Lot-Resist-Schicht 70 so ausgebildet ist, dass sie beide Enden der externen Verbindungselektrode 51 bedeckt, welche senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 liegen, jedoch kann die Lot-Resist-Schicht so ausgebildet werden, dass sie vier Seiten der externen Verbindungselektrode 51 abdeckt.
Der Durchgang kann in einem unteren Teil eines Öffnungsendes der Lot-Resist-Schicht ausgebildet sein, so lange der Durchgang an einem von beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 liegt. 8 ist eine Schnittdarstellung einer Kabelverbindungsstruktur gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der Abwandlung der zweiten Ausführungsform ist eine Lot-Resist-Schicht 70B auf einem Basismaterial 50B ausgebildet, um beide Enden einer externen Verbindungselektrode 51B senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 abzudecken. Ein Durchgang 52B ist im unteren Teil des Öffnungsendes der Lot-Resist-Schicht 70B an einer proximalen Endseite der externen Verbindungselektrode 51B senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 ausgebildet.
Bei der Abwandlung der zweiten Ausführungsform sind beide Enden der externen Verbindungselektrode 51B senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 von einem Ende her über eine größere Strecke als bei der zweiten Ausführungsform durch die Lot-Resist-Schicht 70B bedeckt, der Durchgang 52B ist im unteren Teil des offenen Endes der Lot-Resist-Schicht 70B an einer proximalen Endseite der externen Verbindungselektrode 51B senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 ausgebildet und die Haltefestigkeit kann an dem Ende der externen Verbindungselektrode 51B verbessert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Bei einer Kabelverbindungsstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform sind Durchgänge an beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 ausgebildet. 9 ist eine Draufsicht auf die Kabelverbindungsstruktur gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C in 9. Es sei festzuhalten, dass in 9 ein Lot zur Verbindung der Signalkabel und der Elektroden weggelassen ist.
Gemäß den 9 und 10 ist eine Lot-Resist-Schicht 70C als Resist-Deckschicht auf einem Basismaterial 50C ausgebildet, um beide Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 abzudecken.
Weiterhin sind ein Durchgang 52C-1 und ein Durchgang 52C-2 an beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 an der proximalen Endseite und der anderen Endseite des Signalkabels 48 ausgebildet. Der Durchgang 52C-1 und der Durchgang 52C-2 sind an der proximalen Endseite und der anderen Endseite des Signalkabels 48 bevorzugt symmetrisch zu einer Diagonallinie der externen Verbindungselektrode 51 ausgebildet. Da der Durchgang 52C-1 und der Durchgang 52C-2 symmetrisch an der Diagonallinie der externen Verbindungselektrode 51 angeordnet sind, kann, selbst wenn eine Scherbelastung auf die Verbindungselektrode wirkt, ein Abtrennen der externen Verbindungselektrode 51 verhindert werden. Es sei festzuhalten, dass in 9 der Durchgang 52C-1 und der Durchgang 52C-2 symmetrisch auf der Diagonallinie der externen Verbindungselektrode 51 angeordnet sind; der Durchgang 52C-1 und der Durchgang 52C-2 sind nicht auf die obige Beschreibung beschränkt und sie können symmetrisch zu einer Mittellinie der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 angeordnet sein.
Bei der dritten Ausführungsform liegen der Durchgang 52C-1 und der Durchgang 52C-2 an beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 und die Lot-Resist-Schicht 70C ist so ausgebildet, dass sie beide Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 abdeckt und damit kann die Haltefestigkeit an dem Ende der externen Verbindungselektrode 51 verbessert werden, wo eine Belastungskonzentration stattfindet und ein Abtrennen der externen Verbindungselektrode 51 kann verhindert werden. Die beiden Enden der externen Verbindungselektrode 51 senkrecht zur Axialrichtung des Signalkabels 48 liegen auf Oberflächen des Durchgangs 52C-1 und des Durchgangs 52C-2, die vom Basismaterial 50C freiliegen und ein Teil der Oberfläche des Durchgangs 52C-1 oder des Durchgangs 52C-2, die vom Basismaterial 50C freiliegt, ohne Kontakt mit der externen Verbindungselektrode 51 zu machen, ist in Verbindung mit der Lot-Resist-Schicht 70C, welche ein Ende der externen Verbindungselektrode 51 bedeckt. Durch diesen Aufbau kann die Haltefestigkeit weiter erhöht werden.
(Vierte Ausführungsform)
Eine vierte Ausführungsform stellt eine Kabelverbindungsstruktur dar, bei der Koaxialkabel mit einem Substrat verbunden sind. 11 ist eine Draufsicht auf die Kabelverbindungsstruktur gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 12 ist eine Schnittansicht entlang Linie D-D in 11. 13 ist eine Darstellung, welche eine Lagebeziehung zwischen einem Durchgang, einer Abschirmverbindungselektrode und einer Lot-Resist-Schicht zeigt. In 11 ist ein Lot zur Verbindung der Signalkabel und Elektroden weggelassen.
Bei der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vierten Ausführungsform hat jedes der Koaxialkabel 48D einen Kern 60D aus einem elektrisch leitfähigen Material, ein Innenisolationsmaterial 63 zur Abdeckung eines Außenumfangs des Kerns 60D, eine Abschirmung 64 zum Abdecken eines Außenumfangs des Innenisolationsmaterials 63 und eine Ummantelung 61D, die ein äußeres Isolationsmaterial zum Abdecken eines Außenumfangs der Abschirmung 64 ist und das Koaxialkabel 48D ist mit einem Substrat 39D verbunden. Das Koaxialkabel 48D hat ein Ende, an welchem die Schichten entfernt sind, um den Kern 60D, das Innenisolationsmaterial 63 und die Abschirmung 64 freizulegen.
Eine Mehrzahl von Kernverbindungselektroden 51D zur Verbindung mit der Mehrzahl von Kernen 60D der Koaxialkabel 48D und eine Abschirmverbindungselektrode 56 zur Verbindung mit der Mehrzahl von Abschirmungen 64 befinden sich auf dem Substrat 39D. Bei der vierten Ausführungsform sind die Durchgänge zur Verbesserung der Haltefestigkeit der Elektrode nur an beiden Enden der Abschirmverbindungselektrode 56 vorgesehen.
Eine Lot-Resist-Schicht 70D ist auf einem Basismaterial 50D ausgebildet und bedeckt eine Endseite aufseiten des Koaxialkabels 48D von beiden Enden einer Kernverbindungselektrode 51D senkrecht zu einer Axialrichtung des Koaxialkabels 48D und eine proximale Endseite des Koaxialkabels 48D von beiden Enden der Abschirmverbindungselektrode 56 senkrecht zur Axialrichtung des Koaxialkabels 48D und bedeckt beide Enden der Abschirmverbindungselektrode 56 parallel zur Axialrichtung des Koaxialkabels 48D.
Ein Durchgang 52D-1 und ein Durchgang 52D-2 liegen einander an beiden Enden der Abschirmverbindungselektrode 56 parallel zur Axialrichtung der Koaxialkabel 48D gegenüber. Der Durchgang 52D-1 und der Durchgang 52D-2 sind an Positionen ausgebildet, wo wenigstens ein Teil von Oberflächen des Durchgangs 52D-1 und des Durchgangs 52D-2, welche vom Basismaterial 50D freiliegen, nicht in Kontakt mit der Abschirmverbindungselektrode 56 sind. Wie beispielsweise in 13 dargestellt, ist der Durchgang 52D-1 ausgehend von einer Position unmittelbar unterhalb der Abschirmverbindungselektrode 56 in Richtung einer proximalen Endseite des Koaxialkabels 48D ausgebildet, sowie einer Position, welche außerhalb einer Seite der Abschirmverbindungselektrode 56 parallel zur Axialrichtung des Koaxialkabels 48D versetzt ist. Ein Teil der freiliegenden Oberflächen des Durchgangs 52D-1 und des Durchgangs 52D-2 sind an Positionen ausgebildet, wo die Oberflächen nicht in Kontakt mit der Abschirmverbindungselektrode 56 sind und die Oberflächen des Durchgangs 52D-1 und des Durchgangs 52D-2, die vom Basismaterial 50D freiliegen, ohne Kontakt mit der Abschirmverbindungselektrode 56 zu haben, sind mit der Lot-Resist-Schicht 70D verbunden, welche die Enden der Abschirmverbindungselektrode 56 bedeckt, sodass die Haltefestigkeit weiter verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: ENDOSKOPVORRICHTUNG
2: ENDOSKOP
4: EINFÜHRABSCHNITT
5: BETÄTIGUNGSEINHEIT
6: MEHRFACHLEITER
7: VERBINDER
9: LICHTQUELLENVORRICHTUNG
10: PROZESSOR
13: ANZEIGEVORRICHTUNG
17: BEHANDLUNGSINSTRUMENTEINFÜHRÖFFNUNG
31: DISTALER ENDABSCHNITT
32: BIEGEABSCHNITT
33: FLEXIBLER ROHRABSCHNITT
36: OPTISCHER BAUTEILHALTER
37: PRISMA
38: BILDSENSOR
39: SUBSTRAT
40: ABBILDUNGSEINHEIT
41: DISTALER ENDKÖRPER
41a: KLEBER
42: MANTELRÖHRE
43: LINSENEINHEIT
43a-1 bis 43a-4: OBJEKTIVLINSE
44-1 bis 44-3: ABSTANDSHALTER
45: ELEKTRONISCHES BAUTEIL
46: VERGUSSHARZ
47: ELEKTRISCHES KABELBÜNDEL
48: SIGNALKABEL
48D: KOAXIALKABEL
49: WÄRMESCHRUMPFSCHLAUCH
50: BASISMATERIAL
51: EXTERNE VERBINDUNGSELEKTRODE
51D: KERNVERBINDUNGSELEKTRODE
52, 54: DURCHGANG
53, 55: VERDRAHTUNGSMUSTER
54b: KLEBHARZ
56: ABSCHIRMVERBINDUNGSELEKTRODE
60, 60D: KERN
61, 61D: UMMANTELUNG
62: LOT
63: INNENISOLATIONSMATERIAL
64: ABSCHIRMUNG
70: LOT-RESIST-SCHICHT

Claims

Kabelverbindungsstruktur, aufweisend: ein Kabel mit einem Kern und einer Ummantelung aus einem isolierenden Material, um den Kern abzudecken; und ein Substrat, das mit dem Kabel verbunden ist, wobei das Substrat aufweist: ein Basismaterial aus einem isolierenden Material; eine externe Verbindungselektrode, die auf einer Oberfläche des Basismaterials ausgebildet und mit dem Kern verbunden ist; und einen Durchgang, der in dem Basismaterial angeordnet ist und ein Ende hat, welches von einer Anordnungsoberfläche des Substrats, auf welcher das Kabel angeordnet ist, freiliegt, wobei der Durchgang mit der externen Verbindungselektrode verbunden ist, wobei der Durchgang an wenigstens einem von beiden Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zu einer Axialrichtung des Kabels an einer proximalen Endseite des Kabels angeordnet ist.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei eine Lot-Resist-Schicht auf dem Basismaterial ausgebildet ist, um die beiden Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zur Axialrichtung des Kabels abzudecken.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Durchgang an den beiden Enden der externen Verbindungselektrode senkrecht zur Axialrichtung des Kabels an der proximalen Endseite und der anderen Endseite des Kabels angeordnet ist, und der Durchgang an der proximalen und an der anderen Endseite des Kabels symmetrisch an einer Diagonallinie der externen Verbindungselektrode angeordnet ist.
Kabelverbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Substrat eine Mehrzahl von externen Verbindungselektroden aufweist, und eine Mehrzahl von Kabeln entsprechend mit der Mehrzahl von externen Verbindungselektroden verbunden ist.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 4, wobei das Kabel ein Koaxialkabel ist, mit: einem Kern aus einem elektrisch leitfähigen Material; einem Innenisolationsmaterial zum Abdecken eines Außenumfangs des Kerns; einer Abschirmung zum Abdecken eines Außenumfangs des Innenisolationsmaterials; und einem Außenisolationsmaterial zum Abdecken eines Außenumfangs der Abschirmung, wobei das Substrat aufweist: eine Mehrzahl von Kernverbindungselektroden, welche mit den Kernen der Mehrzahl von Koaxialkabeln verbunden sind; und eine Abschirmverbindungselektrode, welche mit der Mehrzahl von Abschirmungen verbunden ist, wobei der Durchgang zwei Durchgänge aufweist, die so angeordnet sind, dass sie an beiden Enden der Abschirmverbindungselektrode parallel zu einer Axialrichtung eines jeden der Koaxialkabel aufeinander zuweisen
Endoskopvorrichtung, aufweisend eine Abbildungsvorrichtung, welche in einen lebenden Körper einführbar ist, um das Innere des lebenden Körpers abzubilden, wobei die Abbildungsvorrichtung die Kabelverbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.