JP2902734B2

JP2902734B2 - 固体撮像素子

Info

Publication number: JP2902734B2
Application number: JP2144921A
Authority: JP
Inventors: 博雅鈴木; 久雄矢部; 晴彦海谷; 幸治高村; 浩長谷川
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH0437053A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、内視鏡等に用いられる固体撮像装置の改良
に関する。

［従来の技術］近年、電荷結合素子（CCD）等の固体撮像素子を撮像
手段に用いた内視鏡、テレビカメラ、監視カメラ等が種
々提案され用いられている。ところで、従来の固体撮像
装置は、例えば特開昭63−66964号公報に見られる如
く、固体撮像素子チップと絶縁ベースとを一体のパッケ
ージに形成する一方、絶縁ベースの裏面から硬い外部入
出力端子を突設した構成となっている。そして、この固
体撮像装置は、各種の電装部品を搭載した回路基板等に
その外部入出力端子を介して電気的に接続されるように
なっている。ところが、従来の固体撮像装置では、前記
のように固体撮像素子チップと裏面に外部入出力端子を
突設した絶縁ベースとが一体のパッケージに形成されて
いるので、被接続側の回路基板等の形態が異なる毎に、
その接続形態に外部入出力端子を合わせるべく、一パッ
ケージとしての固体撮像装置を製作する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、固体撮像装置の被接続側である回路基
板等の形態が異なる毎に、それに合わせて一パッケージ
としての固体撮像装置を製作するのは煩雑である。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、被
接続側である回路基板等の種々の形態に応じてその都度
固体撮像装置全体を製作することを不要とし、固体撮像
素子チップは汎用として、このチップに接続され且つ外
部入出力端子を有するプラグ側のみを被接続側に応じ製
作することで対応できるようにした固体撮像装置用の固
体撮像素子を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］前記目的を達成するため本発明による固体撮像素子
は、固体撮像素子チップと、この固体撮像素子チップの
裏面に設けた基板と、この基板に設けられた入出力端子
とを有する固体撮像装置において、前記固体撮像素子チップの表面側に金属の箔状リード
を金属バンプを介して接続し、前記箔状リードを前記固
体撮像素子チップ表面上から延出して前記固体撮像素子
チップ側面に沿って設けると共に前記基板の側面に接続
し、封止樹脂によって前記箔状リード部を封止して絶縁
したことを特徴とし、また、前記固体撮像素子チップの表面側にカバーガラ
スを設けると共に、このカバーガラスの前記固体撮像素
子側の面の縁辺で、かつ前記箔状リードを覆う位置に遮
光膜を設けたことを特徴とする。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第
１図（Ａ）は固体撮像装置用の固体撮像素子を示す断面
図、第１図（Ｂ）は接続する前の状態の固体撮像素子チ
ップとプラグとを示す断面図、第２図は一例としての内
視鏡挿入部の先端部側を示す断面図、第３図は内視鏡シ
ステムの全体を示す説明図である。

第３図に示すように、内視鏡１は、細長で可撓性を有
する挿入部２と、この挿入部２の後端に連設された太径
の操作部３とを備えている。前記操作部３からは、側方
に可撓性のユニバーサルコード４が延設され、このユニ
バーサルコード４の端部にコネクタ５が設けられてい
る。このコネクタ５は、光源装置６に接続されるように
なっている。前記コネクタ５からは、信号コード７が延
出され、この信号コード７の端部にコネクタ８が設けら
れている。このコネクタ８は、ビデオプロセッサ９に接
続されるようになっている。前記ビデオプロセッサ９に
は、モニタ10、VTRデッキ11、ビデオプリンタ12、ビデ
オディスク13等が接続されるようになっている。

前記挿入部２は、先端側から順に、硬性の先端部2a、
湾曲可能な湾曲部2b、可撓性を有する可撓管2cからな
る。

第２図に示すように、前記先端部2aは、先端構成部材
14を有し、この先端構成部材14に、先端カバー15が取り
付けられている。この先端構成部材14及び先端カバー15
には、照明窓、観察窓、送気送水口及び鉗子チャンネル
口が設けられている。

前記照明窓の内側には、図示しない配光レンズが装着
され、この配光レンズの後端には、ファイババンドルよ
りなる図示しないライトガイドが連設されている。この
ライトガイドは、挿入部２、操作部３及びユニバーサル
コード４内を挿通されてコネクタ５に接続されている。
そして、このライトガイドの入射端に、前記光源装置６
内の光源ランプから出射される照明光が入射するように
なっている。

また、前記観察窓の内側には、対物光学系16及び固体
撮像装置17を有する撮像部18が設けられている。前記固
体撮像装置17に被接続側である周辺ICチップ19等を有す
る回路基板21を介して接続された信号線22は、挿入部
２、操作部３、ユニバーサルコード４、コネクタ５及び
信号コード７内を挿通されてコネクタ８に接続されてい
る。そして、前記固体撮像装置17は、前記コネクタ８を
介して接続されるビデオプロセッサ９によって駆動され
ると共に、この固体撮像装置17の出力信号は、前記ビデ
オプロセッサ９によって映像信号処理されるようになっ
ている。このビデオプロセッサ９からの映像信号が、前
記モニタ10、VTRデッキ11、ビデオプリンタ12、ビデオ
ディスク13等に入力されるようになっている。

また、前記送気送水口には、図示しない送気送水チュ
ーブが接続されている。この送気送水チューブは、挿入
部２、操作部３及びユニバーサルコード４内を挿通され
てコネクタ５に接続されている。また、前記鉗子チャン
ネル口には、チャンネル接続パイプ23を介して、鉗子チ
ャンネルチューブ24が接続されている。この鉗子チャン
ネルチューブ24は、挿入部２内を挿通されて、操作部３
に設けられた図示しない鉗子挿入口に接続されている。

前記湾曲部2bは、多数の略円筒状の関節駒25,26,…を
関節軸27で回動自在に連結して構成された湾曲管を有
し、この湾曲管の外周部は、湾曲ゴム28によって被覆さ
れている。また、最後端の関節駒の後端部には、可撓管
2cが接続されている。

前記挿入部２内には、湾曲操作用の例えば４本のアン
グルワイヤ29が挿通され、このアングルワイヤ29の先端
部は、最先端の関節駒25に、ワイヤガイド30によって固
定されている。また、先端側より２番目の関節駒26以降
の関節駒の内周部には、所定の間隔で、ワイヤ受け31が
設けられ、このワイヤ受け３内に、前記アングルワイヤ
29が挿通されている。前記アングルワイヤ29は、操作部
３に設けられたアングル操作ノブによって押し引きさ
れ、これによって、湾曲部2bが上下／左右方向に湾曲さ
れるようになっている。

次に、前記撮像部18について詳しく説明する。

前記先端構成部材14と先端カバー15とに形成された観
察用透孔には、第１のレンズ枠32が撮像部固体ビス33に
よって固定されている。前記第１のレンズ枠32には、対
物光学系16を構成する対物前玉35が装着されている。前
記第１のレンズ枠32の内側には、第２のレンズ枠36が固
定され、この第２のレンズ枠36に対物光学系16の他のレ
ンズ系が装着されている。前記第２のレンズ枠36の後端
部には、素子枠37が接続され、この素子枠37に、固体撮
像装置17が固定されている。この固体撮像装置17の外部
入出力端子38には、電子部品が実装された回路基板21が
接続されている。前記基板21には、ケーブル固定部材41
を介して、信号線22が接続されている。この信号線22
は、同軸ケーブルであり、ケーブル芯線22aが前記基板2
1に接続され、シールド線22bは、前記固体撮像装置17及
び回路基板21を覆うシールド部材42に導電性接着剤によ
り電気的に接続されている。尚、前記ケーブル芯線22
a、シールド線22bは、それぞれ、絶縁チューブ22c、被
覆チューブ22dで被覆されている。

また、前記シールド部材42の外周及び信号線22の接続
部は、絶縁性の熱収縮チューブ43によって被覆されてい
る。

次に、第１図（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、前記固体撮
像装置17の構成について説明する。

固体撮像装置17の固体撮像素子は、汎用の固体撮像素
子チップ51を透明封止樹脂52で封止して一パッケージに
形成した本体部53と、これに接続され被接続側の形態に
応じて形成されるプラグ54とから構成されるようになっ
ている。前記固体撮像素子チップ51は前面縁辺にバンプ
55を介して接続された箔状のリード（例えば厚さ35μ×
幅50μの銅箔）56が側部から裏面方向に延設し、このリ
ード56は封止樹脂52内が内部リードに、封止樹脂52から
突出した部位が外部リードになっている。一方、前記プ
ラグ54は、セラミックベース57を主体としてその側面及
び裏面に導電パターン58を形成して、本体部53の箔状
（外部）リード56を接続する接続部58aを側部に有し、
さらに回路基板等の被接続側に接続する外部入出力端子
38を裏面にロー付け接続し設けている。尚、前記本体部
53の透明封止樹脂52の厚み方向の寸法はセラミックベー
ス57の寸法より大きく形成されている。又、前記外部入
出力端子38は例えば金メッキされたコバールで、厚さ10
0μ×幅200μのＬ形に図面では形成されているが、ピン
状であってもよい。さらに、本体部53の箔状（外部）リ
ード56をセラミックベース57の側部の接続部（導電パタ
ーン）58aに接続するには、半田付け、ロー付け、導電
性接着剤、バンプ接続等いずれであってもよい。

しかして、本体部53の裏面とプラグ54のセラミックベ
ース57の正面とを接合して本体部53の箔状（外部）リー
ド56をセラミックベース57の側面に導電パターン58で形
成した接続部58aに接続した後に、第１図に示す如く、
箔状リード56と接続部58aとを含めて本体部53の裏面及
びセラミックベース57の側面を接着剤59で封止して固体
撮像装置17の固体撮像素子が構成される。

この構成では、本体部53、すなわち固体撮像素子チッ
プ51側は汎用品として形成でき、外部入出力端子38を有
するプラグ54側のみ、回路基板等の被接続側の形態に応
じて形成できる。

第４図ないし第７図は本発明の第２実施例に係り、第
４図は固体撮像装置の固体撮像素子を示す断面図、第５
図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は第４図の平面
図、第７図は第４図の底面図である。

この実施例では、本体部53は、固体撮像素子チップ51
の前面縁辺にバンプ55を介して箔状のリード56が側部か
ら裏面方向に延設され、前記撮像素子チップ51の前面に
透明接着剤層61を介してカバーガラス62を装着している
一方、カバーガラス62裏面の縁辺に遮光膜63を配置し、
さらに前記リード（内部リード）を含めて撮像素子チッ
プ51の側部から裏面を遮光性封止樹脂64で覆っている。
一方、プラグ54は、セラミックベース57の前面、側面及
び裏面に導電パターン58を形成し、この（短辺側）側部
の導電パターンを接続部58aとして前記本体部53の箔状
（外部）リード56を接続し、さらに（長辺側）側部の導
電パターン58に外部入出力端子38を接続して裏面方向に
延設していると共に、裏面の導電パターン58にボンディ
ングワイヤ65或いはフェイスボンディング等を介してIC
チップ66を接続し、このICチップ66をセラミックベース
57の裏面に接合した状態で該セラミックベース57の裏面
ないしICチップ66を覆うよう封止樹脂67で封止してい
る。そして、前記構成の本体部53とプラグ54とを接合し
て接着剤59で接着し、本体部53の（外部）リード56をプ
ラグ54の接続部58aに接続すると共に、プラグ54の側部
から封止樹脂的側部にかけて接着剤68で封止し固体撮像
装置17の固体撮像素子を構成している。尚、第６図にお
いて符号69はイメージエリアである。

そして、前記本体部53は、まずカバーガラス62の裏面
縁辺に遮光膜63を配設する一方、撮像素子チップ51にバ
ンプ56を介して箔状リード56を接続してこのリード56を
側部から裏面方向に延設して先端側をやや内側へ折曲
げ、その後前記カバーガラス62を撮像素子チップ51に透
明接着剤層61を介して接着し、さらにこの素子チップ51
の側部ないし裏面に遮光性封止樹脂64を被覆して形成さ
れる。

また、プラグ54は、セラミックベース57に導電パター
ン58を形成する一方、このパターン58に外部入出力端子
38を接続し、さらにセラミックベース57の裏面にICチッ
プ66を接合してボンディングワイヤ65を接続する一方、
このセラミックベース57の裏面にICチップ66及びボンデ
ィングワイヤ65を封止樹脂67で封止して形成される。

しかして、前記のように本体部53とプラグ54とを接着
剤59で接着し（外部）リード56をプラグ54の接続部58a
に接続し、最後に接着剤68で封止し固体撮像装置17の固
体撮像素子が形成される。

このように第２実施例においては、遮光膜63を設けた
ので、箔状リードからの反射光によるフレアを防止する
ことができる。即ち、遮光膜がなければ、固体撮像素子
チップの受光面以外に入射する視野外光が箔状リードに
当たり、この反射光が受光面に入射して観察面像面にフ
レアとして表れるが、遮光膜があるので、これを防止す
ることができる。

この実施例の他の作用効果は第１実施例と同じであ
る。

第８図は本発明の第３実施例を示す断面図である。こ
の実施例が、第１及び第２実施例と主に異なるところ
は、プラグ54の外部入出力端子38aをフラットランドと
した点である。また、本体部53とプラグ54とは遮光性封
止樹脂64で接着ないし封止されている。他の構成及び作
用効果は第１、第２実施例と同じである。

第９図及び第10図は本発明の第４実施例に係り、第９
図は断面説明図、第10図は底面図である。

この実施例は、プラグ54の導電パターン（平板状電
極）58をセラミックベース57に形成した浅い凹に設け、
且つ本体部53の箔状リード56を前記導電パターン58に接
続するのに接着テープ71を用いている。他の構成、作用
効果は第１実施例と同じである。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、被接続側である
回路基板等の種々の形態に応じてその都度固体撮像装置
全体を製作することを不要とし、固体撮像素子チップは
汎用として、このチップに接続され且つ外部入出力端子
を有するプラグ側のみを被接続側に応じ製作することで
対応できる効果がある。

また、薄い箔状リードが固体撮像素子チップの側面に
延設され、この箔状リードを薄い封止樹脂で封止したも
のであるから、撮像光軸からみたパッケージの外形サイ
ズを固体撮像素子チップと略同じサイズにすることがで
きる。

更に、遮光膜を設けたので、箔状リードからの反射光
によるフレアを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図（Ａ）は固体撮像装置の固体撮像素子を示す断面図、
第１図（Ｂ）は接続する前の状態の固体撮像素子チップ
とプラグとを示す断面図、第２図は一例としての内視鏡
挿入部の先端部側を示す断面図、第３図は内視鏡システ
ムの全体を示す説明図、第４図ないし第７図は本発明の
第２実施例に係り、第４図は固体撮像装置の固体撮像素
子を示す断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第
６図は第４図の平面図、第７図は第４図の底面図、第８
図は本発明の第３実施例を示す断面図、第９図及び第10
図は本発明の第４実施例に係り、第９図は断面説明図、
第10図は底面図である。 17……固体撮像装置、38……外部入出力端子 51……固体撮像素子チップ 53……本体部、54……プラグ 56……箔状リード、58a……接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/335 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｖ (72)発明者高村幸治東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者長谷川浩東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−208853（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−66964（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−102390（ＪＰ，Ａ) 特開平４−34948（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−65840（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−264659（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 27/14 H01L 23/02 H01L 23/28 H01L 23/50 H04N 5/335 A61B 1/04 372

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子チップと、この固体撮像素子
チップの裏面に設けた基板と、この基板に設けられた入
出力端子とを有する固体撮像装置において、前記固体撮像素子チップの表面側に金属の箔状リードを
金属バンプを介して接続し、前記箔状リードを前記固体
撮像素子チップ表面上から延出して前記固体撮像素子チ
ップ側面に沿って設けると共に前記基板の側面に接続
し、封止樹脂によって前記箔状リード部を封止して絶縁
したことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】前記固体撮像素子チップの表面側にカバー
ガラスを設けると共に、このカバーガラスの前記固体撮
像素子側の面の縁辺で、かつ前記箔状リードを覆う位置
に遮光膜を設けたことを特徴とする請求項１に記載の固
体撮像素子。