JP2949044B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子とこの固
体撮像素子の出力を処理する回路を構成する基板を有す
る撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の発達に伴い、内視鏡の
分野においても電子化が進み、電荷結合素子（ＣＣＤ）
などの固体撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡が各
種用いられている。

【０００３】この電子内視鏡は、挿入部先端に設けられ
た先端硬質部に撮像装置を設けており、この撮像装置
は、先端側から順に複数のレンズ系からなる観察光学系
と、固体撮像素子と、固体撮像素子の出力を増幅等する
ためのＩＣが実装された回路基板とを有している。回路
基板には、ビデオプロセッサに接続されるケーブルが電
気的に接続され、このケーブルを介して信号がビデオプ
ロセッサに供給されるようになっている。

【０００４】特開昭６３−２２２７３２号公報には、以
下のような撮像装置を有する電子内視鏡が開示されてい
る。すなわち、この電子内視鏡の撮像装置は、先端構成
部内に挿入部の軸方向に配置された支持部材とその上部
に前記固体撮像素子を固着すると共に、固体撮像素子の
操作部側に回路基板を配置し、前記固体撮像素子と前記
回路基板をボンディングワイヤにより接続した構造をし
ている。

【０００５】前記公報記載の構成は、先端部の細径化と
先端硬質部長の短縮化を図ったものであるが、固体撮像
素子の外部リードに直接回路基板を接続した方が、さら
なる短縮化を図ることができる。しかしながら、図１６
の実線で示すように、ＣＣＤ７１のリード７２に回路基
板７３を直接接続した場合、先端硬質部の短縮化は図れ
ても、実装された部品７４の高さが高いものがあり、Ｃ
ＣＤ７１の幅より突出してしまう。このため、挿入部の
細径化は図れない。

【０００６】一方、図１６の破線で示すように、部品７
４を内側に向けて回路基板７３を配置した場合、部品の
高さによる欠点は解消されるが、リード７２は通常二列
に平行に配列されており、基板７３が接続されない側の
リード７２が半田付け作業の障害となり、作業性の面で
効率が悪い。

【０００７】また、回路基板に搭載されている部品、特
に固体撮像素子の出力を増幅するＩＣは、小型化と共に
環境変化に対して安定に動作し信頼性を確保する必要が
ある。特に、内視鏡に搭載される撮像装置は、体腔内に
挿入され湾曲動作がなされ、機械的なストレスが頻繁に
加えられる。また、ＩＣを露出したまま実装したので
は、電気的ショックにはとても耐えられない。さらに、
空気や、特に工業用の内視鏡において顕著であるが、サ
ーマルショック等の外部環境により、ＩＣの機能が劣化
することも考えられ、撮像機能に支障を来す虞がある。

【０００８】このため、ＩＣを樹脂等の封止剤により保
護することが一般的になされている。例えば図１５に示
すように、小型のＩＣ８１をボンディングワイヤ８２を
介して回路基板８３と接続するワイヤボンディングによ
る構成がある。この構成では、ＩＣ８１の端部からボン
ディングワイヤ８２が基板上に接続されるまでの距離を
ある程度必要とする。従って、封止剤８４で封止して
も、封止する範囲が広くなり、回路基板全体の小型化に
は不向きである。

【０００９】また、撮像装置を構成する従来の固体撮像
装置は、例えば特公昭６３−２４０２０７２号公報に開
示されているように固体撮像素子の撮像面に対向する光
学ガラスに極配線部を形成して、この電極配線部と固体
撮像素子の電極パッドとの間にバンプなどの部材を介在
させると共に、固体撮像素子の撮像面を透光性部材で覆
う構成となっている。

【００１０】一般に、電極配線部やバンプ等は、金属で
形成されており、しかも表面が滑らかなので光を強く反
射する。こうした電極配線部などは、特に固体撮像素子
の撮像面の近くに形成されているので、例えば電極配線
部に当たった光が反射して撮像面に入射しフレアゴース
トが発生する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、撮像
装置のうち特に内視鏡に搭載されるものは、機械的なス
トレスが頻繁に加えられ、製作中や湾曲動作中における
電気的ショック、あるいは空気やサーマルショック等の
外部環境により、ＩＣが破損したりその機能が劣化する
ことも考えられ、撮像機能に支障を来す虞がある。

【００１２】このため、封止部材を用いるが、例えばワ
イヤボンディング接続方式によるＩＣを封止剤で封止し
ても、封止する範囲が広くなり、回路基板全体の十分な
小型化が図れない。

【００１３】また、前述のように固体撮像素子のリード
に回路基板を直接接続して軸方向の短縮化を図る構成に
おいて、軸方向の短縮化は図れても、実装された部品が
固体撮像素子の幅より突出してしまい、太径化しつまり
挿入部の細径化は図れないという欠点がある。また、部
品を内側に向けて突出しない構成にした場合、部品の高
さによる欠点は解消されるが、回路基板が接続されない
側のリードが半田付け作業の障害となり、作業性の面で
効率が悪くなるという欠点を有している。

【００１４】また、固体撮像素子は、入出力用信号と一
対一に対応して固定化されており、部品の配置や接続位
置あるいはパターンの引き回し等の制約により、つまり
回路設計上の自由度が小さいので、回路基板の小型化を
図る上で難しい面がある。これにより、設計や製作上の
コストもかかる傾向にあった。

【００１５】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、回路基板上に搭載された部品が機械的・電気的シ
ョック、空気やサーマルショック等の外部環境による劣
化することを防止し、撮像装置を構成する回路の信頼性
を確保すると共に、小型化を図ることができる撮像装置
を提供することを目的としている。

【００１６】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、回路設計あるいは回路基板の配置等に伴う大型化
の欠点を解消し、小型化を図ることができる撮像装置を
提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、固体撮像素子と、この固体撮像素子と電気的に接続
される回路基板と、少なくとも回路基板と対向した側に
配置されてこの回路基板と電気的に接続される端子又は
電極を有しかつ前記回路基板に搭載された電子部品と、
を有する撮像装置において、前記電子部品の端子又は電
極と前記回路基板との間には、第１の封止剤を充填し、
前記電子部品の全体及び第１の封止剤を第１の封止剤よ
り粘性の高い第２の封止剤により封止している。

【００１８】請求項２に記載の発明は、複数のリード及
び撮像素子チップを封止したパッケージ部とを有する固
体撮像素子と、この固体撮像素子のリードと電気的に接
続される回路基板と、この回路基板と電気的に接続され
る端子又は電極を有しかつ前記回路基板に搭載された電
子部品と、を有する撮像装置において、前記固体撮像素
子は、対向する二列のリード群を前記パッケージ部から
突出して配列し、配列されたリード間の中心をパッケー
ジ部の中心に対して離間させて配置すると共に、前記パ
ッケージ部の中心からより離れた一方のリード群に信号
線を接続すると共に、他方のリード群に前記一方のリー
ド群側とは反対側の面に前記電子部品を備えた前記回路
基板を接続した。

【００１９】請求項３に記載の発明は、複数のリード及
び撮像素子チップを封止したパッケージ部とを有する固
体撮像素子と、この固体撮像素子のリードと電気的に接
続される回路基板と、この回路基板と電気的に接続され
る端子又は電極を有しかつ前記回路基板に搭載された電
子部品と、を有する撮像装置において、前記固体撮像素
子の複数のリードのうち、同一信号を伝達するリードの
数を２以上設けた。請求項４に記載の発明は、前記回路
基板が前記二列に配列されたリード群の内側に配置され
る。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の構成では、第２の封止剤より
粘性の低い第１の封止剤を充填するので、電子部品の端
子又は電極と回路基板との間が狭くても電極等を含めそ
の周囲に封止剤が十分に行き渡りショックや外部環境に
対する耐久性が向上し、さらに電子部品の全体及び第１
の封止剤を第１の封止剤より粘性の高い第２の封止剤に
より封止しているので、封止剤の全体的な広がりを小さ
く抑えられるので小型化が図れる。

【００２１】請求項２に記載の構成では、パッケージ部
の中心に対して二列のリード群が配列されたリード間の
中心を離間させて配置すると共に、前記パッケージ部の
中心からより離れた一方のリード群に信号線を接続する
と共に、他方のリード群に前記一方のリード群側とは反
対側の面に前記電子部品を備えており、回路基板のうち
部品が搭載された面を外側つまり固体撮像素子の外端部
に向けても離間されたオフセットの分だけ余裕があるの
で、部品が固体撮像素子の外端部から突出しないように
構成でき、また部品搭載側の配線パターンとリードとを
直接半田付け等による接続作業も容易である。

【００２２】請求項３に記載の構成では、前記固体撮像
素子の複数のリードのうち、同一信号を伝達するリード
の数を２以上設けてあるので、設計上の自由度が高く小
型化が容易である。請求項４に記載の構成では、前記回
路基板を、前記二列に配列されたリード群の内側に配置
する。

【００２３】

【実施例】図を参照して本発明の実施例について、以下
に説明する。図１ないし図４は本発明の第１実施例に係
り、図１は撮像装置の詳細を示す軸方向縦断面図、図２
（ａ）は撮像装置を構成する回路基板の上面図、図２
（ｂ）は回路基板の側面図、図３は比較説明図、図４は
ＣＣＤの内部を透視した側面図である。

【００２４】図１に示す撮像装置１は、図示しない内視
鏡の挿入部の先端硬質部に配置され、被写体を撮像し
て、図示しないビデオプロセッサに撮像信号を出力する
ものである。

【００２５】前記撮像装置１は、固体撮像素子、例えば
ＣＣＤ４を有する固体撮像素子ユニット（以下、ＣＣＤ
ユニットと称する）２と、このＣＣＤユニット２より前
方に配置され、かつ前記固体撮像素子に像を結像する対
物レンズユニット３とを有している。

【００２６】前記ＣＣＤ４は、図４に示すように、撮像
面を有しパッケージ４ｄ内に封止された撮像チップ４ａ
と、この撮像チップ４ａに電気的に接続され背面側に突
出する複数のリード４ｂと、前記撮像面を保護するよう
に設けられた透明カバー４ｃとを有している。ＣＣＤ４
の透明カバー４ｃは、対物レンズユニット３の後述する
光学系と対向するように配置されるようになっている。

【００２７】前記対物レンズユニット３には、先端側に
第１のレンズ群２１が第１のレンズ枠２２に収められ、
第１のレンズ枠２２の中途から後端部外周に筒状の絶縁
部材２３が嵌合している。さらに、第１のレンズ枠２２
先端近傍から絶縁部材２３の外周には、第２のレンズ枠
２４が嵌合している。

【００２８】また、前記対物レンズユニット３には、前
記第１のレンズ枠２２から後方に延出する絶縁部材２３
の内面に第３のレンズ枠２６が嵌合され、この第３のレ
ンズ枠２６には、その内部に第２のレンズ群２５が収め
られている。この第２のレンズ群２５は、第１のレンズ
群２１の後方にあって、この第１のレンズ群２１により
伝達された被写体像をＣＣＤ４の撮像面上に結像するよ
うになっている。

【００２９】前記ＣＣＤユニット２では、前記対物レン
ズユニット３の第２のレンズ群２５の後方に、第３のレ
ンズ枠２６の後部に外嵌されたホルダ６の後端部内に、
カバーガラス５を配置している。このカバーガラス５
は、その前面の外周側では、ホルダ６の突部との間で、
迷光防止用の遮光マスク７をではさみこんだ状態で、こ
のカバーガラス５の外周に塗布された接着剤によってホ
ルダ６に固定されている。また、カバーガラス５は、そ
の背面では、透明カバー４ｂと対向してＣＣＤ４と芯出
し接合されている。

【００３０】前記撮像装置１は、最終的に第３のレンズ
枠２６の外周と、ホルダ６の内周とがピント出しされ
て、嵌合することにより構成されている。

【００３１】前記ホルダ６は、その後端部に例えば細長
の筒状をした金属製のシールド部材９が外嵌され導通さ
れており、このシールド部材９はホルダ６の後方に延出
している。シールド部材９内には、その中途から後部に
かけて、例えばＣＣＤ４の出力信号を増幅するＩＣ１１
やコンデンサ等を含む電子部品１２，１３が実装された
回路基板１０が、軸方向に沿って配置されている。この
回路基板１０は、搭載部品とともにＣＣＤ４の信号を処
理する回路を構成している。

【００３２】図４に示すように、ＣＣＤ４はリードオフ
セット構造となっている。前記ＣＣＤ４にはリード４ｂ
が複数突設されており、例えば平行に二列に配列されて
いる。このＣＣＤ４のリード４ｂは、二列に配列された
その中心線が図４に示すように、パッケージ部４ｄの中
心に対してオフセットする位置に設けられている。また
同様にＣＣＤ４のリード４ｂの中心は、イメージ（撮像
面）中心に対してオフセットされている。

【００３３】回路基板１０の少なくとも片面上には、種
々の構成品をバランスよくかつスペースを無駄にしない
ように配置するために、回路基板の位置を適切に決める
必要があり、ＣＣＤのリードをオフセットさせた構成を
とっている。

【００３４】なお、撮像チップ４ａは、その撮像面の中
心を極力、パッケージ部４ｄの中心に一致させた方がＣ
ＣＤの小型化を図れるので、リード中心は撮像面（イメ
ージ）の中心とほぼ一致することになる。

【００３５】図２（ａ）に示すように、回路基板１０に
は、少なくとも片側に配線パターンが配置されると共
に、例えば図１及び図２（ｂ）に示すように、片側にの
みＩＣ１１や電子部品１３等の突出物が搭載されてい
る。この回路基板１０上には、一端に端子ＳＵＢ（ＧＮ
Ｄ），ＶIN1 ，ＶIN2 ，ＶDD，φABが配置されており、
これらの端子にＣＣＤ４のリード４ｂのうち該当するリ
ードが電気的に接続されるようになっている。なお、Ｖ
DDは、ＣＣＤ４を駆動するための電源である。

【００３６】前記回路基板１０の端子とＣＣＤ４の片側
に配列されたリード４ｂとが、電気的に接続されるよう
になっている。この接続がされる際、前記回路基板１０
は、電子部品等をシールド部材９側に向けて配置されて
いる。すなわち、回路基板１０は、二列に配列されたリ
ード４ｂの内側に配置されるようになってる。

【００３７】前記ＣＣＤユニット２内には、その後方か
ら、前記ビデオプロセッサに接続される信号ケーブル１
４が挿通され、このケーブル１４は、ＣＣＤ４や回路基
板１０に電気的に接続されている。この信号ケーブル１
４は、ビデオプロセッサからの駆動信号をＣＣＤ４に供
給すると共に、ＣＣＤ４が光電変換し回路基板１０のＩ
Ｃ１１等を介して増幅された電気信号をビデオプロセッ
サに伝達するものである。

【００３８】前記信号ケーブル１４は、外皮の内部に、
複数の同軸シールド信号線（以下信号線と称する）１４
ａ，１４ｂが挿通され、この信号線１４ａ，１４ｂは、
被覆材により被覆された導線とこれらを覆う同軸シール
ド部材とを挿通し、これらがさらにシールド及び外皮に
より覆われている。なお、信号ケーブル１４の構成例
は、これに限らない。

【００３９】図１に示す信号ケーブル１４の信号線１４
ａは、その同軸シールド部材が、電子部品１２のＧＮＤ
側に接続され導通している。また、信号線１４ａの導線
は、前記回路基板１０上の必要な個所、例えばコンデン
サのプラス側に接続されている。

【００４０】前記ＣＣＤ４のリード４ｂのうち、回路基
板１０が接続されないリードには、信号ケーブル１４の
信号線１４ｂの導線が直接接続されている。また、これ
ら信号線１４ｂの同軸シールド部材は導電線１７が巻き
付けられ、この導電線１７を介して前記電子部品１２の
ＧＮＤ側に電気的に接続されている。

【００４１】以上のようにして、ＣＣＤ４から回路を構
成する回路基板１０と、信号線１４とが電気的に接続さ
れる。

【００４２】前記信号ケーブル１４の先端で露出した信
号線１４ａと信号線１４ｂとは、回路基板１０の後端部
近傍で、分岐されて配線されている。回路基板１０の部
品が実装された面上には信号線１４ａを延出する一方、
部品が実装されない面上には、信号線１４ｂを延出して
いる。

【００４３】前記回路基板１０は、図２（ｂ）に示すよ
うに、パターンが形成されていない側の後端部に後端に
向かって厚みが小さくなるように形成した面取部１０Ａ
が設けられている。面取り部１０Ａをパターンを設けて
いない面に構成したのは、回路基板１０の全長を極力短
くするためである。すなわち、信号ケーブル１４の信号
線１４ｂは、回路基板１０後端にできるだけ近い位置で
分岐点１４ｃで分岐できるよう、この面取部１０Ａに沿
って配設されるようになっている。尚、裏側にパターン
を設けた基板を用いても良い。

【００４４】前記シールド部材９は、前述のようにＣＣ
Ｄ４及び回路基板１０を覆っており、先端部がホルダ６
に導通して固定されている。さらにシールド部材９の外
周は絶縁性の被覆チューブ１９で覆われており、シール
ド部材９の内部全体には接着剤２０が充填されＣＣＤ
４、回路基板１０及び信号ケーブル１４を封止してい
る。前記被覆チューブ１９は、後端部がシールド部材９
より延出し後方に向かって細径となるように形成され、
信号ケーブル１４の外皮を覆う例えば弾性材で構成され
た保護部材１８を保持・固定している。

【００４５】次に、図２（ａ），（ｂ）を参照して回路
基板１０上のＩＣ１１の構成について説明する。

【００４６】前記ＩＣ１１は、少なくとも回路基板１０
と対向する側の面に接続電極を有しており、例えばフリ
ップチップ型のものを用いる。従って、この回路基板１
０の一方の面上には、図２（ｂ）に示す複数のバンプ１
１ｃを介して、回路基板１０のパターンに接続されてい
る。接続された状態で、このＩＣ１１と回路基板１０と
の間は、例えば約１０〜３０μｍ程度の隙間が形成され
る。

【００４７】前記ＩＣ１１は、振動等の機械的ショッ
ク、電気的ショックあるいは外部環境から、保護するた
めに封止材により封止する必要がある。

【００４８】本実施例では、ＩＣ１１と回路基板１０と
の間は、第１の封止剤１１ｂで封止し、さらに第１の封
止材１１ｂを含めてＩＣ１１全体を第２の封止剤１１ａ
で封止している。この時使用する第１の封止剤１１ｂは
低粘度のものであり、第２の封止剤１１ａはそれよりも
高粘度のものを使用する。

【００４９】本実施例では、回路基板１０の後端側に面
取部１０Ａを設けており、端部が角張っていないので、
分岐点１４ｃにおける信号線１４ｂの外皮を傷つけられ
ることはなく、また分岐点１４ｃをより回路基板１０に
近づけて配置でき撮像装置１の短縮化が図れ、かつ分岐
が容易にできるので組立も容易となる。

【００５０】また、本実施例では、回路基板上のＩＣの
実装を、バンプ接続によりフリップチップ方式にするこ
とにより、ＩＣ実装部の面積を小さくすることができ
る。これにより基板を小さくでき結果として、撮像装置
１を小さくできる。

【００５１】さらに本実施例では、ＣＣＤ４のリード中
心を前述したようにオフセットすることにより、ＣＣＤ
４の後方に設けた回路基板１０がＣＣＤ４外径からはみ
出すことがない配置にでき、撮像装置１を大きくしない
で済む。

【００５２】本実施例では、ＩＣ１１の封止を前述のよ
うに低粘度の第１の封止材１１ｂと高粘度の第２の封止
材１１ａで封止した。

【００５３】ここで、仮に、封止材を高粘度のものだけ
で封止しようとすると、極めて隙間が狭いＩＣ１１と回
路基板１０との間すなわちバンプ１１ｃの周囲等には、
封止材が行き渡らず、ＩＣの信頼性向上といった封止材
の役割が十分でなくなる。

【００５４】一方、封止材全てを低粘度のものとする
と、バンプ１１ｃの周囲にも十分、封止材を充填するこ
とができるが、図３のように裾のが広がりすぎてしま
う。これでは、半田付けを必要とするパターンまで覆っ
てしまい、作業性が悪くなるばかりか、半田付け部との
距離確保の点から小型化の要請にも反する。

【００５５】本実施例は、前述のように異なる粘度の封
止材を適切に使い分けており、隙間の狭いＩＣ１１と回
路基板１０との間には、粘性の低い封止材を用いて確実
な封止を可能とし、ＩＣの信頼性を向上させることがで
きる。そして、さらに本実施例では、全体を覆う第２の
封止剤には高粘度のものを用いることによって封止材の
広がりをすくなくでき、回路基板１０の小型化を容易と
している。

【００５６】以上述べたよう本実施例は、回路基板上に
搭載された部品が機械的・電気的ショック、あるいは空
気やサーマルショック等の外部環境による劣化すること
を防止し、撮像装置を構成する回路の信頼性を確保する
と共に、封止材の広がりを防ぐことにより小型化を図る
ことができる。

【００５７】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００５８】図５及び図６は本発明の第２実施例に係
り、図５（ａ）は左側面図、図５（ｂ）はＣＣＤの正面
図、図５（ｃ）はＣＣＤの右側面図、図５（ｄ）はＣＣ
Ｄの内部の概略構成図、図６（ａ）は図１におけるＡ方
向矢視と同じ向きの断面図、図６（ｂ）は図１における
Ｂ方向矢視と同じ向きの断面図である。

【００５９】本第２実施例は、図１に示す第１実施例の
ＣＣＤ４に代えてＣＣＤ３０が設けられている。その
他、第１実施例と同様の構成及び作用については、同じ
符号を付して説明を省略すると共に、異なる点について
のみ説明する。

【００６０】図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、ＣＣＤ
３０は、撮像面を有しパッケージ４ｄ内に封止された撮
像チップ３０ｄと、この撮像チップ４ａに電気的に接続
され背面側に突出するリード３０ａ，３０ｂ，３０ｃを
含む複数のリードと、前記撮像面を保護するように設け
られた透明カバー４ｃとを有している。ＣＣＤ４の透明
カバー４ｃは、対物レンズユニット３の図示しない前記
光学系と対向するように配置されるようになっている。

【００６１】前記ＣＣＤ３０の複数のリードは、例えば
１０本設けられており、ＣＣＤ駆動信号φS1，φS2，φ
P ，φABの各入力リード、撮像した信号ＶIN1 ，ＶIN2
の出力リード、駆動電源ＶDDの供給リード３０ａ，３０
ｂ、及びＧＮＤ端子ＳＵＢからなる。

【００６２】前記ＣＣＤ３０では、各信号のうち、例え
ばＣＣＤ駆動電源ＶDDの信号に対して２つのリード３０
ａ，３０ｂが割りあてられている。リード３０ａと３０
ｂは、図５（ｄ）に示すようにＣＣＤ３０の撮像チップ
３０ｄ内部で導通している。図示例では、二列に配列さ
れたリード群のそれぞれに設けられている。なお、導通
したリードの配置は、この例に限らない。

【００６３】図５（ａ）に示すように、ケーブル１４の
信号線３１が一方のリード３０ａに接続されることによ
り、ＶDD電圧は、前記ビデオプロセッサ側よりＣＣＤ３
０に印加される。また、ＶDD、ＧＮＤ端子間には電子部
品１２が直接接続されるが、図５（ｂ）に示すように反
対側に設けられた他方のＶDD供給リード３０ｂとＧＮＤ
端子３０ｃ（ＳＵＢ）とに、それぞれの電子部品１２の
電極が接続される。

【００６４】本実施例のようにＶDDの供給リードを２本
設けたことにより、ＶDDの供給リードが１本の構成であ
る場合に比べ、電子部品１２やＶDD信号線（単線）３１
を同一部分に接続する場合に比べ、組立性が向上する。
また、同種のリードが複数設けられているので、回路基
板１０のパターンの引き回しや部品の配置の自由度が増
し、回路基板の小型化や回路設計の容易さを向上させる
ことができる。

【００６５】なお、導通したリードの種類、その数や配
置等は、前述の例に限定されるものではない。

【００６６】図７及び図８は本発明の第３実施例に係
り、図７（ａ）は左側面図、図７（ｂ）はＣＣＤの正面
図、図７（ｃ）はＣＣＤの右側面図、図７（ｄ）はＣＣ
Ｄの内部の概略構成図、図８（ａ）は図１におけるＡ方
向矢視と同じ向きの断面図、図８（ｂ）は図１と同じ側
断面図、図９は図１におけるＢ方向矢視と同じ向きの断
面図である。

【００６７】本第３実施例は、図１に示す第１実施例の
ＣＣＤ４に代えてＣＣＤ４１が設けられている。その
他、第１実施例と同様の構成及び作用については、同じ
符号を付して説明を省略すると共に、異なる点について
のみ説明する。

【００６８】図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、ＣＣＤ
４１は、撮像面を有しパッケージ４ｄ内に封止された撮
像チップ４１ｄと、この撮像チップ４１ｄに電気的に接
続され背面側に突出するリード４１ａ，４１ｂ，４１
ｃ，４１ｆを含む複数のリードと、前記撮像面を保護す
るように設けられた透明カバー４ｃとを有している。前
記ＣＣＤ４１の透明カバー４ｃは、対物レンズユニット
３の図示しない前記光学系と対向するように配置される
ようになっている。

【００６９】前記ＣＣＤ４１は、ＣＣＤチップ４ｂ上に
おける内部リードバンプ式接合となっている。ＣＣＤチ
ップ４１ｄ上には、例えば６つの信号用のバンプ接続部
４１ｅが設けられている。この６つのバンプ接続部４１
ｅには、それぞれ外部リードＶDD，Ｖout ，ＳＵＢ，φ
P ，φS ，φABが電気的に接続されている。

【００７０】また外部リードは、これら６つの信号に対
するものの以外に、リード４１ｂ，４１ｃを設けてい
る。このリード４１ｂとリード４１ｃとは、図７（ｄ）
に示すように、ＣＣＤ４１内部で導通しているが、リー
ド自体には信号は直接的には割りあてられていない。

【００７１】図８（ａ），（ｂ）及び図９には、ＣＣＤ
４１を搭載した撮像装置４０を示してい。

【００７２】前記ＣＣＤ４１のリード４１ａは、φAB
（アンチブルーミング）信号用であり、図８（ａ）に示
すように、それに隣接するリード４１ｂと接合されるよ
うになっている。一方、その反対側のリード４１ｃと、
ＧＮＤリード４１ｆとの間には、電子部品１２のそれぞ
れの電極が接続されるようになっている。

【００７３】前記構成では、ＣＣＤ４１のリード４１ｂ
は、リード４１ａと接合され短絡されることにより、Ｃ
ＣＤ４１からのφABの信号が割りあてられる。従って、
リード４１ｂと導通するリード４１ｃも同様にφABの信
号が割りあてられることになる。

【００７４】本実施例ではＣＣＤの構成上、φABやＳＵ
Ｂ（ＧＮＤ）のリードが予め４１ａ，４１ｆに固定され
ているが、リード４１ｂ，４１ｃの存在により電子部品
１２等の実装やパターン設計における自由度が増し、設
計が容易になると共に、組立性も容易にすることができ
る。又、本実施例ではリード４１ｂ，４１ｃにφABが割
りあてられたが、他の信号でもよく図示例に限定される
ものではない。

【００７５】図１０及び図１１は第４実施例に係り、図
１０はＣＣＤの断面図、図１１はリードの製造に関する
説明図である。

【００７６】本実施例の固体撮像素子としてのＣＣＤ
は、内部リードがバンプ接続式のものであって、バンプ
接続部側の内部リード端の物体面側の形状を鋭角に形成
している。その他、第１実施例と構成及び作用について
は同様であり、同じ符号を付して説明を省略すると共
に、異なる点についてのみ説明する。

【００７７】図１０に示すＣＣＤ５０は、不透明例えば
黒色の部材からなるパッケージ部５０ａと、このパッケ
ージ部５０ａにより周囲が封止されたＣＣＤチップ５０
ｂとを有している。ＣＣＤチップ５０ｂ上にはボンディ
ングパット部５０ｄと、イメージエリア部５０ｆとが設
けられている。リード５０ｃは、金属性のバンプ５０ｇ
を介して、ボンディングパッド５０ｄ上に接続され、チ
ップ５０ｂとリード５０ｃとをつないでいる。

【００７８】前記リード５０ｃは、バンプ側端部には、
斜面部５０ｅが物体（被写体）側が鋭角に形成され、イ
メージエリア部５０ｆ側に向かって拡径となるテーパー
状に形成されている。尚、リード５０ｃの他端は外部リ
ードとなってパッケージ部５０ａから突出している。ま
た、ＣＣＤ５０は、イメージエリア部５０ｆ、斜面部５
０ｅ及びバンプ５０ｇの一部が透明封止剤５０ｈにより
覆われている。

【００７９】前記リード５０ｃは、例えばエッチングに
より形成することができ、図１１に示すようにリード用
の板状部材をマスキング５１で覆い、エッチング用の溶
剤で溶解する。このとき、リード５０ｃは、マスキング
５１側から次第に溶解し最終的にはマスキング５１から
離れに従って細径となるテーパー状に形成される。この
形状を斜面部５０ｅとして利用して、つまり、図１１の
部材のうちマスキング側を上にして、図１０のようにリ
ード５０ｃを配置する。

【００８０】前記構成において、リード５０ｃに被写体
側が鋭角の斜面部５０ｅを形成することにより、視野外
光が集中して、イメージエリア５０ｆに反射することを
減少させることができ、これにより視野外光フレアを防
止できる。

【００８１】図１２及び図１３は第５実施例に係り、図
１２はＣＣＤの断面図、図１３はリードの製造に関する
説明図である。

【００８２】本実施例は、第４実施例のＣＣＤの斜面部
を設ける構成に代えて、バンプ接続部側の内部リード端
をチップ側に向かって湾曲させる構成になっている。そ
の他、第４実施例と同様の構成及び作用については、同
じ符号を付して説明を省略する。

【００８３】本実施例の固体撮像素子としてのＣＣＤ５
２は、リード５０ｃの端部５０ｉの形状をチップ５０ｂ
側に向かって湾曲させている。

【００８４】このリード５０ｃの端部５０ｉを湾曲させ
るには、次のようなボンディングの接合工程と同時に行
うことができる。

【００８５】ボンディングベース５３に載置されたＣＣ
Ｄチップ５０ｂ上のバンプ５０ｇに、リード５０ｃを超
音波熱圧着により接合させる際に、突部５５を設けたボ
ンディングヘッド５４をリード５０ｃに当接させ、超音
波振動により熱圧着する。このとき、ボンディングヘッ
ド５４の突部５５によりリード５０ｃの先端が押し下げ
られ、湾曲した端部５０ｉが形成される。

【００８６】本実施例では、リード５０ｃの端部５０ｉ
をチップ側に湾曲させたことにより、視野外光が内部リ
ード端部付近に当たっても、イメージエリア５０ｆの方
向には反射しない。これにより、視野外光によるフレア
を防止することができる。

【００８７】図１４は第６実施例に係るＣＣＤの断面図
である。

【００８８】本実施例の固体撮像素子としてのＣＣＤ
は、バンプ接続部側の内部リード端の上方に遮光用のマ
スクを設けた構成となっている。その他、第４実施例と
同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明
を省略すると共に、異なる点についてのみ説明する。

【００８９】リード５０ｃのボンディングパッド接続部
付近の上方には、マスク材５６が設けられている。マス
ク部材５６は反射防止効果のある薄板となっている。例
えばポリイミドのテープでもよい。

【００９０】本実施例では、視野外光がマスク材５６で
カットされ、イメージエリア５０ｆに入射しない。それ
により、視野外光フレアを防止できる。

【００９１】［付記］以上詳述したように本発明の実施
態様によれば、以下のような構成を得ることができる。
すなわち、 （１）固体撮像素子と、この固体撮像素子と電気的に接
続される回路基板と、少なくとも回路基板と対向した側
に配置されてこの回路基板と電気的に接続される端子又
は電極を有しかつ前記回路基板に搭載された電子部品
と、を有する撮像装置において、前記電子部品の端子又
は電極と前記回路基板との間には、第１の封止剤を充填
し、前記電子部品の全体及び第１の封止剤を第１の封止
剤より粘性の高い第２の封止剤により封止している。

【００９２】付記１に記載の構成では、撮像装置を構成
する回路の信頼性を確保し、小型化を図ることができ
る。

【００９３】（２）第１の封止剤は前記電子部品の端子
又は電極と前記回路基板との隙間に充填可能な程度に粘
性の低いものである付記１に記載の撮像装置。

【００９４】（３）前記第２の封止剤は、前記電子部品
を封止した端部が電子部品から極力距離が短くできる程
度の高い粘性である付記１に記載の撮像装置。

【００９５】（４）前記電子部品は、前記固体撮像素子
の出力を増幅するＩＣチップである付記１に記載の撮像
装置。

【００９６】（５）前記ＩＣチップは、前記回路基板と
対向する電極としてのバンプを有するフリップチップ型
の素子である付記４に記載の撮像装置。

【００９７】（６）複数のリード及び撮像素子チップを
封止したパッケージ部とを有する固体撮像素子と、この
固体撮像素子のリードと電気的に接続される回路基板
と、この回路基板と電気的に接続される端子又は電極を
有しかつ前記回路基板に搭載された電子部品と、を有す
る撮像装置において、前記固体撮像素子は、対向する二
列のリード群を前記パッケージ部から突出して配列し、
配列されたリード間の中心をパッケージ部の中心に対し
て離間させて配置した撮像装置。

【００９８】（７）前記配列されたリード間の中心を前
記撮像素子チップの撮像面の中心に対して離間させて配
置した付記６に記載された撮像装置。

【００９９】（８）複数のリード及び撮像素子チップを
封止したパッケージ部とを有する固体撮像素子と、この
固体撮像素子のリードと電気的に接続される回路基板
と、この回路基板と電気的に接続される端子又は電極を
有しかつ前記回路基板に搭載された電子部品と、を有す
る撮像装置において、前記固体撮像素子の複数のリード
のうち、同じ種類の信号を伝達するリードの数を２以上
設けた。

【０１００】（９）前記固体撮像素子の複数のリード
は、前記撮像素子チップと電気的に接続されており、同
じ種類の信号を伝達するリードは、前記撮像素子チップ
内で電気的に接続されている付記８に記載の撮像装置。

【０１０１】（１０）複数のリード及び撮像素子チップ
を封止したパッケージ部とを有する固体撮像素子と、こ
の固体撮像素子のリードと電気的に接続される回路基板
と、この回路基板と電気的に接続される端子又は電極を
有しかつ前記回路基板に搭載された電子部品と、を有す
る撮像装置において、前記固体撮像素子の外部に延出す
るリードの数を、前記撮像素子チップ上に設けた電極の
数より多く設けた撮像装置。

【０１０２】（１１）前記固体撮像素子の外部に延出す
るリードのうち一部は、パッケージ内部で電気的に接続
されている付記１０に記載の撮像装置。

【０１０３】（１２）固体撮像素子と、この固体撮像素
子と電気的に接続される回路基板と、この回路基板に搭
載された電子部品と、前記回路基板又は固体撮像素子の
すくなとも一方と電気的に接続されるケーブルとを有す
る撮像装置において、前記回路基板のうち前記ケーブル
が複数の信号線に分岐される分岐部が配置される側の端
部に面取り部を設けている。

【０１０４】付記１２に記載の構成では、ケーブルの分
岐部分が配置される側端部を面取りしているので、分岐
部分を回路基板の端部により近づけることができ、当該
固体撮像素子の小型化を図ることができる。

【０１０５】（１３）撮像面を有する撮像素子チップ
と、複数のリードと電気的に接続される撮像素子チップ
と、この撮像素子チップを封止したパッケージ部と、を
有する固体撮像素子において、前記リードの撮像素子チ
ップに接続される側の端部であって、被写体側の形状を
鋭角にし前記撮像面側が拡径となるテーパー状に形成し
た固体撮像素子。

【０１０６】付記１３に記載の構成では、視野外光に起
因した内部リードによるフレアの防止を図る。

【０１０７】（１４）撮像面を有する撮像素子チップ
と、複数のリードと電気的に接続される撮像素子チップ
と、この撮像素子チップを封止したパッケージ部と、を
有する固体撮像素子において、前記リードの撮像素子チ
ップに接続される側の端部であって、この端部を前記撮
像素子チップ側に向かって湾曲させた固体撮像素子。

【０１０８】（１５）撮像面を有する撮像素子チップ
と、複数のリードと電気的に接続される撮像素子チップ
と、この撮像素子チップを封止したパッケージ部と、を
有する固体撮像素子において、前記リードの撮像素子チ
ップに接続される側の端部であって、この端部の被写体
側を遮光マスクで覆った固体撮像素子。

【０１０９】付記１３〜付記１５に記載の構成では、視
野外光に起因した内部リードによるフレアの防止を図
る。

【０１１０】

【発明の効果】以上述べたよう請求項１に記載の発明に
よれば、回路基板上に搭載された部品が機械的・電気的
ショック、空気やサーマルショック等の外部環境による
劣化することを防止し、撮像装置を構成する回路の信頼
性を確保すると共に、封止材の広がりを防ぐことにより
小型化を図ることができるという効果がある。

【０１１１】以上説明したように請求項２に記載の発明
によれば、回路基板のうち部品が搭載された面を外側つ
まり固体撮像素子の外端部に向けてもリード中心がオフ
セットされた分だけ余裕があるので、回路設計あるいは
回路基板の配置等に伴う大型化の欠点が解消でき、小型
化を図ることができると共に、作業性も向上させること
ができるという効果がある。

【０１１２】以上説明したように請求項３に記載の発明
によれば、固体撮像素子の複数のリードのうち、同一信
号を伝達するリードの数を２以上設けてあるので、設計
上の自由度が高く小型化が容易であり、設計等のコスト
も低下させることができるという効果がある。以上説明
したように請求項４に記載の発明によれば、請求項２に
記載の発明と同様の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は第１実施例に係り、図１は撮
像装置の詳細を示す軸方向縦断面図。

【図２】図２（ａ）は撮像装置を構成する回路基板の上
面図、図２（ｂ）は回路基板の側面図。

【図３】図３は比較説明図。

【図４】図４はＣＣＤの内部を透視した側面図。

【図５】図５及び図６は第２実施例に係り、図５（ａ）
は左側面図、図５（ｂ）はＣＣＤの正面図、図５（ｃ）
はＣＣＤの右側面図、図５（ｄ）はＣＣＤの内部の概略
構成図。

【図６】図６（ａ）は図１におけるＡ方向矢視と同じ向
きの断面図、図６（ｂ）は図１におけるＢ方向矢視と同
じ向きの断面図。

【図７】図７及び図８は第３実施例に係り、図７（ａ）
は左側面図、図７（ｂ）はＣＣＤの正面図、図７（ｃ）
はＣＣＤの右側面図、図７（ｄ）はＣＣＤの内部の概略
構成図。

【図８】図８（ａ）は図１におけるＡ方向矢視と同じ向
きの断面図、図８（ｂ）は図１と同じ側断面図。

【図９】図９は図１におけるＢ方向矢視と同じ向きの断
面図。

【図１０】図１０及び図１１は第４実施例に係り、図１
０はＣＣＤの断面図。

【図１１】図１１はリードの製造に関する説明図。

【図１２】図１２及び図１３は第５実施例に係り、図１
２はＣＣＤの断面図。

【図１３】図１３はリードの製造に関する説明図。

【図１４】図１４は第６実施例に係るＣＣＤの断面図。

【図１５】図１５はワイヤボンディング方式のＩＣの封
止に関する説明図。

【図１６】図１６はＣＣＤと回路基板の直接接続に関す
る説明図。

【符号の説明】

１…撮像装置 ４…ＣＣＤ １０…回路基板 １１…ＩＣ １１ａ…第２の封止剤 １１ｂ…第１の封止剤 １２，１３…電子部品 １４…ケーブル ４１ａ…φAB ４１ｂ，４１ｃ…ショートピン

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子と、この固体撮像素子と電気
   的に接続される回路基板と、少なくとも回路基板と対向
   した側に配置されてこの回路基板と電気的に接続される
   端子又は電極を有しかつ前記回路基板に搭載された電子
   部品と、を有する撮像装置において、 前記電子部品の端子又は電極と前記回路基板との間に
   は、第１の封止剤を充填し、前記電子部品の全体及び第
   １の封止剤を第１の封止剤より粘性の高い第２の封止剤
   により封止していることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】複数のリード及び撮像素子チップを封止し
   たパッケージ部とを有する固体撮像素子と、この固体撮
   像素子のリードと電気的に接続される回路基板と、この
   回路基板と電気的に接続される端子又は電極を有しかつ
   前記回路基板に搭載された電子部品と、を有する撮像装
   置において、 前記固体撮像素子は、対向する二列のリード群を前記パ
   ッケージ部から突出して配列し、配列されたリード間の
   中心をパッケージ部の中心に対して離間させて配置する
   と共に、前記パッケージ部の中心からより離れた一方の
   リード群に信号線を接続すると共に、他方のリード群に
   前記一方のリード群側とは反対側の面に前記電子部品を
   備えた前記回路基板を接続したことを特徴とする撮像装
   置。
3. 【請求項３】複数のリード及び撮像素子チップを封止し
   たパッケージ部とを有する固体撮像素子と、この固体撮
   像素子のリードと電気的に接続される回路基板と、この
   回路基板と電気的に接続される端子又は電極を有しかつ
   前記回路基板に搭載された電子部品と、を有する撮像装
   置において、 前記固体撮像素子の複数のリードのうち、同一信号を伝
   達するリードの数を２以上設けたことを特徴としている
   撮像装置。
4. 【請求項４】前記回路基板は前記二列に配列されたリー
   ド群の内側に配置されることを特徴とする請求項２に記
   載の撮像装置。