JP2020004884A - 撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】イメージセンサを配線基板に実装しても、そのイメージセンサが実装された配線基板を筐体に高精度に組付けることができる、撮像装置及び電子機器を提供する。【解決手段】センサチップと、ガラス基材を有する配線基板と、を備え、前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、略同一組成の導電性部材で形成されている、撮像装置を提供する。【選択図】図１

Description

本技術は、撮像装置及び電子機器に関し、特に、イメージセンサを配線基板に実装し、そのイメージセンサが実装された配線基板を筐体に組付ける撮像装置及び電子機器の技術に関する。
近年、デジタルカメラや携帯電話の普及が益々進んでいる。これに伴い、デジタルカメラの中心部品である固体撮像装置（イメージセンサ）の需要が益々高まっている。CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像装置は、画素の微細化が進展しており、画素当たりの光量を上げるためにＦ値（Focal Number）の小さなレンズが用いられる。なお、Ｆ値とは、レンズの焦点距離を有効口径で割った値のことをいう。
Ｆ値の小さなレンズが用いられると、固体撮像装置のレンズの焦点深度が浅くなる。そして、CMOSイメージセンサを備える配線基板をカメラの筐体に組付ける際に筐体の基準面に対してCMOSイメージセンサの光軸が傾くことを抑制することが重要となる。
ここで、例えば、CMOSイメージセンサを配線基板に実装した撮像装置が開示されている（特許文献１及び２参照）。
特許０５３７６８６５号公報 特許０４８１８７５０号公報
CMOSイメージセンサを配線基板に実装する際、配線基板が平坦でない部材にCMOSイメージセンサを搭載すると、搭載されたCMOSイメージセンサが配線基板上で傾きを生じることがある。また、CMOSイメージセンサが実装された配線基板を筐体に組み付ける際、組付け基準面が平坦でない場合には、CMOSイメージセンサの光軸がずれることがある。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、CMOSイメージセンサを配線基板に実装しても、そのCMOSイメージセンサが実装された配線基板を筐体に高精度に組付けることができる、撮像装置及び電子機器を提供することを主目的とする。
本発明者は、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、CMOSイメージセンサを配線基板に実装しても、そのCMOSイメージセンサが実装された配線基板を筐体に高精度に組付けることができることに成功し、本技術を完成するに至った。
すなわち、本技術では、まず、
センサチップと、
ガラス基材を有する配線基板と、を備え、
前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、
前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、
略同一組成の導電性部材で形成されている、撮像装置を提供する。
本技術に係る撮像装置において、前記バンプユニットが第１のバンプと第２のバンプとから構成されており、
前記センサチップに前記第１のバンプが形成されるとともに、前記配線基板に前記第２のバンプが形成されて、前記センサチップと前記配線基板とが接合され、
前記第１のバンプと前記第２のバンプの厚みが、それぞれ２μｍ以上、５０μｍ以内であってもよい。
本技術に係る撮像装置において、前記複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが前記配線基板の上面に形成され、前記１つのバンプに対して対向する、前記配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されていなくてもよい。
また、本技術に係る撮像装置において、前記複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが前記配線基板の上面に形成され、前記１つのバンプに対して対向する、前記配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されていてもよい。この場合、前記積層配線層が少なくとも２以上の前記領域に形成され、前記２以上の領域に形成されたそれぞれの前記積層配線層を形成するそれぞれの配線層の層構成が、互いに略同一としてもよい。
本技術に係る撮像装置において、前記センサチップを保護する保護部材を更に備え、
前記保護部材と前記配線基板との間に、前記センサチップが固定され、
前記ガラス基材と前記配線基板の配線層とに接着剤が配され、前記ガラス基材及び前記配線基板の配線層と、前記保護部材とが接着されていてもよい。
本技術に係る撮像装置において、前記センサチップと前記保護部材との間に緩衝材が配されていてもよい。
本技術に係る撮像装置において、前記保護部材が、
前記センサチップを収納する筐体に固定されていてもよい。
本技術に係る撮像装置において、センサチップと、
ガラス基材を有する配線基板と、
前記センサチップを保護する保護部材と、を備え、
前記ガラス基材と前記配線基板の配線層とに接着剤が配されて、前記ガラス基材及び前記配線基板の配線層と、前記保護部材とが接着される、撮像装置を提供する。
本技術に係る電子機器において、撮像装置が搭載されて、
当該撮像装置が、少なくとも、センサチップと、
ガラス基材を有する配線基板と、を備え、
前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、
前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、
略同一組成の導電性部材で形成されている、電子機器を提供する。
本技術によれば、イメージセンサを配線基板に実装しても、そのイメージセンサが実装された配線基板を筐体に高精度に組付けることができることができる。なお、本技術の効果は、必ずしも上記の効果に限定されるものではなく、本技術に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置の構成を示す上面図である。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置の構成を示す部分拡大図である。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置のバンプユニットの接合断面の解析画像を示したものである。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置のバンプユニットの接合断面の解析画像を比較例として示したものである。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置の構成例を示す説明図である。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置の構成例を示す説明図である。 本技術を適用した第１の実施形態の撮像装置が、センサチップの反りを制御する状態を示した説明図である。 本技術を適用した第２の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第３の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第３の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す断面図である。 本技術を適用した第４の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第５の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第６の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第７の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第７の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す断面図であ 本技術に適用した第７の実施形態の撮像装置の接着箇所の部分を拡大した部分拡大図である。 本技術を適用した第７の実施形態の撮像装置の接着剤の接着箇所を示した上面図である。 本技術を適用した第８の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第８の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す断面図である。 本技術を適用した第９の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第９の実施形態の撮像装置の構成を示した上面図の例である。 本技術を適用した第１０の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第１１の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第１１の実施形態の撮像装置の構成を示した上面図の例である。 本技術を適用した第１２の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。 本技術を適用した第１乃至第１２の実施形態の撮像装置の使用例を示す図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態の撮像装置
３．第２の実施形態の撮像装置
４．第３の実施形態の撮像装置
５．第４の実施形態の撮像装置
６．第５の実施形態の撮像装置
７．第６の実施形態の撮像装置
８．第７の実施形態の撮像装置
９．第８の実施形態の撮像装置
１０．第９の実施形態の撮像装置
１１．第１０の実施形態の撮像装置
１２．第１１の実施形態の撮像装置
１３．第１２の実施形態の撮像装置
１４．電子機器に関する第１３の実施形態
１５．本技術を適用した撮像装置の使用例
１６．内視鏡手術システムへの応用例
１７．移動体への応用例
＜１．本技術の概要＞
本技術は、イメージセンサを配線基板に実装し、そのイメージセンサが実装された配線基板を筐体に組付ける撮像装置及び電子機器に関する。本技術によれば、CCD（Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOSイメージセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を配線基板に実装しても、そのCCD イメージセンサやCMOSイメージセンサが実装されたその配線基板を筐体に高精度に組付けることができる。
まず、センサチップ（例えば、CMOSイメージセンサ）を配線基板に実装する。そして、センサチップが実装された配線基板を筐体に接続する。ここで、例えば、配線基板にフレキシブル基板を適用した場合、センサチップを保持する必要があることから、センサチップの裏面に金属板が配されることがある。
センサチップに金属板が取り付けられると、そのセンサチップの金属板への貼付け精度や金属板の加工精度により、組付け精度が決定される。なお、組付け精度のことをアオリと呼ばれることがある。この場合、センサチップを保持するために金属板を用いると、非常に高価な加工が必要となる。さらに、金属板とセンサチップとの間を接着する接着剤に接着強度や衝撃等に対する変形耐性を担保しようとすると、エポキシ等のある程度のヤング率の高い接着剤を使用する必要がある。この場合、金属板とセンサチップとの線膨張差で熱応力が生じ、センサチップに変形を生じさせることが懸念される。
本技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、センサチップを直接、金属板に搭載するのではなく、複数のバンプを介して、センサチップとガラス基材を有する配線基板とが接合され、ガラス基材の平坦度に倣うようにセンサチップが配線基板に搭載されて、そのセンサチップが搭載された配線基板を、金属板又は筐体である保護部材に組付ける、撮像装置である。本技術によれば、センサチップを配線基板に実装しても、センサチップを変形させることなく、そのセンサチップが実装された配線基板を筐体に高精度に組付けることができる。
＜２．第１の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置は、センサチップと、ガラス基材を有する配線基板と、を備え、センサチップと配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、複数のバンプのそれぞれのバンプが、略同一組成の導電性部材で形成されている、撮像装置である。また、第１の実施形態では、バンプユニットが、第１のバンプと第２のバンプとから構成されており、センサチップに第１のバンプが形成されるとともに、配線基板に第２のバンプが形成されて、センサチップと配線基板とが接合され、第１のバンプと第２のバンプの厚みが、それぞれ２μｍ以上、５０μｍ以内となっている。
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置によれば、センサチップを配線基板に実装しても、そのセンサチップが実装された配線基板を筐体に高精度に組付けることができる。
図１乃至図３に、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置の一例である撮像装置２００を示す。図１は、撮像装置２００の断面図を示している。図２は、撮像装置２００の上面図を示している。図３は、複数のバンプ３０の接合箇所の部分拡大図を示している。
なお、図２は、図２Ａに撮像装置２００の上面図を示し、図２Ｂに下面図を示す。特に断りがない限り、「上」とは、各図中の上方向を意味し、「下」とは、各図中の下方向を意味するものとする。
撮像装置２００は、センサチップ１０と、ガラス基材２０ａを有する配線基板２０と、を備え、センサチップ１０と配線基板２０との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニット３０を介して接合され、複数のバンプのそれぞれのバンプが、略同一組成の導電性部材で形成されている。なお、センサチップ１０と配線基板２０は、センサチップ１０の基材と配線基板２０のガラス基材２０ａとが、ともに平坦となっている。また、それぞれのバンプが略同一性組成の導電性部材で形成されていることについては、後述する。
例えば、バンプユニット３０が第１のバンプと第２のバンプとから構成されており、センサチップ１０に第１のバンプ３１が形成されるとともに、配線基板２０に第２のバンプ３２が形成されて、センサチップ１０と配線基板２０とが接合されている。また、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２の厚みが、それぞれ２μｍ以上、５０μｍ以内となっている（図３を参照）。
なお、第１の実施形態では、バンプユニット３０が２つのバンプで構成されているが、バンプの個数は２つに限定されるものではない。例えば、バンプユニット３０は、１つの第１のバンプ３１と複数の第２のバンプ３２とから構成されてもよく、また、複数の第１のバンプ３１と１つの第２のバンプ３２とから構成されてもよく、さらに、複数の第１のバンプ３１と複数の第２のバンプ３２とから構成されてもよい。例えば、センサチップ１０に形成されたバンプの厚みと配線基板２０に形成されたバンプの厚みとが、同程度の厚みを構成すればよく、１つのバンプに単位の大きさは、特に、限定されるものではない。
まず、カバーガラス６０に入射される光の光路に従って、撮像装置２００の構成を説明する。撮像装置２００は、光の入射側から順に、カバーガラス６０と、配線基板２０と、センサチップ１０と、保護部材４０と、を備えて構成されている。配線基板２０は、カバーガラス６０とセンサチップ１０とに接合されるとともに、筐体１２０に組付けられている。筐体１２０は、ねじ１１０により、保護部材４０と接合されている。
カバーガラス６０は、入射される光を透過させ、配線基板２０の開口部２１（図２Ａを参照）を介して、センサチップ１０の受光面に光を照射させている。カバーガラス６０は、センサチップ１０を保護するため、配線基板２０の光の入射側に設けられる。
配線基板２０は、カバーガラス６０とセンサチップ１０との間に設けられる。配線基板２０は、バンプユニット３０を介して、センサチップ１０と接合されている。また、配線基板２０は、センサチップ１０との間に、バンプユニット３０を保護するためのアンダーフィラー３３を有している。
また、配線基板２０は、反射防止膜２２、貫通電極２３、積層配線層２４、積層配線層２５を有している。反射防止膜２２は、配線基板２０の開口部２１においてカバーガラス６０を透過した光が反射しないように設けられる。貫通電極２３は、配線基板２０を貫通する電極であり、例えば、配線基板２０の光の入射側に、部品１０１や部品１０２と電気的に接続されている。積層配線層２４と積層配線層２５は、絶縁層と金属配線層とが積層された積層配線層である。
保護部材４０は、センサチップ１０を保護するための保護部材である。保護部材４０は、例えば、センサチップ１０を保護するため、リッド形状（蓋型形状）とすることができる。保護部材４０は、例えば、金属や樹脂、カーボン等から形成されてもよく、また、金属と樹脂とが複合された部材であってもよい。
具体的には、金属には、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン銅合金（ＣｕＭｏ）、ニッケル鉄合金（ＦｅＮｉ）、ステンレス鋼材（ＳＵＳ：Steel Use Stainless）等の合金が適用可能である。また、銅（Ｃｕ）、インバー（鉄合金）、銅（Ｃｕ）のクラッド材等も適用可能である。樹脂には、モールド材、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化プラスチック）、ガラス等が適用可能である。また、金属と樹脂とが複合された部材には、モールド材と銅（Ｃｕ）板を貼り合わせた複合部材が適用可能である。また、保護部材４０は、センサチップ１０との間に緩衝材５０を有する。
緩衝材５０は、センサチップ１０と保護部材４０との間に、センサチップ１０と保護部材４０との干渉を防ぐ目的で配される。緩衝材５０は、シリコーン系樹脂が適用可能である。また、緩衝材５０は、中空であってもよい。
保護部材４０は、センサチップ１０を収納する筐体１２に固定されている。
なお、図２Ａ及び図２Ｂには、筐体１２０は、図示されていない。また、図２Ｂには、スリット１２５が形成されている。スリット１２５は、保護部材４０の一部に設けられた、隙間のことである。なお、スリット１２５は、保護部材４０に所望の形状を施すことができる。
図３に示す部分拡大図は、バンプユニット３０の接合箇所を示している。図３の上側には、センサチップ１０に第１のバンプ３１が形成されていることを示している。一方、図３の下側には、配線基板２０に第２のバンプ３２が形成されていることを示している。配線基板２０には、積層配線層２５が形成されている。積層配線層２５は、絶縁層２６と、金属配線２７と、パッド２８と、絶縁層２９とから形成されている。
ここで、センサチップ１０に形成される第１のバンプ３１の厚みＴ１と、配線基板２０に形成される第２のバンプ３２の厚みＴ２は、それぞれ２μｍ以上、５０μｍ以内となっている。
図３に示すセンサチップ１０は、配線基板２０に対し方向Ｓ（下方向）に荷重を加えると、センサチップ１０の第１のバンプ３１と配線基板２０の第２のバンプ３２とを変形させる。これにより、第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０と配線基板２０とを接合することができる。
このような構成により、第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０の第１のバンプ３１と配線基板２０の第２のバンプ３２とにより構成されるバンプユニット３０を介して、センサチップ１０と配線基板２０とを接合することができる。
以上説明したように、第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０と、ガラス基材２０ａを有する配線基板２０と、を備えている。第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０と配線基板２０との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニット３０を介して接合されている。また、複数のバンプのそれぞれのバンプが、略同一組成の導電性部材で形成されている。
これにより、第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０と配線基板２０とがともに平坦度が高いため、図３に示すように、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２との幅Ｗを全部のバンプユニット３０に対し制御することができる。また、バンプユニット３０において第１のバンプ３１と第２のバンプ３２とを均等にフラッタリングすることにより、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２の変形量を同程度に制御することができるので、例えば、ピン数が多い実装であっても高精度の接合を実現することができる。さらに、センサチップ１０と配線基板２０は平坦度が高いため、センサチップ１０が実装された配線基板２０を筐体１２０に組付けても、高精度に組み付けることができる。
また、第１の実施形態の撮像装置２００によれば、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２が略同一組成の導電性部材で形成されているので、センサチップ１０と配線基板２０とを高精度に接合することができる。ここで、センサチップ１０と配線基板２０を高精度に接合することができる点について、図４と図５とを用いて説明する。
図４に、センサチップ１０の第１のバンプ３１と配線基板２０の第２のバンプ３２とによるバンプユニット３０の接合断面を示す。図４は、第１の実施形態の撮像装置２００のバンプユニット３０の接合断面の解析画像を示したものである。特に断りがない限り、「上」とは、図４中の上方向を意味し、「下」とは、図４中の下方向を意味するものとする。
なお、図４は、図４Ａにセンサチップ１０と２０の接合前の断面図を示し、図４Ｂにセンサチップ１０と配線基板２０の接合後のＥＢＳＰ（Electron Backscatter Diffraction Pattern）像を示し、図４Ｃにセンサチップ１０と配線基板２０の接合後のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像を示す。なお、図４ＢのＥＢＳＰ像とは、後方散乱電子回析したときの像のことであり、図４ＣのＳＥＭ像とは、電子線を試料に照射し、表面を観察した像のことである。
図４Ａは、図３と同様に、センサチップ１０に第１のバンプ３１が形成されており、配線基板２０に第２のバンプ３２が形成されていることを示している。
図４Ｂの接合界面ＪＩ１は、センサチップ１０と配線基板２０の接合時の押圧により、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２とが潰れて変形し、潰れた領域に応力が集中していることを示している。特に、接合界面ＪＩ１では、ミラー指数の高い粒子（これをグレインともいう。）が集中していることを示している。また、領域ＲＯＩ１では、センサチップ１０と、第１のバンプ３１との間にグレインが集中していないことを示している。同様に、領域ＲＯＩ２でも、配線基板２０と、第２のバンプ３２との間にグレインが集中していないことを示している。
図４Ｂの領域ＲＯＩ３は、接合界面ＪＩ１から上側に２μｍ以上離れた領域であるため、第１のバンプ３１がセンサチップ１０の押圧の影響を受けず、大きなグレインが形成されることを示している。第１のバンプ３１は、例えば、第２のバンプ３２と略同一組成の導電性部材として金や銅を用いることができる。金や銅は、柔らかくて変形しやすいため、第１のバンプ３１は、低温、低荷重で拡散接合されることができる。また、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２とが押圧されることにより、荷重のみで良好な接合を行うことができる。この場合、例えば、超音波印加をする場合に比べて、センサチップ１０の全ピンに対して均一に押圧することができるので、良好な接合を行うことができる。なお、略同一組成とは、同一組成を含み、接合により不純物を低く抑え、所望する大きさのグレインを形成することができる要素・成分をいう。
図４Ｂの領域ＲＯＩ４は、接合界面ＪＩ１から下側に２μｍ以上離れた領域であるため、第２のバンプ３２がセンサチップ１０の押圧の影響を受けず、大きなグレインが形成されることを示している。第２のバンプ３２は、例えば、第１のバンプ３１と略同一組成の導電性部材として金や銅を用いることができる。金や銅は、柔らかくて変形しやすいため、第２のバンプ３２は、低温、低荷重で拡散接合されることができる。また、第２のバンプ３２と第１のバンプ３１とが押圧されることにより、荷重のみで良好な接合を行うことができる。この場合、例えば、超音波印加をする場合に比べて、センサチップ１０の全ピンに対して均一に押圧することができるので、良好な接合を行うことができる。
図４ＣのＳＥＭ像は、バンプユニット３０の表面構造を解析して、バンプユニット３０の押圧された形状を示している。ＳＥＭ像は、接合界面ＪＩ１を挟んで、上下均等に接合されていることを示している。
これにより、安定した接合を行うためには、第１のバンプ３１の厚みＴ１と第２のバンプ３２の厚みＴ２は、センサチップ１０と接合界面ＪＩ１との距離及び配線基板２０と接合界面ＪＩ１との距離が、それぞれ２μｍ以上が望ましい。また、配線基板２０は、ガラス基材２０ａを有し、また、セラミック基板よりもバラツキが小さいため、第１のバンプ３１の厚みＴ１と第２のバンプ３２のＴ２は、それぞれ５０μｍ以内とすることが望ましい（図３参照）。
図５に、センサチップ１０の第１のバンプ３１ａと配線基板２０の第２のバンプ３２ａとによるバンプユニット３０ａの接合断面の比較例を示す。図５は、第１の実施形態の撮像装置２００のバンプユニット３０ａの接合断面の解析画像を比較例として示したものである。特に断りがない限り、「上」とは、図５中の上方向を意味し、「下」とは、図５中の下方向を意味するものとする。
なお、図５は、図５Ａにセンサチップ１０と配線基板２０の接合前の断面図を示し、図５Ｂにセンサチップ１０と配線基板２０の接合後のＥＢＳＰ像を示し、図５Ｃにセンサチップ１０と配線基板２０の接合後のＳＥＭ像を示す。なお、図５ＢのＥＢＳＰ像とは、後方散乱電子回析したときの像のことであり、図５ＣのＳＥＭ像とは、電子線を試料に照射し、表面を観察した像のことである。
図５Ａは、センサチップ１０に、第１のバンプ３１ａと第２のバンプ３２ａとがバンプユニット３０ａとして形成されていることを示している。また、図５Ｂは、第１のバンプ３１ａと第２のバンプ３２ａとが接合された状態のＥＢＳＰ像を示している。
図５Ｂの接合界面ＪＩ２は、センサチップ１０ａと配線基板２０ａの接合時の押圧により、第１のバンプ３１ａと第２のバンプ３２ａとが潰れて変形し、潰れた領域に応力が集中していることを示している。特に、２か所の接合界面ＪＩ２において、グレインが集中していることを示している。また、領域ＲＯＩ５では、図４Ｂの領域ＲＯＩ３、領域ＲＯＩ４のグレインと比較してグレインが小さく、不均一になっていることを示している。
図５Ｂの領域ＲＯＩ６は、グレインが荒くなっていることを示している。パッド２８は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）や銅（Ｃｕ）等の硬い材料が用いられる。そのため、パッド２８側のバンプ（即ち、第２のバンプ３２ａ）のグレインは、粗くなっている。
このように、バンプユニット３０は、センサチップ１０と配線基板２０のそれぞれに形成される双方バンプが好適である。
次に、センサチップ１０と、配線基板２０と、第１のバンプ３１と、第２のバンプ３２の構成について、図６及び図７に示す。図６及び図７は、第１の実施形態の撮像装置の構成例を示す説明図である。なお、図１に示した第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図６Ａに示すように、センサチップ１０には、第１のバンプ３１が形成されている。また、配線基板２０には、第２のバンプ３２が形成されている。また、図６Ｂに示すように、センサチップ１０には、第２のバンプ３２が形成されている。また、配線基板２０には、第１のバンプ３１が形成されている。このように、バンプユニット３０（図３参照）は、第１のバンプ３１と第２のバンプ３２とから形成されていればよく、センサチップ１０又は配線基板２０と、第１のバンプ３１又は第２のバンプ３２との組み合わせに制限されるものではない。また、第１のバンプ３１及び第２のバンプ３２は、いずれか一方、又は両方ともフラッタリング（平坦化）されてもよい。
図７は、図６Ａ及び図６Ｂに示した第１のバンプ３１及び第２のバンプ３２の組み合わせを配線基板２０に適用した説明図である。なお、金属配線と絶縁層の構成は、例示であって、これに限定されるものではない。なお、特に断りがない限り、「上」とは図７中の上方向を意味し、「下」とは、図７中の下方向を意味する。なお、図７は、第１の実施形態の撮像装置２００の断面図を示すものとする。
図７Ａの上側に示すように、センサチップ１０に第２のバンプ３２が形成されており、配線基板２０ｓに第１のバンプ３１が形成されている。配線基板２０ｓは、ガラス基材２０ａの上に、金属配線２７、パッド２８、絶縁層２９が形成されている。また、 図７Ａの下側に示すように、センサチップ１０に第１のバンプ３１が形成されており、配線基板２０ｓに第２のバンプ３２が形成されている。配線基板２０ｓは、ガラス基材２０ａの上に、金属配線２７、パッド２８、絶縁層２９が形成されている。
図７Ｂの上側に示すように、センサチップ１０に第２のバンプ３２が形成されており、配線基板２０ｔに第１のバンプ３１が形成されている。配線基板２０ｔは、ガラス基材２０ａの上に、金属配線２７１、パッド２８、絶縁層２９１及び絶縁層２９２が形成されている。金属配線２７１は、金属配線２７１の一部が、絶縁層２９１を上下に挟み込むように形成されている。また、図７Ｂの下側に示すように、センサチップ１０に第１のバンプ３１が形成されており、配線基板２０ｔに第２のバンプ３２が形成されている。配線基板２０ｔは、ガラス基材２０ａの上に、金属配線２７１、パッド２８、絶縁層２９１及び絶縁層２９２が形成されている。金属配線２７１は、金属配線２７１の一部が、絶縁層２９１を上下に挟み込むように形成されている。
図７Ｃの上側に示すように、センサチップ１０に第２のバンプ３２が形成されており、配線基板２０ｕに第１のバンプ３１が形成されている。配線基板２０ｕは、ガラス基材２０ａの上に、絶縁層２９１、金属配線２７、パッド２８及び絶縁層２９２が形成されている。また、図７Ｃの下側に示すように、センサチップ１０に第１のバンプ３１が形成されており、配線基板２０ｕに第２のバンプ３２が形成されている。配線基板２０ｕは、ガラス基材２０ａの上に、絶縁層２９１、金属配線２７、パッド２８及び絶縁層２９２が形成されている。
このように、センサチップ１０と配線基板２０（２０ｓ、２０ｔ、２０ｕ）とのそれぞれに形成される第１のバンプ３１と第２のバンプ３２とにより、バンプユニット３０（図３参照）を構成することができる。
また、第１の実施形態の撮像装置２００は、配線基板２０がガラス基材２０ａを有することにより、センサチップ１０と配線基板２０の線膨張係数を揃えることができる。例えば、センサチップ１０と配線基板２０の線膨張係数を常温で３ｐｐｍ／Ｋ程度に揃えることができる。これにより、第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０の反りを吸収する反り制御を行うことができる。
図８に、センサチップ１０の反りを吸収する反り制御を示す。図８は、第１の実施形態の撮像装置２００が、センサチップ１０の反りを制御する状態を示した説明図である。
図８では、図８Ａに、センサチップ１０を配線基板２０に実装時の状態を示すとともに、図８Ｂに、センサチップ１０を配線基板２０に実装後の状態を示している。
例えば、センサチップ１０の対角長を３０［ｍｍ］とし、センサチップ１０の実装時の温度を３００［℃］とし、配線基板２０の実装時の温度を２００［℃］とする。センサチップ１０を形成するシリコンの線膨張係数と、配線基板２０のガラス基材の線膨張係数は、共に３［ｐｐｍ／］Ｋ程度と、一般的な樹脂（１３［ｐｐｍ／Ｋ］程度）やセラミック（７［ｐｐｍ／Ｋ］程度）の線膨張係数と比較して小さい。このため、例えば、仮に、高温の状態でセンサチップ１０と配線基板２０とを接合させたとしても、膨張量の絶対量は小さいままである。具体的には、センサチップ１０の対角長が３０［ｍｍ］の半分である１５［ｍｍ］に対し、センサチップ１０と配線基板２０との膨張量の差を計算すると、４．５［μｍ］となる。
ここで、図３に示す第２のバンプ３２の平坦領域Ｌは、１０［μｍ］から３０［μｍ］程度までの範囲で形成することができる。これにより、撮像装置２００は、センサチップ１０を配線基板２０に実装する際、センサチップ１０と配線基板２０の膨張・収縮を吸収することができる。
これにより、第１の実施形態の撮像装置２００は、センサチップ１０を配線基板２０に実装しても、線膨張を吸収することができるので、配線基板２０を筐体１２０に高精度に組み付けることができる。
＜３．第２の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置は、複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが配線基板の上面に形成され、１つのバンプに対して対向する、配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されていない、撮像装置である。
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置によれば、配線基板の上面に形成されたバンプの略直下の領域に積層配線層が形成されていないので、ガラス基材の平坦性にセンサチップを倣わせることができ、実装時の平行精度を向上させることができる。
図９に、本技術を適用した第２の実施形態の撮像装置の構成を示す。図９は、本技術を適用した第２の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。なお、特に断りがない限り、「上」とは、図９中の上方向を意味し、「下」とは、図９中の下方向を意味するものとする。
図９に示すように、第２の実施形態の撮像装置２０１は、複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが配線基板２０の上面に形成され（例えば、バンプユニット３０の第２のバンプ３２）、その１つのバンプ（第２のバンプ３２）に対して対向する、配線基板２０の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層２４が形成されていない。
換言すれば、第２の実施形態の撮像装置２０１は、配線基板２０の上面に形成された第２のバンプ３２の略直下の領域に積層配線層２４が形成されていないとも言える。なお、略直下の領域とは、配線基板２０の下面が有する領域であって、少なくとも第２のバンプ３２の直下の領域を含み、その直下から所定の距離に位置する領域のことをいう。また、略直下の領域には、配線基板２０の下面が有する領域であって、第２のバンプ３２が配線基板２０に対して下方向の同一線上に位置する領域も含まれるものとする。
まず、配線基板２０のガラス基材２０ａは、センサチップ１０が設けられる面に、金属配線２７、パッド２８及び絶縁層２９が形成されている。ガラス基材２０ａは、パッド２８とバンプユニット３０（第２のバンプ３２）を介して、センサチップ１０に接続されている。しかしながら、バンプユニット３０（第２のバンプ３２）の下方向の領域であって、配線基板２０の下面が有する領域には、何も形成されていない。
積層配線層２４は、絶縁層２９３、絶縁層２９４及び配線層２９５により形成されている。積層配線層２４は、図９の右側の配線基板２０の下面と、左側の配線基板２０の下面とに形成されている。
ここで、センサチップ１０と配線基板２０との平行度は、センサチップ１０を配線基板２０に組付けたときの平行精度とセンサチップ１０の平坦度とによって決定される。撮像装置２０１に最も荷重が掛かるのは、バンプユニット３０の直下の領域である。
そこで、撮像装置２００は、バンプユニット３０と対向する領域であって、ガラス基材２０ａの下面が有する領域に何も設けないようにすることにより、ガラス基材２０ａの平坦性に倣って配線基板２０を支えることができ、実装時の平行精度を向上させることができる。
以上説明したように、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置によれば、配線基板の上面に形成されたバンプの略直下の領域に積層配線層２４が形成されていないので、ガラス基材２０ａの平坦性にセンサチップ１０を倣わせることができ、実装時の平行精度を向上させることができる。
＜４．第３の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第３の実施形態の撮像装置は、複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが配線基板の上面に形成され、１つのバンプに対して対向する、配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されている、撮像装置である。この場合、例えば、撮像装置は、積層配線層が少なくとも２以上の領域に形成され、２以上の領域に形成されたそれぞれの積層配線層を形成するそれぞれの配線層の層構成が、互いに略同一とすることができる。
本技術に係る第３の実施形態の撮像装置によれば、配線基板の上面に形成されたバンプの略直下の領域に積層配線層が形成され、それぞれの積層配線層を形成するそれぞれの配線層の層構成が互いに略同一となっている。これにより、撮像装置は、ガラス基材の平坦性を積層配線層により均等に維持することができる。
図１０に、本技術を適用した第３の実施形態の撮像装置の構成を示す。図１０は、本技術を適用した第３の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。なお、第２の実施形態の撮像装置と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。特に断りがない限り、「右」とは、図１０中の右方向を意味し、「下」とは、図１０中の下方向を意味するものとする。
図１０に示すように、第３の実施形態の撮像装置２０２は、複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが配線基板２０の上面に形成され（例えば、バンプユニット３０の第２のバンプ３２）、１つのバンプ（第２のバンプ３２）に対して対向する、配線基板２０の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層２４（２４ａ、２４ｂ）が形成されている。
第３の実施形態の撮像装置２０２は、積層配線層２４（２４ａ、２４ｂ）が少なくとも２以上の領域に形成され、２以上の領域に形成されたそれぞれの積層配線層２４（２４ａ、２４ｂ）を形成するそれぞれの配線層の層構成が、互いに略同一となっている。例えば、図１０の右側の積層配線層２４ａは、絶縁層２９３ａ、絶縁層２９４ａ及び配線層２９５ａにより形成されている。また、図１０の左側の積層配線層２４ｂは、絶縁層２９３ｂ、絶縁層２９４ｂ及び配線層２９５ｂにより形成されている。
このように、積層配線層２４ａと積層配線層２４ｂは、それぞれの配線層の層構成が、略同一となっている。ここで、層構成が略同一とは、例えば、層の構成が完全同一を含み、層の構成が９０％以上一致する層構成のことをいう。
撮像装置２０２は、ガラス基材２０ａの下側に、略同一の積層配線層２４ａ、積層配線層２４ｂが設けられることにより、実装時の平行精度を向上させることができる。なお、第３の実施形態の撮像装置２０２は、本実施の形態に限定されるものではない。
図１１に、本技術を適用した第３の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す。図１１は、本技術を適用した第３の実施形態の撮像装置２０３の構成の変形例を示す断面図である。第３の実施形態の撮像装置２０３の構成の変形例が、第３の実施形態の撮像装置２０２の構成と異なる点は、積層配線層２４ｃが、フィルドビアを積層する構造となっている点である。なお、積層配線層２４ｃ以外は、第３の実施形態の撮像装置２０２と同一であるため、説明を省略する。
積層配線層２４ｃは、フィルドビアＦＶを、絶縁層２９３ｃ、絶縁層２９４ｃ及び配線層２９５ｃにより積層することにより形成されている。第３の実施形態の撮像装置２０３は、フィルドビアＦＶを積層することにより、センサチップ１０に加わる荷重を金属配線２９５ｃで支えることができる。この場合、フィルドビアの一部は、層間接続ビアとして金属配線２９５ｃに金属が埋め込まれている。
＜５．第４の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第４の実施形態の撮像装置は、センサチップを保護する保護部材を更に備え、保護部材と配線基板との間に、センサチップが固定され、ガラス基材と配線基板の配線層とに接着剤が配され、ガラス基材及び配線基板の配線層と、保護部材とが接着される、撮像装置である。
本技術に係る第４の実施形態の撮像装置によれば、ガラス基材を有する配線基板を組付け基準面とすることができる。これにより、第４の実施形態の撮像装置は、ガラス基材及び配線基板の配線層と、保護部材とが接着されるので、積層配線層の剥離を防ぐことができる。
図１２に、本技術を適用した第４の実施形態の撮像装置の構成を示す。図１２は、本技術を適用した第４の実施形態の撮像装置の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
第４の実施形態の撮像装置２０４は、第１の実施形態の撮像装置２００と同様に、センサチップ１０を保護する保護部材４０を備えている。撮像装置２０４は、保護部材４０と配線基板２０との間に、センサチップ１０が固定されている。撮像装置２０４は、ガラス基材２０ａと配線基板２０の積層配線層７０（２５）とに接着剤７４が配され、ガラス基材２０ａ及び配線基板２０の積層配線層７０（２５）と、保護部材４０とが接着されている。
保護部材４０は、センサチップ１０を保護するための保護部材である。保護部材４０は、例えば、センサチップ１０を保護するため、リッド形状（蓋型形状）とすることができる。保護部材４０は、例えば、金属や樹脂、カーボン等から形成されてもよく、また、金属と樹脂とが複合された部材であってもよい。具体的には、金属には、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン銅合金（ＣｕＭｏ）、ニッケル鉄合金（ＦｅＮｉ）、ステンレス鋼材（ＳＵＳ：Steel Use Stainless）等の合金が適用可能である。また、銅（Ｃｕ）、インバー（鉄合金）、銅（Ｃｕ）のクラッド材等も適用可能である。樹脂には、モールド材、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化プラスチック）、ガラス等が適用可能である。また、金属と樹脂とが複合された部材には、モールド材と銅（Ｃｕ）板を貼り合わせた複合部材が適用可能である。
積層配線層７０（２５）は、形成される領域により、絶縁層７１、絶縁層７２及び金属配線層７３により形成される。また、積層配線層７０（２５）は、形成される領域によっては、絶縁層７１と絶縁層７２とから形成されていてもよい。
接着剤７４は、配線基板２０と保護部材４０を接着する接着剤として、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等を適用することができる。また、接着剤７４の色は、可視光を透過させない黒色材料を用いることにより、外部からの不要な光を遮断することができる。また、モールド材と金属板とを接着する場合の接着剤は、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等が適用可能である。また、ガラスとモールド材を接着する場合は、エポキシ系樹脂を用いることにより、ガラスとモールド材に熱膨張率の差が大きい場合でも、モールド材の熱膨張率を調整することにより、熱応力を緩和することができる。
これにより、本技術に係る第４の実施形態の撮像装置２０４は、ガラス基材２０ａを有する配線基板２０を組付け基準面とすることができる。また、第４の実施形態の撮像装置２０４は、ガラス基材２０ａ及び配線基板２０の積層配線層７０（２５）と、保護部材４０とが接着されるので、積層配線層７０（２５）の剥離を防ぐことができる。
＜６．第５の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第５の実施形態の撮像装置は、センサチップと保護部材との間に緩衝材が配される、撮像装置である。
本技術に係る第５の実施形態の撮像装置によれば、撮像装置は、センサチップと保護部材との間に緩衝材が配されているので、保護部材に生じた振動や衝撃をセンサチップに伝搬しないように抑止することができる。
図１３に、本技術を適用した第５の実施形態の撮像装置２０５の構成を示す。図１３は、本技術を適用した第５の実施形態の撮像装置２０５の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図１３に示すように、第５の実施形態の撮像装置２０５は、センサチップ１０と保護部材４０との間に、センサチップ１０と保護部材４０の互いの干渉を防ぐ緩衝材５０が配されている。緩衝材５０は、シリコーン系樹脂が適用可能である。また、緩衝材５０は、中空であってもよい。
これにより、本技術に係る第５の実施形態の撮像装置２０５は、センサチップ１０と保護部材４０との間に緩衝材５０が配されているので、例えば、保護部材４０に生じた振動や衝撃をセンサチップ１０へ伝搬しないように抑止することができる。
＜７．第６の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第６の実施形態の撮像装置は、保護部材が、センサチップを収納する筐体に固定されている、撮像装置である。
本技術に係る第６の実施形態の撮像装置によれば、保護部材がセンサチップを収納する筐体に固定されているので、センサチップを筐体に高精度に組み付けることができる。
図１４に、本技術を適用した第６の実施形態の撮像装置２０６の構成を示す。図１４は、本技術を適用した第６の実施形態の撮像装置２０６の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図１４に示すように、第６の実施形態の撮像装置２０６は、保護部材４０がセンサチップ１０を収納する筐体１２０に固定されている。また、配線基板２０は、筐体１２０に組付けられている。
このように、本技術に係る第６の実施形態の撮像装置２０６は、保護部材４０がセンサチップ１０を保護するとともに、保護部材４０と配線基板２０とが筐体１２０に組付けられている。これにより、撮像装置２０６は、センサチップ１０を筐体１２０に高精度に組付けた状態を維持することができる。
＜８．第７の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第７の実施形態の撮像装置は、センサチップと、ガラス基材を有する配線基板と、センサチップを保護する保護部材と、を備え、ガラス基材と配線基板の配線層とに接着剤が配されて、ガラス基材及び配線基板の配線層と、保護部材とが接着されている、撮像装置である。
本技術に係る第７の実施形態の撮像装置によれば、ガラス基材を有する配線基板を組付け基準面とすることができる。これにより、第７の実施形態の撮像装置は、ガラス基材及び配線基板の配線層と、保護部材とが接着されるので、積層配線層の剥離を防ぐことができる。
図１５に、本技術を適用した第７の実施形態の撮像装置２０７の構成を示す。図１５は、本技術を適用した第７の実施形態の撮像装置２０７の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図１５に示すように、第７の実施形態の撮像装置２０７は、センサチップ１０と、ガラス基材２０ａを有する配線基板２０と、センサチップ１０を保護する保護部材４０と、を備え、ガラス基材２０ａと配線基板２０の積層配線層７０とに接着剤７４が配されて、ガラス基材２０ａ及び配線基板２０の積層配線層７０と、保護部材４０とが接着されている。
接着剤７４は、ガラス基材２０ａと積層配線層７０とに配されるため、配線基板２０の外縁に配されていてもよい。
図１６に、第７の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す。図１６は、第７の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す断面図である。なお、第７の実施形態の撮像装置２０７ａと同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図１６に示すように、第７の実施形態の撮像装置２０７ａは、ガラス基材２０ａと配線基板２０の積層配線層７０とに接着剤７６が配されている。ガラス基材２０ａ及び配線基板２０の積層配線層７０と、保護部材４０とは、接着されている。
接着剤７６は、ガラス基材２０ａと積層配線層２５とに配されるため、配線基板２０の外縁に配されていてもよい。接着剤７６は、配線基板２０の外縁に配されているため、ガラス基材２０ａの側壁を保護することもできる。
図１７に、ガラス基材２０ａと保護部材４０の接着箇所の部分拡大図を示す。図１７は、本技術を適用した第７の実施形態の撮像装置２０７ａの接着箇所の部分を拡大した部分拡大図である。図１７は、図１７Ａに、接着剤７６が一種類の接着材によって形成される場合を示し、図１７Ｂに、接着剤７６が二種類の接着剤によって形成される場合を示している。
図１７Ａに示すように、接着剤７６は、ガラス基材２０ａと配線基板２０の積層配線層７０（７０ａ、７０ｂ）とに配されている。積層配線層７０ａは、形成される領域により、絶縁層７１、絶縁層７２及び金属配線層７３により形成されている。また、配線層積層配線層７０ｂは、形成される領域によっては、絶縁層７１と絶縁層７２とから形成されている。
また、図１７Ｂに示すように、接着剤７６ａは、ガラス基材２０ａの側面に配され、保護部材４０まで配されている。接着剤７６ｂは、ガラス基材２０ａと、積層配線層７０（７０ａ、７０ｂ）とに配されている。接着剤７６ｂは、ガラス基材２０ａ及び積層配線層７０（７０ａ、７０ｂ）と、保護部材４０とを接着する。積層配線層７０ａは、形成される領域により、絶縁層７１、絶縁層７２及び金属配線層７３により形成されている。また、積層配線層７０ｂは、形成される領域によっては、絶縁層７１と絶縁層７２とから形成されている。
以上説明したように、第７の実施形態の撮像装置２０７ａは、接着剤７６は一種類の接着材によって形成されてもよく、また、接着剤７６が二種類の接着剤（７６ａ、７６ｂ）によって形成されていてもよい。この場合、接着剤７６ａは、可視光を透過させない黒色材料を用いることにより、外部からの不要な光を遮断することができる。
また、接着剤７６ｂには、ガラス基材２０ａと積層配線層７０（７０ａ、７０ｂ）との接着力の高い材料を用いることができる。また、接着剤７６にも、可視光を透過させない黒色材料を用いることができる。
図１８に、第７の実施形態の撮像装置２０７ａの接着剤７６ａの接着箇所を示した上面図を示す。図１８は、第７の実施形態の撮像装置２０７ａの接着剤７６ａの接着箇所を示した上面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図１８に示すように、接着剤７６ａは、ガラス基材２０ａの形状に沿って、ガラス基材２０ａと保護部材４０との間を覆うように配されている。これにより、接着剤７６ａは、黒色材料を用いて、外部からの不要な光を遮断することができる。
＜９．第８の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第８の実施形態の撮像装置は、センサチップと、ガラス基材を有する配線基板と、を備え、センサチップと配線基板とが、バンプユニットを介して接合されており、更にカバーガラスを備えている、撮像装置である。
本技術に係る第８の実施形態の撮像装置によれば、第４の実施形態の撮像装置の保護部材と同様に、カバーガラスの少なくとも一部と配線基板２０のガラス基材２０ａとが接着剤によって接着されることにより、カバーガラスの平行度を高めることができる。
図１９に、本技術を適用した第８の実施形態の撮像装置２０８の構成を示す。図１９は、本技術を適用した第８の実施形態の撮像装置２０８の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。特に断りがない限り、「右」とは、図１９中の右方向を意味し、「下」とは、図１９中の下方向を意味するものとする。
図１９に示すように、第８の実施形態の撮像装置２０８は、ガラス基材２０ａの上側にカバーガラス６０を、更に備えている。撮像装置２０８は、カバーガラス６０とガラス基材２０ａとの間に接着剤７８が配されており、カバーガラス６０とガラス基材２０ａとが接着されている。
カバーガラス６０は、ガラス基材２０ａと共に平行性が高いので、ガラス基材２０ａに沿うように接着されることにより、カバーガラス６０の平行性を高めることができる。
図２０に、第８の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す。図２０は、第８の実施形態の撮像装置の構成の変形例を示す断面図である。なお、第８の実施形態の撮像装置２０８と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図２０に示すように、第８の実施形態の撮像装置２０８ａは、撮像装置２０８と同様に、ガラス基材２０ａの上側にカバーガラス６０を、更に備えている。撮像装置２０８ａは、カバーガラス６０とガラス基材２０ａとの間に接着剤７９が配されており、カバーガラス６０とガラス基材２０ａとが接着されている。
接着剤７９は、接着剤７８よりも接着剤の厚みが増すように配されている。接着剤７９は、カバーガラス６０とガラス基材２０ａとの間隔に応じて接着剤の厚みを増すことにより、ガラス基材２０ａとの平行度を維持したまま、高さを調整して接着することができる。
以上説明したように、第８の実施形態の撮像装置２０８（２０８ａ）は、カバーガラスの少なくとも一部と配線基板２０のガラス基材２０ａとが接着剤によって接着されることにより、カバーガラスの平行度を高めることができる。
＜１０．第９の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第９の実施形態の撮像装置は、第１の実施形態の撮像装置に、配線基板に接続される制御基板と、配線基板と制御基板とを接続する接続コネクタと、を備えている、撮像装置である。
本技術に係る第９の実施形態の撮像装置によれば、制御基板は、接続コネクタを介して、配線基板に直接接続されるので、筐体に高精度に組付けられたセンサチップを制御することができる。
図２１に、本技術を適用した第９の実施形態の撮像装置２０９の構成を示す。図２１は、本技術を適用した第９の実施形態の撮像装置２０９の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図２１に示すように、第９の実施形態の撮像装置２０９は、接続コネクタ１０５を介して、積層配線層２５と制御基板１００とが接続されている。制御基板１００は、接続コネクタ１０５と配線基板２０の積層配線層２５とを介して、センサチップ１０と接続されている。
制御基板１００は、センサチップ１０を直接制御することができるので、高精度に筐体１２０に組付けられたセンサチップ１０により取得された高精細な撮像画像を画像処理することができる。
図２２に、第９の実施形態の撮像装置の構成の上面図の例を示す。図２２は、本技術を適用した第９の実施形態の撮像装置の構成を示した上面図の例である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。図２２は、図２２Ａにガラス基材２０ａの形状の上面図を示し、図２２Ｂにガラス基材２０ｂの形状の上面図を示す。
図２２Ａに示すように、第９の実施形態の撮像装置２０９ａは、ガラス基材２０ａに接続コネクタ１０５が接続されていることを示している。図２２Ｂに示すように、第９の実施形態の撮像装置２０９ｂは、ガラス基材２０ｂに接続コネクタ１０５が接続されていることを示している。図２２Ａ及び図２２Ｂが、第１の実施形態の撮像装置２００の上面図（図２参照）と異なる点は、接続コネクタ１０５が接続されていることである。
以上説明したように、第９の実施形態の撮像装置２０９では、制御基板１００が、接続コネクタ１０５を介して、配線基板２０に直接接続されるので、筐体１２０に高精度に組付けられたセンサチップ１０を制御することができる。これにより、制御基板１００は、高精度に筐体１２０に組付けられたセンサチップ１０により取得された高精細な撮像画像を画像処理することができる。
＜１１．第１０の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第１０の実施形態の撮像装置は、第１の実施形態の撮像装置に、配線基板に接続される制御基板と、配線基板と制御基板とのそれぞれに設けられたコネクタと、配線基板に設けられたコネクタと制御基板に設けられたコネクタとを接続するフレキシブル基板と、を備えている、撮像装置である。
本技術に係る第１０の実施形態の撮像装置によれば、制御基板は、フレキシブル基板を介して、配線基板に直接接続されるので、筐体に高精度に組付けられたセンサチップを制御することができる。
図２３に、本技術を適用した第１０の実施形態の撮像装置２１０の構成を示す。図２３は、本技術を適用した第１０の実施形態の撮像装置２１０の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。
図２３に示すように、第１０の実施形態の撮像装置２１０は、配線基板２０に接続される制御基板１００と、制御基板１００に設けられた第１のコネクタ１３０と、配線基板２０の積層配線層２５に設けられた第２のコネクタ１３２と、第１のコネクタ１３０と第２のコネクタ１３２とを接続するフレキシブル基板１３１と、を備えている。
第１０の実施形態の撮像装置２１０は、第９の実施形態の撮像装置２０９と同様に、制御基板１００が配線基板２０に接続されるので、制御基板１００は、第１のコネクタ１３０とフレキシブル基板１３１と第２のコネクタ１３２と配線基板２０とを介して、センサチップ１０を制御することができる。
＜１２．第１１の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第１１の実施形態の撮像装置は、第１の実施形態の撮像装置に、配線基板に接続される制御基板と、配線基板と制御基板とを接続する接続コネクタと、を備えている、撮像装置である。
本技術に係る第１１の実施形態の撮像装置によれば、制御基板は、接続コネクタを介して、配線基板に直接接続されるので、筐体に高精度に組付けられたセンサチップを制御することができる。
図２４に、本技術を適用した第１１の実施形態の撮像装置２１１の構成を示す。図２４は、本技術を適用した第１１の実施形態の撮像装置２１１の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００及び第９の実施形態の撮像装置２０９と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。なお、第９の実施形態の撮像装置２０９との違いは、接続コネクタ１３３が用いられる数の違いである。そのため、基本的な構成は、第９の実施形態の撮像装置２０９と同様である。
図２４に示すように、第１１の実施形態の撮像装置２１１は、接続コネクタ１３３を介して、積層配線層２５と制御基板１００とが接続されている。制御基板１００は、接続コネクタ１３３と配線基板２０の積層配線層２５とを介して、センサチップ１０と接続されている。
制御基板１００は、センサチップ１０を直接制御することができるので、高精度に筐体１２０に組付けられたセンサチップ１０により取得された高精細な撮像画像を画像処理することができる。
図２５に、第１１の実施形態の撮像装置の構成の上面図の例を示す。図２５は、本技術を適用した第１１の実施形態の撮像装置の構成を示した上面図の例である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。図２５は、図２５Ａにガラス基材２０ａの形状の上面図を示し、図２５Ｂにガラス基材２０ｂの形状の上面図を示す。
図２５Ａに示すように、第１１の実施形態の撮像装置２１１ａは、ガラス基材２０ａに接続コネクタ１３３が接続されていることを示している。図２５Ｂに示すように、第１１の実施形態の撮像装置２１１ｂは、ガラス基材２０ｂに接続コネクタ１３３が接続されていることを示している。
以上説明したように、第１１の実施形態の撮像装置２１１では、制御基板１００が、接続コネクタ１３３を介して、配線基板２０に直接接続されるので、筐体１２０に高精度に組付けられたセンサチップ１０を制御することができる。これにより、制御基板１００は、高精度に筐体１２０に組付けられたセンサチップ１０により取得された高精細な撮像画像を画像処理することができる。
＜１３．第１２の実施形態の撮像装置＞
本技術に係る第１２の実施形態の撮像装置は、第１の実施形態の撮像装置に、配線基板に接続される制御基板と、配線基板と制御基板とのそれぞれに設けられたコネクタと、配線基板に設けられたコネクタと制御基板に設けられたコネクタとを接続するフレキシブル基板と、を備えている、撮像装置である。
本技術に係る第１２の実施形態の撮像装置によれば、制御基板は、フレキシブル基板を介して、配線基板に直接接続されるので、筐体に高精度に組付けられたセンサチップを制御することができる。
図２６に、本技術を適用した第１２の実施形態の撮像装置２１２の構成を示す。図２６は、本技術を適用した第１２の実施形態の撮像装置２１２の構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態の撮像装置２００及び第１０の実施形態の撮像装置２１０と同一の構成については、同一の符号を用いて説明し、説明を適宜省略する。なお、第１０の実施形態の撮像装置２１０との違いは、フレキシブル基板１３４が用いられる数の違いである。そのため、基本的な構成は、第１０の実施形態の撮像装置２１０と同様である。
図２６に示すように、第１２の実施形態の撮像装置２１２は、配線基板２０に接続される制御基板１００（図２３参照）と、制御基板１００に設けられた第１のコネクタ１３０（図２３参照）と、配線基板２０の積層配線層２５に設けられた第２のコネクタ１３２と、第１のコネクタ１３０と第２のコネクタ１３２とを接続するフレキシブル基板１３４と、を備えている。
第１２の実施形態の撮像装置２１２は、第１０の実施形態の撮像装置２１０と同様に、制御基板１００（図２３参照）が配線基板２０に接続されるので、制御基板１００（図２３参照）は、第１のコネクタ１３０（図２３参照）とフレキシブル基板１３４と第２のコネクタ１３２と配線基板２０とを介して、センサチップ１０を制御することができる。
＜１４．電子機器に関する第１３の実施形態＞
本技術に係る第１３の実施形態の電子機器は、撮像装置が搭載されて、当該撮像装置が、少なくとも、センサチップと、ガラス基材を有する配線基板と、を備え、前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、略同一組成の導電性部材で形成されている、電子機器である。また、本技術に係る第１３の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１〜第１２の実施形態の撮像装置が搭載された電子機器でもよい。
＜１５．本技術を適用した撮像装置の使用例＞
図２７は、イメージセンサとしての本技術に係る第１〜第１２の実施形態の撮像装置の使用例を示す図である。
上述した第１〜第１２の実施形態の撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図２７に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第１３の実施形態の電子機器）に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラプルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１〜第１２の実施形態の撮像装置を使用することができる。
本技術は、様々な製品へ応用することができる。以下に、内視鏡手術システムへの応用例について述べる。
＜１６．内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用することができる。
図２８は、本技術が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図２８では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
図２９は、図２８に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、本技術に係る撮像装置２００〜２１２は、撮像部１１４０２に適用することができる。撮像部１１４０２に、本技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本技術は、その他、例えば、カプセル型内視鏡システム等に適用されてもよい。
＜１７．移動体への応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図３０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０３０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図３１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図３１では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図３１には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、本技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本技術は、以上説明した構成のうち、撮像装置２００〜２１２などに適用され得る。撮像装置に本技術を適用することにより、より鮮明な撮像画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
また、本技術に係る第１〜１２の実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
また、本技術は、以下のような構成を取ることができる。
（１）センサチップと、
ガラス基材を有する配線基板と、を備え、
前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、
前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、
略同一組成の導電性部材で形成されている、撮像装置。
（２）前記バンプユニットが第１のバンプと第２のバンプとから構成されており、
前記センサチップに前記第１のバンプが形成されるとともに、前記配線基板に前記第２のバンプが形成されて、前記センサチップと前記配線基板とが接合され、
前記第１のバンプと前記第２のバンプの厚みが、それぞれ２μｍ以上、５０μｍ以内である、前記（１）に記載の撮像装置。
（３）前記複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが前記配線基板の上面に形成され、前記１つのバンプに対して対向する、前記配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されていない、前記（１）又は（２）に記載の撮像装置。
（４）前記複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが前記配線基板の上面に形成され、前記１つのバンプに対して対向する、前記配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されている、前記（１）又は（２）に記載の撮像装置。
（５）前記積層配線層が少なくとも２以上の前記領域に形成され、前記２以上の領域に形成されたそれぞれの前記積層配線層を形成するそれぞれの配線層の層構成が、互いに略同一である、前記（４）に記載の撮像装置。
（６）前記センサチップを保護する保護部材を更に備え、
前記保護部材と前記配線基板との間に、前記センサチップが固定され、
前記ガラス基材と前記配線基板の配線層とに接着剤が配され、前記ガラス基材及び前記配線基板の配線層と、前記保護部材とが接着される、前記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）前記センサチップと前記保護部材との間に緩衝材が配される、前記（６）に記載の撮影装置。
（８）前記保護部材が、
前記センサチップを収納する筐体に固定されている、前記（６）に記載の撮像装置。
（９）センサチップと、
ガラス基材を有する配線基板と、
前記センサチップを保護する保護部材と、を備え、
前記ガラス基材と前記配線基板の配線層とに接着剤が配されて、前記ガラス基材及び前記配線基板の配線層と、前記保護部材とが接着される、撮像装置。
（１０）撮像装置が搭載されて、
当該撮像装置が、少なくとも、センサチップと、
ガラス基材を有する配線基板と、を備え、
前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、
前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、
略同一組成の導電性部材で形成されている、電子機器。
１０ センサチップ
２０ 配線基板
２１ 開口部
２２ 反射防止膜
２３ 貫通電極
２４ 積層配線層
２５ 積層配線層
２６ 絶縁層
２７ 金属配線
２８ パッド
２９ 絶縁層
３０ バンプユニット
３１ 第１のバンプ
３２ 第２のバンプ
３３ アンダーフィラー
４０、４１ 保護部材
５０ 緩衝材
６０ カバーガラス
７０ 積層配線層
７１、７２ 絶縁層
７３ 金属配線層
７４、７６、７８、７９ 接着剤
７７ 強化剤
１００ 制御基板
１０１、１０２ 部品
１０５ 接続コネクタ
１１０ ねじ
１２０ 筐体
１２５ スリット
１３０ 第１のコネクタ
１３１、１３４ フレキシブル基板
１３２ 第２のコネクタ
１３３ 接続コネクタ
２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５ 撮像装置
ＪＩ１、ＪＩ２ 接合界面
ＢＩ バンプ界面
Ｔ１、Ｔ２ 厚み

Claims (10)

  1. センサチップと、
    ガラス基材を有する配線基板と、を備え、
    前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、
    前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、
    略同一組成の導電性部材で形成されている、撮像装置。
  2. 前記バンプユニットが第１のバンプと第２のバンプとから構成されており、
    前記センサチップに前記第１のバンプが形成されるとともに、前記配線基板に前記第２のバンプが形成されて、前記センサチップと前記配線基板とが接合され、
    前記第１のバンプと前記第２のバンプの厚みが、それぞれ２μｍ以上、５０μｍ以内である、請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが前記配線基板の上面に形成され、前記１つのバンプに対して対向する、前記配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されていない、請求項１に記載の撮像装置。
  4. 前記複数のバンプのうち、少なくとも１つのバンプが前記配線基板の上面に形成され、前記１つのバンプに対して対向する、前記配線基板の下面が有する領域に、絶縁層と金属配線層とから構成される積層配線層が形成されている、請求項１に記載の撮像装置。
  5. 前記積層配線層が少なくとも２以上の前記領域に形成され、前記２以上の領域に形成されたそれぞれの前記積層配線層を形成するそれぞれの配線層の層構成が、互いに略同一である、請求項４に記載の撮像装置。
  6. 前記センサチップを保護する保護部材を更に備え、
    前記保護部材と前記配線基板との間に、前記センサチップが固定され、
    前記ガラス基材と前記配線基板の積層配線層とに接着剤が配され、前記ガラス基材及び前記配線基板の積層配線層と、前記保護部材とが接着される、請求項１に記載の撮像装置。
  7. 前記センサチップと前記保護部材との間に緩衝材が配される、請求項６に記載の撮影装置。
  8. 前記保護部材が、
    前記センサチップを収納する筐体に固定されている、請求項６に記載の撮像装置。
  9. センサチップと、
    ガラス基材を有する配線基板と、
    前記センサチップを保護する保護部材と、を備え、
    前記ガラス基材と前記配線基板の積層配線層とに接着剤が配され、前記ガラス基材及び前記配線基板の積層配線層と、前記保護部材とが接着される、撮像装置。
  10. 撮像装置が搭載されて、
    当該撮像装置が、少なくとも、センサチップと、
    ガラス基材を有する配線基板と、を備え、
    前記センサチップと前記配線基板との少なくとも一方に、複数のバンプから構成されるバンプユニットを介して接合され、
    前記複数のバンプのそれぞれのバンプが、
    略同一組成の導電性部材で形成されている、電子機器。
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