JP2001017389A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】封止樹脂によって形成される封止固定部をでき
るだけ小さくして全体の構成を小型にした固体撮像装置
を提供すること。 【解決手段】接続リード４ａを突起電極２ｂに接続した
ＦＰＣ４の固体撮像素子２より後方に延出しているキャ
リアテープ基材４ｂを有する先端部には、この先端部幅
寸法Ｂを、ＦＰＣ４の基端側幅寸法Ｃ及び固体撮像素子
２の幅寸法Ａよりも幅狭にする切り欠き部７が設けられ
ている。封止樹脂５をカバーガラス３の下面からＦＰＣ
４の先端部にかけて塗布した際、ＦＰＣ４の先端部の幅
寸法が、ＦＰＣ４の基端側幅寸法及び固体撮像素子２の
幅寸法よりも小さく形成されているため、このとき形成
される封止固定部６の角部に実線で示すように大きな半
径Ｒの曲面部を形成して、破線で示すように小さな半径
ｒで形成された曲面部を設けた封止固定部に比べて封止
固定部６を小さくしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡等に設
けられる小型の固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、細長の挿入部を体腔内に挿入
することにより、体腔内臓器等を観察したり、必要に応
じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種
治療処置の行える医療用の内視鏡が広く利用されてい
る。また、工業分野においても、ボイラ，タービン，エ
ンジン，化学プラントなどの内部の傷や腐蝕などを観察
したり検査することのできる工業用内視鏡が広く利用さ
れている。

【０００３】前記内視鏡としては、例えば挿入部の先端
部に電荷結合素子（ＣＣＤと略記）などの固体撮像素子
や電子部品を設けた固体撮像装置が内蔵され、この固体
撮像装置で光電変換した信号を信号ケーブル伝送し、信
号処理手段を介してモニタ装置にカラー表示するように
した電子内視鏡が用いられている。

【０００４】内視鏡においては、狭く曲がりくねった管
腔内に挿入されるため挿入部の細径化が望まれている。
そして、電子内視鏡では、小回りがきき、操作性の良い
内視鏡を実現するため固体撮像装置の小型、小径化が望
まれていた。

【０００５】例えば、電子内視鏡の先端部に配置される
固体撮像装置として、特開平５−１１５４３６号公報に
は高密度化又は小型化を達成するため、外形サイズを大
きくせずに可撓性基板の実装面積を拡大できるようにし
た固体撮像装置が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平５−１１５４３６号公報に示されている固体撮像装
置では、固体撮像素子の受光面上に透明部材が接着さ
れ、受光面の片側に形成されたパッド部に配置された突
起電極を介して可撓性基板のインナーリードが接続さ
れ、その透明部材の周辺部及び固体撮像素子と可撓性基
板のインナーリードとの接続部分を封止樹脂で封止して
構成されている。このため、固体撮像素子と可撓性基板
のインナーリードとの接続部及びインナーリードの屈曲
部を覆う封止樹脂によって形成された封止固定部の範囲
が広範になることによって、固体撮像装置の小型化が阻
まれていた。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、封止樹脂によって形成される封止固定部をできる
だけ小さくして全体の構成を小型にした固体撮像装置を
提供することを目的にしている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、電気信号の授受を行うための電気接点部を備えた固
体撮像素子と、この電気接点部に接続される箔状のリー
ドを突出させた帯状のフレキシブル回路基板とを有し、
前記リードと前記電気接点部との電気的接続部を封止樹
脂によって封止して構成される固体撮像装置であって、
前記フレキシブル回路基板の少なくとも前記リード側の
幅寸法を、前記固体撮像素子の幅寸法及び前記フレキシ
ブル回路基板の基端側幅寸法より小さく形成するための
切り欠き部を設けている。

【０００９】この構成によれば、電気的接続部等を封止
樹脂で覆う際、フレキシブル回路基板のリード側に設け
たる封止樹脂の範囲が狭まる。このことにより、封止樹
脂で形成される封止固定部の大きさが小さくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係
る固体撮像装置の１構成例を説明する図である。なお、
図１（ａ）は固体撮像装置を正面から見たときの図、図
１（ｂ）は固体撮像装置を側面からみたときの図、図１
（ｃ）は固体撮像装置を下方から見たときの図である。

【００１１】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように
本実施形態の固体撮像装置１は、前面に受光部２ａを備
え、この受光部２ａの図中下側に所定の間隔で配列され
たボンディングパッド上に電気接点部としてＡｕ等で形
成した突起電極２ｂを配置した固体撮像素子２と、この
固体撮像素子２の受光部２ａを覆うように、例えば紫外
線硬化型等の透明な接着剤によって貼り付けられた光学
部材である略直方体形状のカバーガラス３と、前記突起
電極２ｂに接続される箔状の接続リード４ａを端部から
突出させたフレキシブル回路基板（以下ＦＰＣとも略記
する）４と、前記突起電極２ｂと前記接続リード４ａと
の電気的接続部等を覆うように塗布された封止樹脂５で
形成される封止固定部６とで主に構成されている。

【００１２】前記ＦＰＣ４は、電気絶縁性のポリイミド
よりなるキャリアテープ基材４ｂ上に銅箔等の金属箔４
ｃを接着し、この金属箔４ｃをフォトリソグラフィ技術
により所望のリードパターンに形成したものであり、多
数の接続リード４ａや図示しないランド、固体撮像装置
検査用のテストパッド（不図示）が形成されている。な
お、このＦＰＣ４上の実装される電子部品や信号線が接
続されるリードやランドを除いた部分には、ショートを
防止するためのオーバーコートが施されている。

【００１３】前記ＦＰＣ４の先端部より突出している接
続リード４ａは、前記固体撮像素子２に列状に配置され
ている突起電極２ｂに略同一ピッチであり、それぞれの
接続リード４ａはＴＡＢ接続によって前記突起電極２ｂ
を介して固体撮像素子２に電気的に接続されている。

【００１４】前記接続リード４ａを突起電極２ｂに接続
したＦＰＣ４は、接続リード４ａに屈曲部を設けて、前
記固体撮像素子２の基端面より後方側に延出されてい
る。この固体撮像素子２の後方側に延出しているＦＰＣ
４のキャリアテープ基材４ｂを有する先端部には、この
先端部幅寸法Ｂを、前記ＦＰＣ４の基端側幅寸法Ｃ及び
前記固体撮像素子２の幅寸法Ａよりも幅狭にする切り欠
き部（以下、切欠部と記載）７が設けられている。

【００１５】そして、前記ＦＰＣ４の屈曲部を折り曲げ
た状態で保持固定する目的及び前記突起電極２ｂと接続
リード４ａとの電気的接続部を絶縁封止固定する目的
で、前記電気的接続部及び屈曲部を含むように、前記カ
バーガラス３の下面から前記キャリアテープ基材４ｂの
設けられているＦＰＣ４の先端部にかけて封止樹脂５と
して例えば、黒色のエポキシ系の接着剤を塗布して封止
固定部６が形成されている。

【００１６】この封止樹脂５をカバーガラス３の下面か
ら前記ＦＰＣ４の先端部にかけて塗布した際、前記固体
撮像素子２の突起電極２ｂに接続される接続リード４ａ
が突出しているＦＰＣ４の先端部の幅寸法（Ｂ寸法）
が、ＦＰＣ４の基端側幅寸法（Ｃ寸法）及び固体撮像素
子２の幅寸法（Ａ寸法）よりも小さく形成されているた
め、この部分に塗布する封止樹脂５の塗布範囲を幅狭に
してもＦＰＣ４の固体撮像素子２への固定を確実に行え
る。このため、このとき形成される封止固定部６の角部
に実線で示すように大きな半径Ｒの曲面部を形成するこ
とによって、切欠部７が設けられていない幅広のＦＰＣ
４の先端部に破線で示すように形成される小さな半径ｒ
の曲面部を設けた封止固定部に比べて小さな封止固定部
６が形成される。

【００１７】このように、インナーリードの突出してい
るＦＰＣの先端部の幅寸法を、ＦＰＣの基端側幅寸法及
び固体撮像素子の幅寸法よりも小さくする切欠部を設け
たことにより、電気的接続部及び屈曲部を含むカバーガ
ラスの下面からＦＰＣの先端部にかけて封止樹脂を塗布
して封止固定部を形成したとき、この封止固定部の大き
さを切欠部を設けた分だけ小さくして固体撮像装置の小
型化を図ることができる。

【００１８】また、ＦＰＣのキャリアテープ基材を備え
た先端部までを封止樹脂で覆ったことにより、リードの
屈曲部が強固に固定されるので、ＦＰＣの基端側に負荷
が加えられた時、前記接続部及びインナーリード屈曲部
に直接負荷が掛かり難くなって、破損の少ない、耐久性
の高い固体撮像装置を提供することができる。

【００１９】なお、前記電気的接続部及び屈曲部を含む
ように封止樹脂５をカバーガラス３の下面から前記ＦＰ
Ｃ４の先端部にかけて塗布して封止固定部６を設けたと
き、角部に半径Ｒの曲面部を形成する代わりに、封止固
定部６の角部に直線状のカット面を形成したり、また、
図２に示すような逃げ部８を形作ることによって固体撮
像装置１の更なる小型化を図ることができる。

【００２０】また、前記ＦＰＣ４を折り曲げることなく
形成するため、図３（ａ），（ｂ）に示すように前記固
体撮像素子２に対して平行にＦＰＣ４を延出させるよう
に接続して封止固定部６を設けるようにしてもよい。

【００２１】図４は本発明の第２実施形態に係る固体撮
像装置の他の構成例を説明する図である。なお、図４
（ａ）は固体撮像装置を正面から見たときの図、図４
（ｂ）は固体撮像装置を側面からみたときの図、図４
（ｃ）は固体撮像装置を下方から見たときの図である。

【００２２】本実施形態においては、接続リード４ａが
突出しているＦＰＣ４の先端部先端面４ｄを固体撮像素
子から離間させることなく、図４（ｂ），（ｃ）に示す
ように固体撮像素子２と重なるように配置している。

【００２３】つまり、ＦＰＣ４のキャリアテープ基材４
ｂが設けられている先端部の一部が固体撮像素子２に重
なった状態に配置され、この状態で、図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すようにカバーガラス３の基端面か
ら固体撮像素子２の基端面にかけて封止樹脂５を塗布し
て封止固定部６を設けて固体撮像装置１Ａを構成してい
る。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同
部材には同符合を付して説明を省略する。

【００２４】このように、ＦＰＣのキャリアテープ基材
先端部の一部を固体撮像素子に重ねて配置し、この状態
で封止樹脂を塗布して封止固定部を形成したことによ
り、固体撮像素子の後方側に延出するＦＰＣの長さ寸法
の短縮を図って、固体撮像装置の全長の短縮化を図るこ
とができる。

【００２５】また、ＦＰＣのキャリアテープ基材先端部
を固体撮像素子に重ね合わせた状態にして、封止樹脂に
よってＦＰＣの先端部を固体撮像素子に一体的に固定し
たことにより、フレキシブル回路基板のキャリアテープ
基材を樹脂によって覆う範囲が大きくなり、ＦＰＣの固
定強度を大幅に向上させることができる。

【００２６】このことにより、例えば、ＦＰＣ４の基端
側に負荷が加えられた場合でも、前記電気的接続部及び
屈曲部等に直接負荷がかかることがなくなるので、負荷
が原因の破損がなくなって、高耐久性の固体撮像装置が
得られる。その他の作用及び効果は前記第１実施形態と
同様である。

【００２７】図５は本発明の第３実施形態に係る固体撮
像装置の別の構成例を説明する図である。

【００２８】本実施形態においては、図５に示すように
ＦＰＣ４Ａは、キャリアテープ基材４ｂの一面側及び他
面側の両面にそれぞれ金属箔が設けられ、リード１１、
リード１２を形成している。

【００２９】そして、前記リード１１が設けられている
一面側にはＩＣ１３及びコンデンサ１４等の電子部品が
搭載されており、前記リード１１、ＩＣ１３及びコンデ
ンサ１４は前記リード１２とスルーホールやビアホール
を介して電気的に接続されている。なお、ＦＰＣ４Ａ上
にフリップチップ実装されたＩＣ１３は封止樹脂１５に
よって絶縁状態で封止固定される。

【００３０】このＩＣ１３及びコンデンサ１４等の電子
部品を搭載したＦＰＣ４Ａは、先端部から突出するリー
ド１２を前記固体撮像素子２にＴＡＢ接続によって電気
的に接続されている。そして、カバーガラス３の基端面
から固体撮像素子２の基端面にかけて封止樹脂５を塗布
して、電気的接続部及び屈曲部等を覆う封止固定部６が
形成して固体撮像装置１Ｂを構成している。このとき、
前記ＦＰＣ４Ａが角度θだけ傾くように封止固定部６が
設けられている。その他の構成は上述した実施形態と同
様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。

【００３１】このように、固体撮像素子の後方側に延出
するように屈曲させたＦＰＣを角度θだけ傾けて配置さ
せることによってさらに固体撮像装置の全長の短縮化を
図ることができる。このことにより、固体撮像素子の後
方スペースをより有効活用して固体撮像装置の小型化を
図れる。

【００３２】また、予めＩＣや電子部品を実装したＦＰ
Ｃを固体撮像素子に電気的に接続することで、電子部品
等をキャリアテープ基材上に実装するときの半田付けや
リフローによる熱によって固体撮像素子を劣化させるこ
とを防止することができる。このことによって、耐久性
の高い固体撮像装置を提供することができる。

【００３３】なお、図６に示すようにＩＣ１３が実装さ
れる部分のキャリアテープ基材４ｂに開口部１６を形成
し、この開口部１６内にリード１１を接続リードとして
突出させ、ボールバンプ１７を介してＴＡＢ実装し、実
装後に電気的接続部を封止樹脂１８にて封止する構成に
してもよい。

【００３４】ここで、図７及び図８を参照して上述のよ
うに構成した例えば固体撮像装置１Ｂを実際に配設した
撮像ユニット３０の構成を簡単に説明する。本実施形態
で説明する撮像ユニットは、図７で示す内視鏡システム
を構成する電子内視鏡２０の挿入部２１の先端部２２に
配設されるものである。

【００３５】図に示すように内視鏡システムは、電子内
視鏡２０と、この電子内視鏡２０に照明光を供給する光
源装置９１と、映像信号処理回路や駆動回路を内蔵した
ビデオプロセッサ９２と、このビデオプロセッサ９２に
接続されて内視鏡画像を表示するモニタ９３、内視鏡画
像を記録するＶＴＲデッキ９４、内視鏡画像をプリント
アウトするビデオプリンタ９５やビデオディスク９６等
の周辺機器とで構成されている。

【００３６】前記電子内視鏡２０は、体腔内に挿入され
る細長な挿入部２１と、この挿入部２１の基端側に設け
られた操作部２５と、この操作部２５の側部から延出す
るユニバーサルコード２６とで主に構成されている。

【００３７】前記挿入部２１は、先端側に位置する硬質
部材で形成された先端部２２と、複数の湾曲駒を連接し
た湾曲自在な湾曲部２３と、細長で可撓性を有する可撓
管部２４とで形成されている。なお、前記ユニバーサル
コード２６の基端部には前記光源装置９１に接続される
照明用コネクタ９７が設けられており、この照明用コネ
クタ９７には前記ビデオプロセッサ９２に着脱自在なカ
メラケーブル９８が着脱自在に取り付けられるようにな
っている。

【００３８】前記先端部２２には図示しない照明レンズ
ユニット及び対物レンズユニットが配設されており、こ
の照明レンズユニットには挿入部２１内を挿通するライ
トガイドファイバの先端面が臨まれ、前記対物レンズユ
ニットには前記固体撮像装置１Ｂが後述するように構成
された撮像ユニットが配設されている。

【００３９】なお、光源装置９１から出射された照明光
は、前記ライトガイドファイバを伝送されて、照明レン
ズユニットを通して観察部位に向かって照射されるよう
になっている。また、前記対物レンズユニットを通して
固体撮像装置１の固体撮像素子２に結像されて光電変換
された画像信号は前記ビデオプロセッサ９２に伝送され
映像信号に変換される。さらに、前記先端部２２には、
前記対物レンズユニットの最先端に配置されている第１
レンズ（不図示）の外表面を洗浄するための水を送液す
るとともに、この第１レンズの外表面に付着した水滴を
除去あるいは体腔内に送気するためのノズル（不図示）
が設けられている。

【００４０】図８（ａ），（ｂ）に示すように前記固体
撮像装置１Ｂを構成するカバーガラス３の前面には保護
ガラス３１が接着剤にて接着固定されている。この保護
ガラス３１には光学絞り３２を介在させた固体撮像素子
枠３３が接着固定されている。

【００４１】そして、前記固体撮像装置１Ｂを構成する
ＦＰＣ４Ａのリード１２には前後２列に信号線接続ラン
ド（図示せず）が形成されており、それぞれの信号線接
続ランドには信号ケーブル４０を構成する複数の信号線
４１が接続されている。

【００４２】なお、後方側の信号線接続ランドに接続さ
れる信号線４１の芯線部分及びその近傍は絶縁テープ４
６にて覆われている。このことにより、前方側の信号線
接続ランドに接続される信号線４１と、前記後方側の信
号線接続ランドに接続された信号線４１とのショートが
防止される。また、前記信号線４１の内、前記固体撮像
装置１Ｂ及びＩＣ１３を駆動動作させるための信号線４
１はコンデンサ１４等の電子部品に直接接続されてい
る。

【００４３】また、前記信号ケーブル４０は、例えば同
軸線と単純線とにより構成されており、同軸線に設けら
れているシールド線４２は一括してＦＰＣ４ＡのＧＮＤ
ランド４ｅに接続されている。

【００４４】さらに、これら複数の信号線４１，…，４
１は、前記信号ケーブル４０の外皮４３及びシールド４
４の先端部にて熱収縮性の結束チューブ４５で結束され
ている。このことにより、信号線４１が信号ケーブル４
０の基端側に引き込まれることが防止されて、撮像ユニ
ットの破損・画像不良の発生を防止する。符号４９は前
記信号ケーブル４０を保護するための保護チューブであ
る。

【００４５】又、前記固体撮像装置１Ｂ及び信号線４１
の接続部である電装部とを覆うように第１、第２、第３
の補強樹脂５１、５２、５３を施すとともに、前記固体
撮像素子枠３３の外形３面に内接するように補強枠５４
を接着固定し、更にこの補強枠を絶縁チューブ５５によ
って被覆して撮像ユニット３０が構成されている。

【００４６】なお、図９に示すように前記撮像ユニット
３０の小型化に支障のない場合、カバーガラス３の下面
から前記キャリアテープ基材４ｂの設けられているＦＰ
Ｃ４の先端部にかけて封止樹脂５を塗布して電気的接続
部と屈曲部とを覆うとともに、この封止樹脂５を固体撮
像素子２とこの固体撮像素子２上に貼り合わされたカバ
ーガラス３との側部全周に施すことにより、固体撮像素
子２及び固体撮像素子２の受光部２ａへの風塵・熱・湿
気等の侵入を防止することができる。このことにより、
画像不良の発生し難い、耐久性に優れた固体撮像装置が
提供される。

【００４７】ところで、特開平８−３０６８９８号公報
にはテープキャリア基材に固体撮像素子と光学ガラスと
を取り付けた後、所定の位置にてテープキャリア基材を
切断・切除して構成される固体撮像装置が示されてい
る。また、特開平５−１１５４３６号公報にはテープキ
ャリア基材上に電子部品やリード線を接続する技術が示
されている。

【００４８】しかしながら、前記特開平８−３０６８９
８号公報に示されているキャリアテープ基材を所定の位
置にて切断・切除した固体撮像装置を撮像ユニット内に
組み込む際、この固体撮像装置の周囲には例えば補強部
材が配設されたり、電子部品や信号線が接続されるよう
になっている。また、この固体撮像装置では固体撮像素
子とは反対側に延出されているキャリアテープ基材の基
端部には検査装置のプローブ等が接続されるテスト端子
が設けられていた。このキャリアテープ基材は、固体撮
像素子幅と略同一幅で、リードが基材上に一方向に配列
されていた。このため、このキャリアテープ基材を切断
する位置をリードが存在しない領域にすることによっ
て、切断端面にリードが露出・突出することはなかった
が、一方向にのみリードを延出させていたのでキャリア
テープ基材の幅寸法が必要以上に幅広になって固体撮像
装置を小型化することを妨げていた。

【００４９】一方、前記特開平５−１１５４３６号公報
に示すように電子部品を実装した可撓性基板を折り曲げ
形成した場合、可撓性基板端に露出しているリードが固
体撮像素子に接触することや、周囲に配置されている補
強部材や電子部品、あるいは信号線に接触するおそれが
あり、万一接触すると画像不良を引き起こしてしまう。

【００５０】このため、基板端に設けられているリード
が周囲の部材に電気的に接触することを確実に防止して
かつ小型化を可能にしたＦＰＣを備えて、画像不良を引
き起こすことを防止した小型の固体撮像装置が望まれて
いた。

【００５１】図１０及び図１１はＦＰＣの構成例に係
り、図１０はＦＰＣのキャリアテープ基材上に形成され
たリード、ランド部及びテスト端子の構成を示す説明
図、図１１は所定形状に切断したＦＰＣを撮像ユニット
内に配置した状態を示す図である。

【００５２】図１０に示すように本実施形態の固体撮像
装置１００を構成するＦＰＣ４Ｂのキャリアテープ基材
４ｂ上に形成されるリード１０１は、固体撮像素子２に
接続される先端部先端面４ｄより突出する複数の接続リ
ード４ａと、信号線や電子部品の接点部が接続される例
えば長方形状に形成された複数の接続ランド部１０２と
を有し、さらに、各接続ランド部１０２から基端部に一
方向に配列されている固体撮像装置１００のテスト端子
１０３，…，１０３に向けて延長リード１０４が導出さ
れている。

【００５３】また、このＦＰＣ４Ｂを構成するキャリア
テープ基材４ｂには、検査終了後に、このキャリアテー
プ基材４ｂを容易に切断することを可能にする切断ガイ
ド溝１０５が形成されており、キャリアテープ基材４ｂ
を破線で示すように切断することによって図１１に示す
所定形状のＦＰＣ４Ｂを備えた固体撮像装置１００が得
られるようになっている。

【００５４】つまり、本実施形態においては固体撮像装
置１００の小型化を図るため、ＦＰＣ４Ｂの所定形状は
予め設定されており、この形状に対応するように、前記
リード１０１及び接続ランド部１０２を形成するととも
に、前記一方向に配列されているテスト端子１０３へ導
かれる延長リード１０４をこのキャリアテープ基材４ｂ
を所望の形状に切断したときの基端面にあたる部分及び
側面にあたる部分を通過するように配置している。

【００５５】そして、前記側面に当たる部分より延出さ
れる延長リード１０４が配置されている部分には、破線
に示したキャリアテープ基材切断端面よりも内側に一面
部１０６を有する開口部１０７を設けている。

【００５６】このため、前記固体撮像装置１００のキャ
リアテープ基材４ｂを破線及び切断ガイド溝１０５に沿
って切断して所定形状のＦＰＣ４Ｂを形成したとき、こ
の基材切断面より突出した突出リード１０８が形成され
る。そして、これら突出リード１０８を、開口部１０７
の基材切断面より内側に位置する一面部１０６に沿って
切断及び切除する。このことによって、このキャリアテ
ープ基材４ｂ上に形成されている延長リード１０４の端
部がキャリアテープ基材切断端面より突出することな
く、即ち前記延長リード１０４が形成されていないキャ
リアテープ基材切断端面より内側に位置する。

【００５７】このように構成された固体撮像装置１００
を、図１１に示すように金属製の補強枠１０９を配設し
た撮像ユニット１１０内に配置する。このとき、たと
え、前記キャリアテープ基材切断端面が前記補強枠１０
９に内接するように配置した場合でも前記テスト端子１
０３側に延出された前記延長リード１０４の基端部がキ
ャリアテープ基材切断端面より凹んだ位置に形成されて
いる一面部１０６に位置しているので補強枠１０９に電
気的に接触することはない。

【００５８】このように、ＦＰＣを構成するキャリアテ
ープ基材を所定形状に切断処理することによって、キャ
リアテープ基材端面からリードが露出或いは突出しない
構成にしたことによって、封止樹脂で覆うことなく他部
材との電気的接触を防止することができる。

【００５９】このことにより、固体撮像装置を構成する
キャリアテープ基材を補強枠に当接させて配置すること
によって小型化を図った、画像不良の発生し難い撮像ユ
ニットを提供することが可能になる。

【００６０】ところで、特開平５−１１５４３５号公報
には固体撮像素子の後方側に延出されたＦＰＣ上に電子
部品を実装する技術が示されている。しかし、この技術
では、固体撮像素子とＦＰＣ上に形成されているリード
との電気的接触を防止するために絶縁板を設けていた。
したがって、絶縁板の分だけ固体撮像装置が大きくなる
という不具合があった。

【００６１】また、固体撮像装置を小型化するため、Ｆ
ＰＣ両面にリードを配線し、両面に電子部品を実装する
ようにしたものがある。しかし、リードを回路基板両面
に形成することによりその分ＦＰＣが厚くなり固体撮像
装置が大きくなってしまう。そして、ＦＰＣ上には電子
部品を実装するための接続用ランドが形成されているの
で、両面に形成したそれぞれのリードとリードとを電気
的に接続するためにスルーホール等を設ける必要がある
のでその分ＦＰＣが高価になるという問題があった。こ
のため、小型化し、かつ画像不良の発生し難い安価な固
体撮像装置が望まれていた。

【００６２】図１２及び図１３は固体撮像装置の他の構
成に係り、図１２は固体撮像素子に２つのＦＰＣを配置
した構成例を説明する図、図１３は撮像ユニットの他の
構成例を示す図である。なお、図１２（ａ）は２つのＦ
ＰＣの配置構成を示す図、図１２（ｂ）は第１ＦＰＣの
構成を説明する図、図１２（ｃ）は第２ＦＰＣの構成を
説明する図である。

【００６３】図１２（ａ）に示すように本実施形態の固
体撮像装置１２０は、固体撮像素子２と、この固体撮像
素子２の前面に形成されている受光部２ａを覆うカバー
ガラス３と、前記受光部２ａの上下側に列状に形成され
た図示しないボンディングパッドに接続された第１ＦＰ
Ｃ１２１及び第２ＦＰＣ１２２と、前記カバーガラス３
上下側面から固体撮像素子２及びＦＰＣ１２１、１２２
との接続部及びＦＰＣ１２１、１２２の先端部を覆う封
止樹脂１２３とにより構成されている。

【００６４】前記第１ＦＰＣ１２１及び第２ＦＰＣ１２
２は、キャリアテープ基材４ｂの一面側に銅箔等の金属
箔４ｃを接着し、フォトリソグラフィ技術により所望の
リードパターンを形成して、多数のリード１２４やラン
ド１２５，１２６、そして固体撮像装置検査用のテスト
端子（図示せず）等で構成されている。

【００６５】図１２（ｂ）に示すように前記第１ＦＰＣ
１２１に形成されているリード１２４は、実装される電
子部品の接続電極に対応しており、この第１ＦＰＣ１２
１を構成するキャリアテープ基材４ｂには前記電子部品
の接続電極が他面側から前記リード１２４に電気的に接
触することを可能にする略長方形形状の開口１２７が形
成されている。この開口１２７の基端側から延出するリ
ード１２４は信号線を接続する信号線接続ランド１２５
として使用される。

【００６６】一方、図１２（ｃ）に示すように前記第２
ＦＰＣ１２２には信号線が接続される信号線接続ランド
１２６がキャリアテープ基材４ｂの一面側長手方向に複
数形成されている。

【００６７】図１３に示すようにこの固体撮像装置１２
０のカバーガラス３には保護ガラス１２８が接合され光
学絞り１２９とともに、固体撮像素子枠１３０に接着固
定されている。なお、前記保護ガラス１２８から第１Ｆ
ＰＣ１２１、第２ＦＰＣ１２２の先端部にかけては第１
の補強樹脂１３１が施されている。

【００６８】前記第１ＦＰＣ１２１の開口１２７によっ
て他面側からも露出した状態になっているリード１２４
には電子部品１３２が半田等により電気的に接合されて
いる。

【００６９】なお、本実施形態において、この電子部品
１３２は、予めＩＣ１３３が実装されたセラミックやガ
ラスエポキシ製の回路基板１３４上に実装されたもので
ある。

【００７０】また、前記第１ＦＰＣ１２１の信号線接続
ランド１２５には複数の信号線１３５が接続され、第２
ＦＰＣ１２２の信号線接続ランド１２６にも信号線１３
５が接続される。そして、これら信号線１３５及び回路
基板１３４が接続された前記固体撮像装置１２０は、第
２、３の補強樹脂１３６、１３７にて覆われ、さらにそ
の周囲を絶縁チューブ１３８にて被覆されている。

【００７１】上述したように、第１ＦＰＣ１２１を構成
するキャリアテープ基材４ｂの一面（表面）に形成され
たリード１２４は、このキャリアテープ基材４ｂに設け
られた開口１２７によって他面（裏面）からも露出して
構成される。このため、キャリアテープ基材４ｂの一面
に形成されたリード１２４に対して電子部品１３２をリ
ード１２４が形成されていない他面側から実装すること
が可能にしている。

【００７２】また、他面側から実装される電子部品に対
して一面側から半田こて等を用いて実装作業を行える。

【００７３】なお、図１２（ｂ）に示すように、電子部
品の接続電極に対応しない位置に配線されているリード
１２４ａは、キャリアテープ基材４ｂによって覆われて
いる。つまり、開口の開口面積を最小限に抑えること
で、開口の形成されていないキャリアテープ基材上にリ
ードを配線することが可能になっている。

【００７４】このように、フレキシブル回路基板を構成
するキャリアテープ基材の一面側に形成されているリー
ドに対して、このキャリアテープ基材の他面側から電気
的接触を可能にする、即ち他面側からリードを露出させ
るようにキャリアテープ基材に開口部を形成したことに
より、キャリアテープ基材の他面側から一面側に形成さ
れているリードに電子部品や回路基板を直接実装するこ
とができる。

【００７５】このことにより、キャリアテープ基材の他
面側にリードを形成する必要がなくなるので、フレキシ
ブル回路基板を薄く形成することができる。よって、固
体撮像装置の小型化を図れる。また、一面側のリードと
他面側のリードとを接続するためのスルーホール等及び
他面側に設けていた接続用ランドが不要になるので安価
なフレキシブル回路基板を提供して固体撮像装置の低価
格化を図れる。

【００７６】また、キャリアテープ基材の他面側に実装
する電子部品に対して、一面側から半田こて等を用いて
実装作業を行えるので、組立作業性を大幅に向上させる
ことができる。

【００７７】さらに、開口部の面積を最小限に抑えるこ
とで、開口部以外のキャリアテープ基材上にリードを効
率よく配線することができる。このことによって、リー
ド配線を高密度化することが可能になり、フレキシブル
回路基板の小型化を図れる。なお、開口に配線されるリ
ードをキャリアテープ基材で覆うことで、前記ワードが
他のリード若しくは電子部品の接続電極とショートする
ことを防止することができる。

【００７８】また、絶縁部材より形成されるキャリアテ
ープ基材を、固体撮像素子とリードとの間に配置するこ
とによって、キャリアテープ基材が絶縁材となることに
より、新たにリードと固体撮像素子との間に絶縁部材を
設ける必要がなくなり、固体撮像装置の小型化を図るこ
とができるとともに、画像不良の発生を防止することが
できる。

【００７９】ところで、撮像ユニットは、故障或いは破
損した際、分解、修理する必要がある。前記撮像ユニッ
トの故障原因の多くは信号線の断線であり、固体撮像装
置自体が故障の主原因となるケースは少ない。

【００８０】つまり、撮像ユニットを分解・修理する場
合は、固体撮像装置以外の部品を取り替えることになる
が、その際固体撮像装置を破損させないように取り出す
必要があり、特に強度の最も弱いＦＰＣのリードに傷を
つけないよう作業を行う必要がある。

【００８１】このため、分解修理作業時等にＦＰＣのリ
ードに傷をつけないように作業を行え、かつ小型化を可
能にする固体撮像装置が望まれていた。

【００８２】図１４ないし図１６は固体撮像装置の別の
構成に係り、図１４は固体撮像素子に２つのＦＰＣを配
置した他の構成例を説明する図、図１５は固体撮像素子
のまた他の構成例を説明する図、図１６は撮像ユニット
の他の構成例を示す図である。図１４（ａ）は上面図、
図１４（ｂ）は側面図、図１５（ａ）は側面図、図１５
（ｂ）は背面図である。

【００８３】図１４（ａ）、（ｂ）に示すように固体撮
像装置１４０は、一組のＦＰＣ１４１を備え、このＦＰ
Ｃ１４１には他面側からリード１４２全体を露出させる
開口１４３が形成されている。

【００８４】そして、図１５（ａ），（ｂ）に示すよう
に前記固体撮像装置１４０を構成する前記ＦＰＣ１４１
のリード１４２は前記開口１４３の基端側で切断されて
いる。このため、複数のリード１４２が１本ずつ突出し
た状態になっている。また、前記ＦＰＣ１４１の先端部
と固体撮像素子２とには封止樹脂１２３が施され、この
後例えばシリコン系の接合樹脂１４４によって固体撮像
素子２の裏面側に接続基板１４５が接合されている。

【００８５】このとき、１本ずつ突出したリード１４２
は、前記接続基板１４５の側面に形成されている溝形状
の端面スルーホール１４６内に半田によって接合固定さ
れている。

【００８６】また、この接続基板１４５には、前記端面
スルーホール１４６と電気的に接続されたスルーホール
１４７が形成されており、このスルーホール１４７内に
は予めリードピン１４８が配置され、半田より溶融温度
の高いろう材を用いたロー付によって接合固定されてい
る。

【００８７】そして、図１６に示すように前記リードピ
ン１４８にはそれぞれ電子部品１５１やＩＣ１５２が搭
載され、信号線１５３が接続された回路基板１５０或い
は信号線１５４が接続されており、前記固体撮像装置１
４０、前記接続基板１４５及び前記回路基板１５０を覆
うように封止樹脂１５５が補強枠１５６内に充填され、
絶縁チューブ１５７に被覆されて撮像ユニット１５８を
構成している。

【００８８】上述のように構成された撮像ユニット１５
８を分解修理する場合、まず、絶縁チューブ１５７及び
補強枠１５６を取り除く。次に、封止樹脂１５５を刃物
や治工具等を使用して取り除く。このとき、たとえ作業
者が力加減を誤ったとしてもリード１４２は接続基板１
４５の端面スルーホール１４６内に半田によって固定さ
れて配置されているので、治工具の先端がリード１４２
に直接接触して破損することが防止される。

【００８９】そして、前記リード１４２は、封止樹脂１
５５を取り除いた後、端面スルーホール１４６内の半田
を溶融させることによって容易に接続基板１４５から取
り外すことができる。そして、固体撮像装置１４０と接
続基板１４５は、シリコン系の接合樹脂１４４により接
合されているので、各々を容易に剥がすことができる。

【００９０】図１７ないし図１９を参照して固体撮像装
置の小型化のさらに他の構成例を説明する図であり、図
１７は撮像ユニット別の構成例を示す図、図１８は固体
撮像装置を説明する図、図１９は回路基板ユニットを説
明する図である。なお、図１８（ａ）は側面図、図１８
（ｂ）は上面図、図１９（ａ）は上面図、図１９（ｂ）
は側面図である。図１７に示すように本実施形態の本実
施形態の撮像ユニット１６０は、固体撮像装置１６１に
回路基板ユニット１７０を接続する構成になっている。

【００９１】図１８（ａ），（ｂ）に示すように固体撮
像装置１６１は、カバーガラス３を接合した固体撮像素
子２と、この固体撮像素子２に接続されて複数のリード
１６２を配列したＦＰＣ１６３と、封止樹脂１６６で主
に構成されており、このリード１６２が形成されている
キャリアテープ基材１６４の中途部には前記リード１６
２が他端側からも露出するように開口１６５が設けられ
ている。

【００９２】一方、図１９（ａ），（ｂ）に示すように
回路基板ユニット１７０は、コンデンサ１７３等の電子
部品を搭載した第１回路基板１７１と、ＩＣ１７４を搭
載した第２回路基板１７２とを一体にして構成されてい
る。

【００９３】前記第１回路基板１７１及び第２回路基板
１７２の一面側端面には一体に構成されたとき、同一方
向に突出するリードピン１７５が複数配置されている。
また、第１回路基板１７１及び第２回路基板１７２の他
端面には端面スルーホール１７６が複数形成されてい
る。この端面スルーホール１７６には接続ピン１７７が
配置されるようになっており、この接続ピン１７７を両
回路基板１７１，１７２に接続固定することによって、
両回路基板１７１，１７２を同一投影面積内に配置でき
るようになっている。

【００９４】前記第１回路基板１７１の反実装面側には
前記開口１６５に配置されているリード１６２に接続さ
れる接続ランド１７８が列状に配列されていて、この接
続ランド１７８の基端側に前記リードピン１７５がロー
付固定されている。

【００９５】なお、前記第２の回路基板１７２にも同様
にリードピン１７５がロー付固定されて突出している。
また、前記第２の回路基板１７２に搭載されているＩＣ
１７４の上には電気的接触を防止する絶縁テープ１７９
が配置されている。

【００９６】前記第１、第２の回路基板１７１，１７２
とは搭載した電子部品同士を向かい合わせて配置される
ようになっており、前記接続ピン１７７及び回路基板１
７１，１７２との間には接合樹脂１８１や補強樹脂１８
０が充填されて一体的な回路基板ユニット１７０を構成
している。

【００９７】また、前記補強樹脂１８０が接続ピン１７
７や基板側面或いは基端側からはみ出ることを防止する
ため、型等を利用して充填形成されている。符号１６６
は封止固定部であるこのように構成された固体撮像装置
１６１は、前記図１７に示すように固体撮像装置１６１
の前面に接合した保護ガラス１８１を固体撮像素子枠１
８２内に接着固定して配置される。

【００９８】一方、前記固体撮像装置１６１と回路基板
ユニット１７０とは前記リード１６２と接続ランド１７
８とを半田等で電気的に接合する。また、前記リードピ
ン１７５には信号線１８３を半田等で電気的に接続し、
その後、この固体撮像装置１６１と回路基板ユニット１
７０とを第１の補強樹脂１８４で封止した後、第１の絶
縁チューブ１８５で被覆し、更に第２の補強樹脂１８６
で封止して、補強枠１８７及び第２の絶縁チューブ１８
８で被覆している。

【００９９】一方、前記固体撮像素子枠１８２の先端側
には、対物レンズユニット１９０が配置され、この対物
レンズユニット１９０の第１、第２対物レンズ１９１、
１９２はＹＡＧレーザー等の特定波長域分光を吸収カッ
トする吸入カットフィルタによって構成されている。こ
のことにより、レーザー光を吸収して熱エネルギーが高
くなることよって、第１、第２対物レンズ１９１、１９
２間の空間が対物レンズユニット外界の温度変化に影響
され難くして結露の発生を防止することがでる。このこ
とによって、画像不良が発生しにくい撮像ユニット１６
０を提供することができる。

【０１００】このように、第１、第２回路基板の端面に
形成した端面スルーホールに接続ピンを配置することに
よって、双方の回路基板の位置出しを容易かつ正確に行
うことができるので、組立性が大幅に向上するばかりで
なく、双方の回路基板を確実に一方の回路基板の略投影
面積内に収めて回路基板ユニットの小型化を図ることが
できる。

【０１０１】また、撮像ユニットを分解・修理する際、
信号線をリードピンから取り外す必要がある。このと
き、信号線は、リードピンに半田固定されているのに対
し、リードピンは第１、第２の回路基板に半田よりも高
温で溶融するろう材によってロー付固定されている。こ
のため、信号線を取り外すためにリードピンを加熱した
場合、半田がろう材より速やかに溶融してリードピンが
第１、第２の回路基板から脱落することを防止すること
ができる。

【０１０２】このことによって、撮像ユニットの故障原
因が信号線の断線の場合、固体撮像装置と回路基板ユニ
ットとの周囲の補強樹脂を取り除くことなく、信号線を
接続し直すことで撮像ユニットを再生させることが可能
になるので、リペア性に優れた撮像ユニットを提供する
ことができる。

【０１０３】なお、前記回路基板ユニット１７０を図２
０に示すように、第１、第２回路基板１７１，１７２を
前記固体撮像素子２に対して略平行に接続して固体撮像
装置１６１Ａを構成するようにしてもよい。このとき、
リードピン１７５は、前記第１の回路基板の裏面にロー
付によって固定する。

【０１０４】また、図２１に示すように回路基板２０１
の両面にコンデンサ１７３やＩＣ１７４等の電子部品を
それぞれ配置する一方、前記回路基板２０１の側面にリ
ードピン１７５をロー付固定して固体撮像装置２００を
構成するようにしてもよい。なお、このとき、固体撮像
素子２の裏面には、コンデンサ１７３とのショートを防
止する絶縁テープ２０２を貼付しておく。

【０１０５】このように、１枚の回路基板の両面に電子
部品を実装して、固体撮像装置を構成することによっ
て、接続される回路基板ユニットの長さを短縮して撮像
ユニットの小型化を図ることができる。

【０１０６】なお、本発明は、以上述べた実施形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。

【０１０７】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。

【０１０８】（１）電気信号の授受を行うための電気接
点部を備えた固体撮像素子と、この電気接点部に接続さ
れる箔状のリードを突出させた帯状のフレキシブル回路
基板とを有し、前記リードと前記電気接点部との電気的
接続部を封止樹脂によって封止して構成される固体撮像
装置において、前記電気的接続部を設ける際、前記フレ
キシブル回路基板の少なくとも前記リード側の幅寸法
を、前記固体撮像素子の幅寸法及び前記フレキシブル回
路基板の基端側幅寸法より小さく形成するための切り欠
き部を設けたことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０９】（２）電気信号の授受を行うための電気接
点部を備えた固体撮像素子と、箔状のリードが少なくと
も一面側に形成されたキャリアテープ基材からなるフレ
キシブル回路基板と、このフレキシブル回路基板先端部
より突出したリードと前記固体撮像素子の電気接点部を
覆う封止樹脂とで構成される固体撮像装置において、前
記フレキシブル回路基板の先端部の幅寸法を、前記固体
撮像素子の幅寸法及び前記フレキシブル回路基板の基端
側幅寸法よりも幅狭である固体撮像装置。

【０１１０】（３）前記切欠部は、前記固体撮像素子近
傍に位置するフレキシブル回路基板の先端部又は前記固
体撮像素子に重なって配置される先端部の幅寸法を幅狭
にする付記１又は付記２記載の固体撮像装置。

【０１１１】（４）前記フレキシブル回路基板に、予め
電子部品が実装されている付記１又は付記２記載の固体
撮像装置。

【０１１２】（５） 電気信号の授受を行うための電気
接点部を備えた固体撮像素子と、この電気接点部に接続
される箔状のリードを突出させた帯状のフレキシブル回
路基板とを有し、前記リードと前記電気接点部との電気
的接続部を封止樹脂によって封止して構成される固体撮
像装置において、前記フレキシブル回路基板に形成した
リードの先端部を、この回路基板端面より突出すること
を防止するとき、前記リードが形成されている基板端面
を、その周辺基板端面より内側に落とし込んで形成した
固体撮像装置。

【０１１３】（６） 電気信号の授受を行うための電気
接点部を備えた固体撮像素子と、この電気接点部に接続
される箔状のリードを突出させた帯状のフレキシブル回
路基板とを有し、前記リードと前記電気接点部との電気
的接続部を封止樹脂によって封止して構成される固体撮
像装置において、前記フレキシブル回路基板に形成した
リードの先端部を、この回路基板端面より突出すること
を防止するとき、一面部がその周辺基板端面より内側に
位置する凹部を形成し、この凹部の一面部に回路基板端
面より突出することを防止するリードの端面部を配置し
た固体撮像装置。

【０１１４】（７）電気信号の授受を行うための電気接
点部を備えた固体撮像素子と、この電気接点部に接続さ
れる箔状のリードを突出させた帯状のフレキシブル回路
基板とを有し、前記リードと前記電気接点部との電気的
接続部を封止樹脂によって封止して構成される固体撮像
装置において、前記箔状のリードがフレキシブル回路基
板を構成するキャリアテープ基材の一面側に形成し、こ
のキャリアテープ基材に、前記リードに他面側から電気
的に接触することを可能にする開口部を設けた固体撮像
装置。

【０１１５】（８）前記開口部の形成位置を、搭載され
る電子部品若しくは回路基板に形成された接続電極部に
一致させて設けた付記７記載の固体撮像装置。

【０１１６】（９）前記固体撮像素子と前記箔状のリー
ドとの間に、キャリアテープ基材を配置した付記７記載
の固体撮像装置。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、封
止樹脂によって形成される封止固定部をできるだけ小さ
くして全体の構成を小型にした固体撮像装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る固体撮像装置の１
構成例を説明する図

【図２】封止固定部の他の構成例を示す図

【図３】固体撮像素子とＦＰＣとの他の接続例を示す図

【図４】本発明の第２実施形態に係る固体撮像装置の他
の構成例を説明する図

【図５】本発明の第３実施形態に係る固体撮像装置の別
の構成例を説明する図

【図６】ＩＣとキャリアテープ基材に形成されているリ
ードとの実装例を示す図

【図７】内視鏡システムの構成を説明する図

【図８】撮像ユニットの構成例を説明する図

【図９】固体撮像素子のまた別の構成例を説明する図

【図１０】図１０及び図１１はＦＰＣの構成例に係り、
図１０はＦＰＣのキャリアテープ基材上に形成されたリ
ード、ランド部及びテスト端子の構成を示す説明図

【図１１】所定形状に切断したＦＰＣを撮像ユニット内
に配置した状態を示す図

【図１２】図１２及び図１３は固体撮像装置の他の構成
に係り、図１２は固体撮像素子に２つのＦＰＣを配置し
た構成例を説明する図

【図１３】撮像ユニットの他の構成例を示す図

【図１４】図１４ないし図１６は固体撮像装置の別の構
成に係り、図１４は固体撮像素子に２つのＦＰＣを配置
した他の構成例を説明する図

【図１５】固体撮像素子のまた他の構成例を説明する図

【図１６】撮像ユニットの他の構成例を示す図

【図１７】１７ないし図１９を参照して固体撮像装置の
小型化のさらに他の構成例を説明する図であり、図１７
は撮像ユニット別の構成例を示す図

【図１８】固体撮像装置を説明する図

【図１９】回路基板ユニットを説明する図

【図２０】固体撮像装置と回路基板ユニットの位置関係
が異なるときの構成例を示す図

【図２１】固体撮像装置に回路基板を１つだけ設けた回
路基板ユニットを設けた構成を示す図

【符号の説明】

１…固体撮像装置 ２…固体撮像素子 ２ｂ…突起電極 ４…フレキシブル回路基板（ＦＰＣ） ４ａ…接続リード ５…封止樹脂 ６…封止固定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気信号の授受を行うための電気接点部
   を備えた固体撮像素子と、この電気接点部に接続される
   箔状のリードを突出させた帯状のフレキシブル回路基板
   とを有し、 前記リードと前記電気接点部との電気的接続部を封止樹
   脂によって封止して構成される固体撮像装置において、 前記フレキシブル回路基板の少なくとも前記リード側の
   幅寸法を、前記固体撮像素子の幅寸法及び前記フレキシ
   ブル回路基板の基端側幅寸法より小さく形成するための
   切り欠き部を設けたことを特徴とする固体撮像装置。